نظام التبريد الحراريّ في رمات هنديف

الخاصّ بتكييف الهواء: تبريد أنابيب تكثيف غاز الضاغط، والتي تصبح ساخنة عند ضغط الغاز لتبريد المياه المتدفّقة إلى المبنى. الغاز الذي يتم ضغطه في الأنبوب هو الذي يعطي البرد للمياه المتدفقة إلى المبنى. يمكن دفن الأنابيب التي تنقل الماء في الأرض بطريقتين: عموديًّا، في عمق التربة (كما هي الحال في رمات هنديف) وأفقيًّا. عند وضعها بشكل أفقيّ ينبغي الحذر لكي لا تتضرّر أنابيب المياه عند إنشاء بنى تحتية أخرى في الموقع.

كيف تمّ بناء النظام في رمات هنديف؟
تبلغ درجة حرارة التربة في رمات هنديف 21.7 درجة، وهي درجة حرارة لطيفة. تم حفر 21 أسطوانة بقطر 15 سم وبعمق 30 م في المنطقة الواقعة تحت “حديقة كفّ القدم”. كانت نصيحة مهندس التبريد هي أن يتمّ حفر 60 مترًا، ولكن بعد حوالي 30 مترًا، وصلت الحفّارات إلى طبقة صخرية أكثر صعوبة، وكان هناك خوف من أنّ حفر الطبقة الصلبة قد يلحق الضرر بتدفق النبع الموجود في منطقة رمات هنديف (عين تسور). وهذا مثال لمجموعة الاعتبارات البيئية المرتبطة بالنظام. لا ينبغي إلغاء اعتبار بيئيّ واحد لصالح الآخر، وإنّما يجب أن نحاول التوفيق بين الأشياء سويةً.

تمّ في كل أسطوانة تمرير أنبوب مياه عاديّ (PEX) والذي ينزل إلى بطن الأرض ويرتفع عائدًا منها، كحلقة. عندما يدخل الماء الدافئ إلى الأسطوانة، فإنه ينقل الحرارة إلى الأرض فيخرج منها الماء أكثر برودة مما كان عند دخوله. يستمرّ الماء في التدفق إلى المبادل الحراري، والذي يتمّ فيه تبادل درجة الحرارة بين نظامي المياه – ذاك الذي فوق سطح الأرض وذاك الذي تحته.

يخرج من المبادل الحراري نظام مياه فوق الأرض إلى المبنى، لمختلف وحدات التكييف. لكل مساحة داخليّة في مركز الزوار وحدة معالجة الهواء الخاصة بها، والتي يتم تشغيلها فقط عند استخدامها. في هذه الوحدة، يأتي الماء البارد من المبادل الحراري ويتدفق إلى الرادياتور. بعد ذلك، تقوم مروحة بسحب البرد من قناة الرادياتور وإدخاله إلى داخل الغرفة، عن طريق قناة من الصفيح.
يستخدم نظام الطاقة الحرارية الأرضية في رمات هنديف للتبريد فقط. عند الحاجة، يتمّ في مركز الزوار، الذي يستضيف آلاف الزوّار كل عام، تشغيل نظام تكييف هوائي عاديّ كدعم لنظام التبريد الحراريّ.

أفضليّات نظام التبريد الحراري الأرضي مقارنةً بنظام تكييف الهواء التقليديّ:

1. التوفير في الكهرباء: يتم الحفاظ على درجة حرارة أنابيب التكثيف من خلال التبريد الحراري عبر تدفّق المياه، على عكس تبريد أنابيب التكثيف في نظام تكييف الهواء العاديّ، والذي يتم بمساعدة مراوح مستهلكة للكهرباء. يبلغ التوفير في تكلفة التبريد حوالي 25% في استهلاك الكهرباء
2. التوفير في مساحة التخزين: وحدة المبادل الحراري للتبريد الحراري الأرضي صغيرة ولا تتعدّى عشر وحدة المبادل الحراري لتكييف الهواء العاديّ.
3. المرونة في موقع التركيب: نظرًا لكون المبادل الحراري الأرضيّ لا يتطلّب مراوح ولا ينبعث منه هواء، فيمكن تخزينه في أي مكان، حتى في مكان مغلق (مثلًا: تحت الدرج في داخل البيت).
4. منع التلوّث الضوضائيّ: لا ينتج المبادل الحراري الأرضيّ تلوّثًا ضوضائيًّا مقارنة بأنظمة تكييف الهواء التقليدية، إذ يتم التبريد في الأرض وليس في داخل المبادل الحراري.
5. منع انبعاث الحرارة في الجو: يستوعب نظام التبريد الحراري الأرضي الحرارة القادمة من المبنى في داخل الأرض، في حين أن نظام تكييف الهواء يطلق الحرارة إلى الجوّ، والذي هو ساخن أصلًا. من الناجع والمفيد إطلاق الطاقة الساخنة إلى مكان بارد بدلًا

مشاريع إضافيّة:
في السلطة الفلسطينية: تلقت مدينة رام الله دعمًا من الاتحاد الأوروبي لإنشاء بناية خضراء. تم حفر 15 حفرة بعمق 150 مترًا في الأرض لتلبية احتياجات التبريد في المبنى. إنّ حَفر حُفر التبريد الحراري يتميّز بطابع خاصّ، إذ إنّ قطرها الضيّق وعمقها الكبير يتطلّبان حفّارات خاصّة، ومد الأنابيب بمهارة لكي لا تنهار جدران الحفرة بعد إخراج الحفّارات، وطمّها بالقصدير. يتم تنفيذ هذا النوع من الحفر من قبل شركة متخصصة في هذا المجال في السلطة الفلسطينية. للأسف، لا يوفّر المبنى معطيات عن مقدار الطاقة التي يستهلكها.

في أماكن أخرى من العالم: القرية الأولمبية بأكملها التي بنيت في الصين، والقواعد العسكرية الأمريكية في القارة منذ التسعينيات وأيضًا في أوروبا، وجميع المدارس في الولايات المتحدة، وفي العام الماضي 85 ألف منشأة في أوروبا و200 ألف منشأة في الصين.