العلاقة بين جزيرة الحرارة الحضرية واستخدام تكييف الهواء

في السنوات الأخيرة، أصبح "تأثير جزيرة الحرارة الحضرية" مسألةً حتميةً بين تغير المناخ والتنمية الحضرية. في الوقت نفسه، وباعتباره جزءًا لا يتجزأ من المعدات في المنازل الحضرية والمباني التجارية، مكيفات الهواء تُعتبر أيضًا عاملًا رئيسيًا يؤثر على التأثير. فما العلاقة بين تأثير جزيرة الحرارة الحضرية واستخدام مكيفات الهواء؟

1. ما هي جزيرة الحرارة الحضرية؟

يشير تأثير جزيرة الحرارة الحضرية (UHI) إلى المناطق الحضرية حيث تكون المباني متقاربة جدًا، وحركة المرور كثيفة، واستهلاك الطاقة مرتفعًا جدًا؛ ونتيجةً لذلك، تكون درجة الحرارة هناك أعلى من المدن المجاورة. وخاصةً في فصل الصيف، غالبًا ما تكون درجة الحرارة في مركز المدينة أعلى من المناطق الريفية بما يتراوح بين 3 و7 درجات مئوية؛ وقد يصل الفرق في درجات الحرارة جزئيًا إلى 10 درجات مئوية.

وتشمل الأسباب الرئيسية ما يلي:

تمتص المباني والطرق الحرارة بقوة ولكنها تبددها ببطء في الليل.

تنتج وسائل النقل والمرافق الصناعية كميات كبيرة من الحرارة.

وحدات تكييف الهواءتطلق الثلاجات ومعدات التبريد الأخرى "حرارة مهدرة" أثناء التشغيل.

مساحات خضراء غير كافية.

2. كيف يعمل استخدام تكييف الهواء على تسريع تأثير الجزيرة الحرارية؟

أثناء عملية تبريد مكيف الهواء، تُطرد الحرارة الداخلية إلى الخارج، وتُسمى هذه الحرارة بالحرارة المُهدرة. في ذروة فصل الصيف، تعمل آلاف مكيفات الهواء معًا، فتزداد الحرارة المُهدرة أكثر فأكثر، وترتفع درجة الحرارة الخارجية أيضًا.

يتصرف على النحو التالي:

ارتفاع جزئي في درجة الحرارة: في المناطق التجارية أو السكنية المكتظة بالسكان، تكون درجة الحرارة في ليالي الصيف أعلى في كثير من الأحيان من تلك الموجودة في الضواحي.

دورة استهلاك الطاقة: ارتفاع درجات الحرارة الخارجية → ارتفاع درجة الحرارة في الداخل → تشغيل مكيف الهواء بجهد أكبر → انبعاث المزيد من الحرارة المهدرة → تسريع تأثير جزيرة الحرارة.

عبء الكهرباء: تزيد أحمال تكييف الهواء القصوى من العبء على شبكة الطاقة وقد تؤدي حتى إلى تقنين الطاقة أو انقطاعها.

3. كيف يؤثر تأثير الجزيرة الحرارية بدوره على استخدام تكييف الهواء؟

احتياجات التبريد العالية: درجة الحرارة في المناطق الحضرية أعلى من المناطق الريفية، لذلك سيحتاج المزيد والمزيد من الأشخاص في المدينة إلى استخدام مكيفات الهواء.

زيادة استهلاك الطاقة: عندما ترتفع درجة الحرارة الخارجية، تنخفض كفاءة تبريد مكيف الهواء، ويزداد استهلاك الطاقة.

عمر افتراضي أقصر للماكينة: في ظل التشغيل بحمل عالي لفترة طويلة، فإن الضاغط والمكونات الرئيسية تتعرض للشيخوخة بسهولة.

4. كيف يمكن التخفيف من الصراع بين تأثير جزيرة الحرارة الحضرية وتكييف الهواء؟

تعزيز مكيفات الهواء ذات الكفاءة العالية: مكيفات الهواء العاكسة DC، مبرد R32، وتكنولوجيا EVI، وغيرها من الطرق لتقليل استهلاك الطاقة والحرارة المهدرة.

تعزيز العزل للمباني: العزل على الجدران، والزجاج منخفض الانبعاثات، والمساحات الخضراء على الأسطح، وغيرها من الطرق لتقليل الاعتماد على مكيفات الهواء

اعتماد الموارد المتجددة: استخدم مكيفات الهواء التي تعمل بالطاقة الشمسية ومضخات الحرارة الشمسية لتقليل العبء على شبكة الطاقة.

اللوائح والتحسينات الحضرية: زيادة المساحات الخضراء والمسطحات المائية وممرات التهوية لتعزيز القدرة الإجمالية للمدينة على التبريد.

العلاقة بين تكييف الهواء وتأثير الجزيرة الحرارية الحضرية علاقة ثنائية الاتجاه. ولحل هذه الحلقة المفرغة، يكمن الحل في تحسين كفاءة الطاقة، وتحسين تخطيط المدن، وتبني المزيد من الطاقة الخضراء. سيسمح هذا للمدن بالاستمتاع بتكييف الهواء وتقليل العبء على البيئة. يمكننا معالجة هذه المشكلة من خلال الترويج للمنتجات عالية الكفاءة، وإضافة المزيد من المساحات الخضراء إلى المدينة، واستخدام الطاقة الخضراء. هذا واجب علينا.