طرق لتخفيض كمية الطاقة الكهربائية المصروفة على التكييف

تكييف المنازل يعتبر أكبر مسبب لزيادة مصاريف الكهرباء، و بالعزل المناسب يمكن توفير الكثير من النفقات المدفوعة على الكهرباء.

تكييف المنازل بتبريدها في الحر أو تدفئتها في البرد يعتمد بشكل كبير على نوع المواد المستخدمة في البناء و في العزل، و باختلاف قيم الناقلية الحرارية لكل مادة مستخدمة تختلف الكميات المطلوبة لطاقة التكييف إن كانت تبريد أو تدفئة، و فيما يلي الشرح بشكل مبسط.

أولاً: الأحمال الحرارية في الأبنية.

الأحمال الحرارية في المبنى مصدرها الإضاءة و الأجهزة الكهربائية و البث الحراري من الجدران و السقف و من الأرض و من الزجاج و من عدد الأشخاص و من كمية الهواء الجديد المستخدمة في التهوية.

و بالتالي لتخفيف أحمال التكييف صيفاً يجب أن تخفض من كمية الأحمال المستخدمة في فترة الذروة الحرارية أي غالباً وقت الظهر و العصر و هذا باتباع الخطوات التالية:

1- تقليل استخدام الإضاءة في هذه الفترات و الإعتماد على إدخال إضاءة طبيعية من النوافذ التي لا تدخل إشعاع الشمس بشكل مباشر و التي غالباً ما تكون على الواجهة الشمالية و الشرقية (بعد انتقال الشمس من الشرق إلى الجنوب و الغرب).

2- استخدم الأدوات الكهربائية الأقل استهلاكاً للكهرباء و التي يكون بثها الحراري أقل ما يمكن.

3- استخدام الستائر على النوافذ التي تضربها الشمس.

4- تقليل استخدام الأجهزة الكهربائية التي تبث الحرارة في هذه الفترات.

5- عزل خزانات المياه الساخنة أو الغلايات أو البويلرات إذا كانت داخلية.

6- استخدام نوافذ ذات ناقلية حرارية قليلة uValue و ذات عامل تظليل كبير  أي بمعنى أن تكون هذه النوافذ ملونة و عاكسة و استخدم طبقتين من الزجاج بفاصل هوائي أو غاز خامل بينهما بما يضمن تقليل كميات البث الحراري من الخارج عبر النوافذ إلى المكان المكيف كما و يمكن إضافة تظليل حراري إلى النوافذ تكون على شكل فيلم رقيق يركب على النافذة يرفع من خواصها المقاومة للحرارة.

7- عند مراحل إنشاء المنزل تأكد من استخدام مواد ذات عزل حراري عالي و نسق مع مهندسي التكييف و المعماريين في مراحل التصميم الأولى لاختيار طبقات الجدران و السطح بحيث تحقق عزل حراري عالي يقلل انتقال حرارة الشمس إلى المنزل صيفاً و يقلل تسريب الهواء الدافئ إلى الخارج شتاءً.

8- لا تهدر الهواء المكيف بفتح النوافذ عندما تكون الحرارة خارجاً عالية، و استخدم التهوية الميكانيكية بدلاً عن التهوية الطبيعية في أوقات الذروة أي اكتفِ بتشغيل مراوح الشفط الصغيرة في الحمامات أو المطابخ علماً أن كل مروحة تكفي لتمرير هواء جديد في المنزل لثلاثة أشخاص، و إذا كنت تستخدم نظام تكييف عبر دكتات إحرص على إيصال دكت هواء جديد إلى صندوق المزج على الماكينة بالتنسيق مع المهندس المصمم و بالتأكيد على المقاول لتنفيذ هذا التصميم بحيث تكون كميات الهواء الجديد مدروسة حسب الأنظمة العالمية للتهوية و قابلة للتغيير و التحكم بها عبر تركيب حساسات ثاني أكسيد الكربون CO2 Sensors.

9- إذا كنت تستخدم نظام تكييف عبر دكتات إحرص على عزل هذه الدكتات فوق السقف المستعار بصوف صخري ذو كثافة عالية 24 كيلو غرام/متر مكعب و خصوصاً إذا كان فوق هذا الطابق مكان غير مكيف و احرص أيضاً على الإشراف على مقاول التكييف لضمان التركيب الصحيح لهذه الدكتات و ضمان عدم حدوث أي تسريب للهواء البارد منها.

10- من المهم جداً التقسيم الصحيح للمناطق المكيفة بحيث نفصل الغرف قليلة الإستخدام عن الغرف الكثر استخداماً حتى لا تصرف طاقة على تكييف غرف لا تستعملها.

11- و اخيراً و ليس آخراً تبقى أهم نقطة لضمان تقليل مصاريف الكهرباء بالإختيار الصحيح لماكينة التكييف المنزلية بحيث يكون مردودها عالي، بمعنى أن استهلاكها للكهرباء مقابل كمية التبريد التي تطلقها أقل ما يمكن، و لهذا يجب عند شراء ماكينة التكييف القيام بهذه الدراسة يدوياً لتحديد أي الماكينات أفضل من ناحية توفير الكهرباء و بالتالي مهمتكم البحث عن العامل Kw/Tr أي كيلو واط/طن و كل ما قل هذا المعامل كلما كانت ماكينة التكييف أفضل، و القيم الممتازة بين 1.4 إلى 1.55 و القيم الجيدة بين 1.55 إلى 1.7 و الأعلى من ذلك تكون هذه الماكينة ليست جيدة و تستهلك الكثير من الكهرباء لتحقيق نفس قيم التبريد المطلوبة، و للبحث عن هذا المعامل يجب القيام بالخطوات البسيطة التالية:

تسأل البائع كم طن تبريدي فعلي استطاعة هذه الماكينة و يجب أن يعطيك القيمة بالطن (و التبريد لا يقاس بالحصان كما يتم في بعض البلدان العربية) و يكون موجوداً غالباً على الماكينة لصاقة تحوي هذه المعلومة بالطن TR أو RT أو بالوحدات الحرارية البريطانية BTU/Hr علماً أن كل:

12000 BTU/Hr = 1Tr

و سيتبع مثالاً عن طريقة الحساب.

و تسأل البائع كم الإستهلاك الكلي لماكينة بالكيلو واط علماً أن هذا الرقم يكون موجوداً بلصاقة على الماكينة نفسها، علماً أنه يجب التمييز بين مصروف الكهرباء الذي يقاس بالكيلو واط و بين الطاقة التبريدية التي تقاص أيضاً بالكيلو واط.

و تأتي لعملية الحساب الآن و العملية هي تقسيم استهلاك الماكينة بالكيلو واط على قدرتها التبريدية بالطن

مثال 1: إستطاعة الماكينة 2Tr  و كمية الكهرباء التي تستهلكها هي 3.1Kw

في هذه الحالة يكون العامل الذي نبحث عنه هو:

3.1/2= 1.55Kw/Tr

مثال 2: إستطاعة الماكينة 24000 BTU/Hr  و كمية الكهرباء التي تستهلكها هي 2.9KW

في هذا المثال يجب تحويل BTU/Hr إلى طن تبريدي، و كما ذكرت سابقاً كل 12000BTU/Hr=1Tr و بالتالي نقسم:

24000/12000=2Tr

و نطبق المعادلة السابقة:

2.9/2= 1.45Kw/Tr

فنجد أن معامل الإستهلاك ممتاز و أفضل من معامل الإستهلاك في المثال الأول و بالتالي نكون متأكدين أن هذه الماكينة كمية أقل من الكهرباء لتبريد 2 طن من الهواء.

بالمقارنة بين 2.9 و 3.1 نجد فوراً انه 2.9 أقل و بالتالي إستهلاك الماكينة أقل، و لكن المعامل الذي نبحث عنه يطمئننا أن كانت ماكينات هذا المتجر أو هذا الوكيل فعلاً توفر الكهرباء أم لا إذا كان هذا المعامل بين 1.4 و 1.7.

علماً أن النقطة رقم 10 تنطبق على المشاريع الكبرى و لكن تختلف قيم Kw/Tr لكل عنصر داخل في دارة التكييف كالتشيلرات و المضخات و وحدات مناولة الهواء و سأكتب موضوعاً عن هذه المعدات لاحقاً.

ملاحظة: إذا كانت القدرة التبريدية Cooling capacity مكتوبة بالكيلو واط، فلتحويلها للطن نقسم على 3.52