البحث المشترك مع معهد أوك ريدج حول تقنية ضغط البخار... الاستمرار حتى النصف الأول من العام المقبل
الاختبار في الظروف القاسية بألاسكا... تطبيق أنظمة تكييف الهواء ومراجل مضخات الحرارة
تطور شركة سامسونج إلكترونيكس، بالتعاون مع معهد أوك ريدج الوطني التابع لوزارة الطاقة الأمريكية، تقنية مضخة حرارة من الجيل الجديد تعمل بكفاءة واستقرار حتى في درجات حرارة تنخفض إلى أقل من 30 درجة مئوية تحت الصفر. يعكس هذا المسعى جهوداً لتعزيز القدرة التنافسية في مجال تقنيات التهوية وتكييف الهواء والتدفئة للمناطق الباردة، استهدافاً لأسواق أمريكا الشمالية وشمال أوروبا التي تشهد توسعاً متزايداً في تكهرب التدفئة.
أعلنت سامسونج إلكترونيكس في التاسع من أغسطس عن إجرائها بحثاً مشتركاً مع معهد أوك ريدج الوطني بشأن "تطوير حلول متعددة لتقنية ضغط البخار للتدفئة في المناطق الباردة". يتمثل الهدف الرئيسي في تطوير تقنية قادرة على توفير التدفئة والماء الساخن بشكل مستقر وآمن حتى في درجات حرارة أقل من 30 درجة مئوية تحت الصفر، مع استخدام ضاغط واحد فقط.
تكمن الأهمية الحاسمة في تقنية ضغط البخار المستخدمة في مضخات الحرارة. تعتمد هذه الطريقة على امتصاص الحرارة من البيئة الخارجية عبر مادة التبريد، ثم ضغطها من خلال الضاغط لرفع درجة حرارتها وضغطها، وأخيراً نقل هذه الحرارة إلى الهواء أو الماء داخل المبنى. وبما أن هذه التقنية لا تعتمد على حرق الوقود مباشرة بل على نقل الحرارة من البيئة الخارجية، تُعتبر من التقنيات الأساسية في تحقيق تكهرب التدفئة.
مع ذلك، تواجه هذه التقنية تحدياً أساسياً: عندما تنخفض درجات الحرارة الخارجية بشكل كبير، تقل كمية الحرارة التي يمكن لمادة التبريد امتصاصها، مما يؤدي إلى انخفاض في أداء التدفئة والكفاءة الإجمالية. يُعتبر ضمان الأداء في درجات الحرارة المنخفضة جداً تحدياً تقنياً رئيسياً لتوسيع سوق مضخات الحرارة في شمال أمريكا الشمالية وشمال أوروبا، حيث تستمر درجات الحرارة تحت الصفر لفترات طويلة.
تخطط سامسونج إلكترونيكس لمعالجة هذا القيد من خلال تطبيق نظام حلزوني دوّار (سكرول) في الضاغط. يعتمد هذا النظام على تشابك حلزونين يقومان بضغط مادة التبريد، مما يقلل من فقدان الطاقة ويعزز الاستقرار أثناء التشغيل طويل الأمد.
كما تطبق سامسونج تقنية "الحقن الفلاشي" للتحكم في كمية مادة التبريد. عند ارتفاع درجة حرارة الضاغط نتيجة التدفئة المستمرة، يتم حقن كمية إضافية من مادة التبريد لمنع الحرارة الزائدة والحفاظ على أداء التدفئة.
قد بدأت وزارة الطاقة الأمريكية منذ 2021 في تنفيذ "تحدي تقنية مضخات الحرارة للمناطق الباردة"، وقدمت الدعم لتطوير واختبار الميدان للمنتجات القادرة على الحفاظ على سعة التدفئة والكفاءة في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة في أمريكا الشمالية.
يجري معهد أوك ريدج الوطني أيضاً أبحاثاً مستمرة في تقنيات مضخات الحرارة للمناطق الباردة. في بحث نُشر هذا العام، اختبر المعهد مضخة حرارة تطبق تقنية حقن البخار في بيئة ألاسكا بدرجة حرارة 34 درجة تحت الصفر، وتمكن من التحقق من أداء التشغيل المستقرة.
ستواصل سامسونج إلكترونيكس البحث المشترك حتى النصف الأول من العام المقبل، ثم ستبدأ الاختبارات الميدانية في فيربانكس بألاسكا. سيتم التحقق من أداء التدفئة في فصل البرد والكفاءة الطاقية واستقرار التشغيل طويل الأمد وأداء توفير الماء الساخن في ظروف تشبه بيئة السكن الفعلية.
يم سونغ تاك، نائب رئيس قسم الأعمال DA في سامسونج إلكترونيكس، صرح قائلاً: "سيكون هذا بمثابة فرصة لإثبات التقنية عالية الكفاءة وموثوقية الأجهزة في بيئة درجات حرارة منخفضة جداً فعلية"، وأضاف: "بناءً على بيانات البحث، سنطرح منتجات مضخات حرارة ذات أداء وكفاءة طاقية محسّنة مع تقليل الانبعاثات الكربونية في الأسواق العالمية".
* تمت ترجمة هذا المقال تلقائيًا بواسطة الذكاء الاصطناعي.
