ما هي الظروف المناخية المناسبة لمضخات الحرارة الكهروضوئية؟

ثنائي الطاقة الخضراء يزدهر حيث تلتقي الشمس بالاعتدال

تُعدّ مضخات الحرارة الكهروضوئية (PVHPs)، التي تُمثّل مزيجًا رائعًا بين توليد الكهرباء بالطاقة الشمسية وتقنيات التدفئة والتبريد الفعّالة، حجر الزاوية في الطاقة المنزلية المستدامة. ويكشف فهمُ مناخها المثالي عن سبب استحقاقها هذا الإشادة.

أشعة الشمس هي الملك (ولكن ليس الحرارة الحارقة):
بطبيعة الحال، تُشعّ ألواح الطاقة الكهروضوئية الشمسية (بي في اتش بي) بأقصى سطوع لها في المناطق المُشمسة. إذ تُمكّن أشعة الشمس الوفيرة الألواح الكهروضوئية من توليد كمية كبيرة من الكهرباء لتشغيل ضاغط مضخة الحرارة مباشرةً. وهذا يُقلّل بشكل كبير من الاعتماد على الشبكة الكهربائية وتكاليف التشغيل. تخيّل مناخات البحر الأبيض المتوسط، وولايات الحزام الشمسي، والمناطق ذات الأيام الطويلة والصافية.

درجات الحرارة المعتدلة تزيد من السحر:
على الرغم من أن أنظمة الطاقة الكهروضوئية الشمسية تعمل في ظروف متنوعة، إلا أن كفاءتها القصوى غالبًا ما تكون في المناخات ذات الشتاء المعتدل والصيف الدافئ (ولكن ليس شديد الحرارة). تعمل المضخات الحرارية بكفاءة أعلى عندما يكون فرق درجة الحرارة الذي يجب أن تسدّه (بين الداخل والخارج) أصغر. تسمح المناطق المشمسة والمعتدلة للطاقة المولدة من الطاقة الكهروضوئية بتحقيق أقصى تأثير للتدفئة أو التبريد بأقل جهد على النظام. تُعد المناطق الساحلية والمناطق ذات الفصول المختلفة ولكن المعتدلة أمثلةً بارزة على ذلك.

ما وراء النقطة المثالية – المرونة والجاذبية الأوسع:
من الضروري الإشادة بمضخات الحرارة الكهروضوئية ذات الطاقة الشمسية الحرارية (بي في اتش بي) لتعدد استخداماتها المتزايد. تُحقق نماذج مضخات الحرارة الحديثة المُخصصة للمناخات الباردة، إلى جانب سعة الطاقة الكهروضوئية الكافية، انتشارًا واسعًا في المناطق ذات الشتاء البارد. حتى في المناطق التي لا تتمتع بأنظمة طاقة شمسية مثالية، تُقلل مضخات الحرارة الكهروضوئية ذات الطاقة الشمسية الحرارية (بي في اتش بي) بشكل ملحوظ من البصمة الكربونية وفواتير الطاقة مقارنةً بأنظمة التدفئة التقليدية بالغاز أو الكهرباء المقاومة. كما تُمثل قدرتها على توفير التبريد بكفاءة في الصيف باستخدام طاقة الشمس ميزةً رئيسيةً أخرى، مما يزيد من ملاءمتها.

التركيبة الفائزة:

في نهاية المطاف، تُقدم أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية (PVHPs) ميزة بيئية مزدوجة رائعة: توليد طاقة نظيفة واستهلاك فائق الكفاءة. تُوفر المناطق ذات الموارد الشمسية الوفيرة ودرجات الحرارة المتطرفة المعتدلة البيئة المثالية لهذه التقنية لإظهار كامل إمكاناتها - حيث توفر راحة استثنائية، وتوفيرًا لا مثيل له للطاقة، وانخفاضًا هائلاً في انبعاثات الكربون المنزلية. مع تقدم التكنولوجيا وانخفاض التكاليف، من المتوقع أن تُصبح أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية (PVHPs) المعيار الذهبي للتحكم المُستدام في مناخ المنازل عبر مجموعة واسعة من المناخات، مُثبتةً جدارتها كاستثمار ذكي ومُثير للإعجاب لكوكب الأرض وللميزانية.