مضخة حرارة المسبح: مبدأ العمل ومعامل الأداء واختيار القدرة

في مضخات تسخين المسابح يتراوح COP عادة بين 4 و6؛ أي أن كل 1 كيلوواط كهرباء يعطي نحو 4 إلى 6 كيلوواط من الحرارة، والفرق حرارة مجانية ممتصة من الهواء.

هذه النسبة هي سبب التوفير الكبير مقارنة بالسخانات الكهربائية ذات المقاومات. لكن معامل COP ينخفض مع برودة الطقس؛ ولذلك فإن الحساب الدقيق للقدرة واختيار أشهر السباحة المستهدفة هما أساس الكفاءة الحقيقية.

القدرة الحرارية المذكورة في الجدول الفني ليست القدرة الكهربائية التي يسحبها الجهاز من الشبكة. فمثلاً إذا ذُكرت قدرة حرارية 10 كيلوواط ومعامل أداء 5 عند نقطة التشغيل نفسها، تكون القدرة الكهربائية المسحوبة نحو 2 كيلوواط؛ وساعة تشغيل في هذه الظروف تعني استهلاكاً يقارب 2 كيلوواط ساعة. هذا مثال حسابي وليس تقديراً لفاتورة يومية أو شهرية. والخلط بين هذين العمودين يجعل حساب القدرة وحساب الاستهلاك كليهما غير صحيح.

فمثلاً قد يُذكر لمضخة حرارية بتقنية الإنفيرتر الكامل معامل أداء بين 6.3 و12 عند حرارة هواء 26°C وحرارة ماء 26°C. تُقاس القيمة الدنيا (6.3) عند أقصى قدرة للجهاز، أي حين يسحب أكبر قدر من الكهرباء وينتج أكبر قدر من الحرارة؛ أما القيمة العليا (12) فتتحقق عند الحمل الجزئي حين يخفض الجهاز سرعته. فالمضخة نفسها، عند حرارة الهواء نفسها، قد تعمل بكفاءة تختلف بنحو الضعف تبعاً لسرعتها في تلك اللحظة فقط.

والسبب هو طريقة عمل تقنية الإنفيرتر الكامل: يتباطأ الضاغط كلما اقترب الماء من الحرارة المستهدفة؛ وعند السرعة المنخفضة ينقل حرارة أقل إلى الماء، لكنه يحصل على حرارة أكثر مقابل كل كيلوواط من الكهرباء. لذلك فإن رؤية نطاق واسع مثل '6.3-12' بدلاً من نطاق ضيق مثل '4-6' علامة جيدة؛ فهو يدل على أن الجهاز موديل إنفيرتر قادر على العمل بكفاءة عند الحمل الجزئي. أما في مضخة ON/OFF فيكون النطاق أضيق بكثير لأن الجهاز يعمل بسرعة واحدة، إما بكامل القدرة أو متوقفاً.

تتغير هذه القيم مع حرارة الهواء والماء والرطوبة ونسبة تشغيل الضاغط. لذلك لا تُقارن أعلى قيمة لمعامل الأداء عند الحمل الجزئي لموديل ما بقيمة الحمل الكامل لموديل آخر؛ بل يُتحقق أولاً من تطابق ظروف الاختبار. وارتفاع معامل الأداء عند السرعة المنخفضة لا يعني أن الجهاز يعطي الحرارة نفسها عند كل سرعة، ولذلك تُقرأ القدرة الحرارية والكفاءة معاً.

أما مبادلات الغلايات فتسخن الماء بسرعة إذا توفرت شبكة تدفئة مركزية أو غاز لكن تكلفة الوقود تكون مرتفعة.

المضخة الحرارية تقف في المنتصف المتوازن: تركيب مباشر، واستهلاك طاقة منخفض، وحرارة ماء مستقرة. لأغلب الفلل والمنازل السكنية، تعد المضخة الحرارية بتقنية الإنفيرتر الخيار الأكثر عقلانية واقتصاداً؛ أما في المنشآت الكبيرة فتُدرس الأنظمة الهجينة.

القدرة الصحيحة تحسب هندسياً بناءً على حجم ماء المسبح (م³)، ودرجة الحرارة المستهدفة، واستخدام غطاء المسبح، ومناخ المنطقة. القدرة الضعيفة تعجز عن تسخين الماء، والقدرة المفرطة استثمار مهدر.

الأشهر التي ترغب في استخدام المسبح خلالها جزء من الحساب منذ البداية أيضاً. فقد يختلف احتياج التسخين بين مسبحين بالحجم نفسه بسبب مساحة السطح والتعرض للرياح ونمط الاستخدام. والجهاز الذي يُختار لإطالة الموسم لا يصلح تلقائياً للاستخدام الشتوي؛ إذ تُراجع حدود حرارة التشغيل للموديل في الجدول الفني. وعند إعداد العرض نقيّم المعلومات التالية معاً.

غطاء المسبح الحراري هو العنصر الخفي في معادلة التوفير: يفقد المسبح الجزء الأكبر من حرارته عبر التبخر السطحي، والغطاء يقلل هذا الفقد بشكل كبير ويخفف عبء العمل عن المضخة الحرارية.

ومع ذلك لا توجد نسبة توفير واحدة تنطبق على جميع المسابح. فانتظام استخدام الغطاء، والرياح، وفرق الحرارة بين الماء والهواء، والمدة التي يبقى فيها المسبح مكشوفاً، كلها تؤثر في النتيجة مباشرة.

أما مضخات Full Inverter فتعدل سرعة الضاغط والمروحة تلقائياً بحسب حاجة الماء، فتخفض سرعتها عند الاقتراب من الحرارة المطلوبة. هذا يعني تشغيلاً أكثر هدوءاً، وكفاءة موسمية أعلى، وعدداً أقل من دورات التشغيل والإيقاف للضاغط.

تكلفة مضخات الإنفيرتر الأولية أعلى قليلاً؛ وفي المسابح التي تُسخَّن بانتظام طوال الموسم يُرجَّح أن تسترد هذا الفارق من خلال انخفاض استهلاك الكهرباء. أما في الاستخدام القصير والمتقطع فقد تكفي مضخة ON/OFF. ويجب أن يُبنى الاختيار على كثافة الاستخدام.

ميزة الإنفيرتر وحدها لا تضمن فاتورة أقل أو مدة استرداد محددة في جميع الظروف. فالمقارنة الحقيقية تقوم على موسم السباحة ونطاق الحمل وقيم الأداء الموثقة من الشركة المصنعة. كما يُراجع في الجدول الفني ما إذا كان الوضع الصامت يخفض القدرة الحرارية للجهاز.

نفس المضخة تعمل باقتصاد شديد مع مسبح مغطى في منطقة معتدلة، بينما تستهلك أكثر في مسبح مكشوف بمنطقة باردة. لذلك فإن الوعود العامة من نوع 'التكلفة الشهرية كذا' مضللة.

يجب تركيب المضخة في مكان خارجي مفتوح تتوفر فيه تهوية جيدة وربطها بالبايباس على خط الراجع. في مشاريعنا نحدد قدرة مضخات Full Inverter ونركّبها وفق الاحتياج المحسوب للمسبح؛ وبذلك نطيل موسم السباحة ونُبقي فاتورة الكهرباء تحت السيطرة.

في موقع التركيب تُقيَّم الجدران وحدود الجار والنوافذ وإمكانية الوصول للصيانة معاً، ولا يُسد مسار الهواء للجهاز. وعند مقارنة الضجيج فإن القدرة الصوتية والضغط الصوتي المقاس على مسافة محددة ليسا المقدار نفسه، لذلك تُقارن قيم جهازين بالمقدار نفسه. وينفذ فريقنا الفني مسافات التركيب والتوصيلات الكهربائية والهيدروليكية وفق دليل تركيب الموديل.

إذ تُدرس معاً القدرة الحرارية في ظروف الاختبار نفسها، والقدرة الكهربائية المسحوبة، وحدود حرارة التشغيل، وأعمال التمديدات اللازمة، ونظام التحكم، ونطاق الصيانة. كما تُقيَّم مدة التسخين الأول ومرحلة الحفاظ على الحرارة كلٌّ على حدة.

عندما تشاركنا أبعاد مسبحك وموقعه ودرجة الحرارة المستهدفة وأشهر الاستخدام، ندرس البنية القائمة واحتياجك في إطار خدمة استشارات المسابح، ونعد عرضاً للنظام المناسب لمسبحك.