المصدر: science.howstuffworks
توقعات الطقس يدعو إلى ضبابي، حار ورطب ولكن إذا كنت مثل كثير من الناس، كنت تلاحظ فقط كما يمكنك المشي من منزلك المبرد إلى سيارتك المبردة إلى مكتبك المبرد. ماذا كنت ستفعل خلال أشهر الصيف بدون تكييف الهواء الخاص بك؟
ينفق أصحاب المنازل الأميركيون أكثر من 15 مليار دولار على التبريد المنزلي، وحوالي 5 في المائة من جميع الكهرباء المنتجة في الولايات المتحدة تستهلكها وحدات تكييف الهواء التقليدية. كل هذا التبريد يطلق ما يقدر بنحو 140 مليون طن (127 مليون طن متري) من ثاني أكسيد الكربون (CO2)، وهو غاز الدفيئة المعروف عن المساهمة في تغير المناخ [المصدر:المجلس الأمريكي للاقتصاد الموفر للطاقة].
وقد زادت انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بنسبة 25 في المائة في السنوات الـ 150 التي انقضت منذ الثورة الصناعية. واليوم، يوفر الوقود الأحفوري 85 في المائة من الطاقة المستهلكة في الولايات المتحدة؛ حرق النفط والفحم هي المسؤولة عن 80 في المئة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الولايات المتحدة [المصدر:إدارة معلومات الطاقة].
ومن المتوقع أن ينمو الطلب على تكييف الهواء مع ارتفاع درجات الحرارة. تتسبب موجات الحرارة في انقطاع التيار الكهربائي ومشاكل صحية وفي بعض الحالات حتى الموت -- خلال صيف عام 2003، توفي ما لا يقل عن 35,000 شخص بسبب موجة الحر التي خبزت أوروبا. وقد حدثت سبع من أكثر ثماني سنوات سخونة على الإطلاق منذ عام 2001؛ وكانت السنوات العشر الأكثر سخونة منذ عام 1995 [المصدر:المركز الوطني للبيانات المناخية].وقد زادت درجات الحرارة السطحية العالمية بمقدار 1.4 درجة فهرنهايت (0.8 درجة مئوية) منذ عام 1920، ويتوقع العلماء أن ترتفع درجات الحرارة بمعدل 2 إلى 11.5 درجة فهرنهايت (1.1 إلى 6.4 درجة مئوية) بحلول نهاية القرن الحادي والعشرين [المصدر:مركز بيو لتغير المناخ العالميووكاله حمايه البيئه].
إن الحد من استخدام الوقود الأحفوري والاستعاضة عنه بموارد متجددة للطاقة هو مفتاح وضع حد لآثار تغير المناخ. الخيار الوحيد للحد من الطاقة المستهلكة من قبل تكييف الهواء كان ببساطة لإيقاف تشغيله -- حتى الآن. مكيفات الهواء الشمسية الاستفادة من الشمس في ألمع واستخدام طاقتها لتبريد لكم خلال الجزء الأكثر سخونة من اليوم.
الفوائد البيئية لمكيفات الهواء الشمسية
مكيفات الهواء التقليدية التي تعمل في النقاط الأكثر سخونة من اليوم تسهم في مطالب شبكة الطاقة التي غالبا ما تؤدي إلى انقطاع التيار الكهربائي. وتقدم وحدات تكييف الهواء بالطاقة الشمسية فوائد بيئية بما في ذلك انخفاض الطلب على الشبكة وتحويل الحمل أثناء ذروة الاستخدام، وانخفاض تكاليف الكهرباء، وانخفاض انقطاع التيار الكهربائي، والقدرات خارج الشبكة، وانخفاض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.
وحدات تكييف الهواء بالطاقة الشمسية تأتي في اثنين من النكهات الأساسية: الهجينة والمبردات.
يجمع النظام الهجين بين التكنولوجيا الكهروضوئية (PV) مع التيار المباشر (DC). فإنه التبديل تلقائيا بين الطاقة الشمسية والبطارية حسب الحاجة. عندما يتم تعيينها إلى الوضع الهجين، هذه الأنظمة شحن بطارياتها عندما تشرق الشمس. عندما لا يكون كذلك، يعمل النظام على النسخ الاحتياطي للبطارية أثناء شحن بطارياته عن طريق طاقة التيار المتردد (AC).
تعمل مبردات الامتصاص التي تعمل بالطاقة الشمسية، والمعروفة أيضًا باسم مبردات التبخر، عن طريق تسخين وتبريد المياه من خلال التبخر والتكثيف. مبردات تبريد الهواء عن طريق تهب عليه فوق المواد المشبعة بالماء -- يتم استخدام الطاقة الشمسية لتشغيل المروحة والمحرك. مكيف الهواء الشمسي الهجين في SolCool، على سبيل المثال، يعمل على الطاقة الشمسية، ويمكن توصيله أو يمكن أن يهرب من البطاريات. حتى عند توصيله بمصدر طاقة تقليدي، يعمل على 500 واط كحد أقصى في الساعة، مقارنة بحوالي 900 وحدة نافذة تقليدية (و3500 واط لمدة ساعة من تكييف الهواء المركزي). يوفر خيار المبرد تكييف الهواء لساعات بعد انقطاع التيار الكهربائي.
مخاوف بشأن مكيفات الهواء الشمسية
بالنسبة لأولئك الذين يتطلعون إلى استبدال تكييف الهواء التقليدي بخيار أكثر خضرة ، فإن مبردات الامتصاص التي تعمل بالطاقة الشمسية تقدم استهلاكًا أقل للطاقة ولكنها ستزيد من استهلاك المياه في المنزل. حسب التصميم، تحتاج المبردات إلى التوصيل بخط مياه أو خزان مياه، مما يجعلها أقل خضرة قليلاً من مكيفات الهواء الهجينة التي تعمل بالطاقة الشمسية والتي تعمل على الطاقة الشمسية وطاقة البطارية.
وبغض النظر عن النمط الذي تفضله، فإن وحدة مكيف الهواء التي تعمل بالطاقة الشمسية ستكلفك. انها ليست بقدر تركيب الألواح الشمسية على سقف الخاص بك، ولكن بالمقارنة مع وحدات تكييف الهواء نافذة التقليدية المتوسطة الحجم التي تباع عادة بمئات الدولارات، ونظام الطاقة الشمسية يكلفك بضعة آلاف بالإضافة إلى رسوم التثبيت. كما ستحتاج المبردات إلى ربطها بخط مياه. ومع ذلك ، فإن توفير التكاليف على هذا الكوكب ومحفظتك على المدى الطويل يمكن أن يكون تشجيعًا كافيًا.