سخان المياه من الأجهزة المنزلية التي تستهلك قدرا ملحوظا من الطاقة، لكن حجم الاستهلاك يختلف باختلاف نوع السخان وآلية عمله.
وبين السخانات الكهربائية وسخانات الغاز، تظهر الفروق المتعلقة بكفاءة التشغيل وتكاليف الاستخدام والانبعاثات الكربونية.. فما الخيار الأنسب للمنزل؟
ووفقا لموقع "ذا ستريتس تايمز" السنغافوري، أوصى الخبراء باستخدام السخانات الفورية بدلا من سخانات التخزين، كما رجحوا تركيب سخانات الغاز للأسر التي تتوافر لديها شبكة إمداد بالغاز، بدلا من السخانات الكهربائية المزودة بخزان.
لماذا تستهلك سخانات التخزين طاقة أكبر؟
يرجع أحد أسباب ارتفاع استهلاك سخانات المياه الكهربائية المزودة بخزان إلى فقدان جزء من الحرارة أثناء تخزين المياه، نتيجة اختلاف درجة حرارة المياه الساخنة عن درجة حرارة البيئة المحيطة، وهي ظاهرة تعرف باسم "فقدان الحرارة في وضع الاستعداد".
وأوضح ألفين إي، الباحث في معهد دراسات الطاقة بجامعة سنغافورة الوطنية، أن العزل الحراري المستخدم في هذه السخانات يقلل فقدان الحرارة لكنه لا يمنعه تماما، ما يعني استمرار استهلاك الطاقة للحفاظ على سخونة المياه حتى في أوقات عدم استخدامها.
وأضاف أن سخانات الغاز الفورية تتجنب هذا الفقد، لأنها تسخن المياه عند فتح الصنبور مباشرة، بدلا من الاحتفاظ بكمية من المياه الساخنة داخل خزان لفترات طويلة.
وتظهر مشكلة أخرى في السخانات الكهربائية المزودة بخزان، إذ تضبط درجة حرارة المياه المخزنة عادة عند نحو 50 درجة مئوية أو أعلى للحد من نمو البكتيريا، بينما تتراوح درجة الحرارة التي يفضلها كثيرون للاستحمام بين 35 و40 درجة مئوية.
ويتطلب الحفاظ على المياه عند درجات الحرارة المرتفعة استهلاكا إضافيا للطاقة، كما تستلزم عملية الاستحمام خلط المياه الساخنة بمياه غير مسخنة للوصول إلى درجة الحرارة المناسبة، وهو ما يضيف إلى الفارق بين الطاقة المستخدمة في التسخين والاحتياج الفعلي للمستخدم.
في المقابل، تسخن السخانات الفورية، سواء التي تعمل بالغاز أو الكهرباء، المياه وقت الاستخدام وبالقدر اللازم للوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة، دون الحاجة إلى تخزينها ساخنة طوال اليوم.
هل سخانات الغاز أقل انبعاثا للكربون؟
أظهرت دراسة أجرتها جامعة سنغافورة الوطنية بتكليف من شركة "سيتي إنرجي" الموردة للغاز الطبيعي عبر الأنابيب، أن سخانات الغاز تنتج نحو 0.19 كيلوجرام من ثاني أكسيد الكربون لكل كيلوواط/ساعة، أي ما يقارب نصف الانبعاثات الناتجة عن سخانات المياه الكهربائية وفقا لنتائج الدراسة.
وأشارت الدراسة، التي أجراها الأستاذ المشارك لي سيو إيانج من كلية التصميم والهندسة بالجامعة، إلى أن سخانات الغاز تنتج نحو 80 كيلوجراما من الكربون سنويا لكل مستخدم، مقابل نحو 400 كيلوجرام من سخانات التخزين الكهربائية.
ويرتبط هذا الفارق، بحسب الباحث ألفين إي، بتركيبة الغاز المستخدم في سنغافورة، إذ يحتوي الغاز المنقول عبر الأنابيب على نسبة مرتفعة من الهيدروجين، إلى جانب الميثان، ما يخفض كثافة انبعاثاته الكربونية مقارنة بالكهرباء المنتجة من الغاز الطبيعي في شبكة الكهرباء السنغافورية.
وتعكس هذه الأرقام ظروف إنتاج الطاقة ومزيج الوقود المستخدم في سنغافورة، لذلك لا يمكن تعميمها على جميع الدول، إذ تختلف الانبعاثات الناتجة عن تشغيل السخانات الكهربائية بحسب مصادر توليد الكهرباء في كل دولة.
ماذا عن سخانات المضخات الحرارية والطاقة الشمسية؟
تتميز سخانات المياه الكهربائية التي تعمل بالمضخات الحرارية بكفاءة أعلى من السخانات الكهربائية التقليدية، لأنها تنقل الحرارة من الهواء المحيط إلى المياه بدلا من توليد الحرارة مباشرة باستخدام الكهرباء.
لكن حجم هذه الأجهزة ومتطلبات تركيبها قد يحدان من انتشارها في بعض المنازل، إذ تحتاج عادة إلى مساحة أكبر ومكان جيد التهوية، كما ترتفع تكاليف تركيبها مقارنة بالأنواع التقليدية.
أما سخانات المياه الحرارية الشمسية، فتعتمد بصورة أساسية على ضوء الشمس لتسخين المياه، ولذلك تسجل انبعاثات تشغيلية منخفضة، لكن كفاءتها تتوقف على توافر مساحة مناسبة على سطح المنزل تتعرض لأشعة الشمس بصورة كافية، ما يجعلها أكثر ملاءمة للمنازل المستقلة التي تمتلك أسطحا خاصة.
كيف تختار سخان المياه المناسب؟
ينصح الباحثون بمراعاة عدد أفراد الأسرة وعدد مرات استخدام المياه الساخنة ومواعيد الاستحمام، إلى جانب تكاليف التشغيل والصيانة على المدى الطويل، بدلا من الاعتماد على سعر شراء السخان وحده.
وتعد السخانات الكهربائية الفورية خيارا عمليا لكثير من المنازل، خاصة أنها لا تحتاج إلى مساحة كبيرة مثل بعض سخانات الغاز أو المضخات الحرارية، لكن انبعاثاتها قد تكون أعلى في الدول التي تعتمد على الوقود الأحفوري في توليد الكهرباء.
وأشار ألفين إي إلى أن الفارق في الانبعاثات بين سخانات الغاز والكهرباء قد يتقلص مستقبلا مع تطوير تقنيات التسخين وتحسين العزل الحراري في السخانات الكهربائية المزودة بخزانات، لكنه أكد أن سخانات الغاز تظل أقل انبعاثا للكربون مقارنة بالسخانات الكهربائية التقليدية المزودة بخزانات.
اقرأ أيضا:
