Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » مضخة الحرارة الأرضية (GSHP)

مضخة الحرارة الأرضية (GSHP)

1948
  • Robert C. Webber
نظام مضخة حرارية أرضية المصدر في تطبيقات تكنولوجيا الطاقة السكنية.

(صورة توضيحية فقط)

مصدر حرارة أرضي مضخة المضخة الحرارية الأرضية (GSHP) هي نظام تدفئة وتبريد مركزي ينقل الحرارة من وإلى باطن الأرض. تستخدم هذه المضخة درجة حرارة باطن الأرض الثابتة نسبيًا كمصدر للحرارة في الشتاء ومشتت حراري في الصيف. هذه الخاصية الحرارية العالية تجعل المضخات الحرارية الأرضية عالية الكفاءة، بمعاملات أداء (COP) عالية ومستقرة.

مصدر حرارة أرضي مضخة system capitalizes on the stable temperature of the earth a few meters below the surface, which remains relatively constant year-round (typically 10-16°C or 50-60°F) regardless of the ambient air temperature. This provides a significant efficiency advantage over conventional air-source heat pumps, which must exchange heat with outdoor air that can be extremely cold in winter and hot in summer.

The system consists of three main parts: the heat pump unit itself, a liquid heat exchange medium (the ‘ground loop’), and an air delivery system (ductwork). The ground loop is a series of pipes, commonly made of high-density البولي إيثيلين, buried in the ground near the building. It can be installed in horizontal trenches or vertical boreholes. A water or antifreeze solution is circulated through these pipes to absorb heat from the ground in winter and transfer it to the heat pump. The heat pump then concentrates this heat and delivers it to the building. In summer, the process is reversed: the heat pump extracts heat from the building’s interior and transfers it to the fluid in the ground loop, which then dissipates it into the cooler earth. Because the temperature difference between the source/sink (the ground) and the desired indoor temperature is smaller and more stable, the GSHP operates with a much higher and more consistent COP than its air-source counterparts.

UNESCO Nomenclature: 3313
تكنولوجيا الطاقة

يكتب

Physical System

خلل

Incremental

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • المفهوم النظري للورد كلفن عن المضخة الحرارية
  • الاستخدام الراسخ لـ دورة التبريد بضغط البخار
  • التطورات في تكنولوجيا حفر آبار المياه والتعدين
  • تطوير مواد الأنابيب البلاستيكية المتينة مثل البولي إيثيلين

التطبيقات

  • التدفئة والتبريد السكني عالي الكفاءة
  • أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء للمباني التجارية الكبيرة مثل المدارس والمكاتب
  • شبكات التدفئة والتبريد المركزية
  • التحكم في درجة حرارة الدفيئة الزراعية
  • التدفئة والتبريد في العمليات الصناعية حيث تكون درجات الحرارة المستقرة مطلوبة

براءات الاختراع:

  • US Patent 2533447 (Robert C. Webber, 1950)

أفكار ابتكارية محتملة

  • الجص المعزز حرارياً للآبار العمودية لتحسين انتقال الحرارة بين الحلقة والأرض
  • تقنيات الحفر الاتجاهي لتثبيت حلقات أرضية مع الحد الأدنى من اضطراب السطح، وهي مثالية لإعادة تأهيل العقارات الحالية
  • أنظمة الطاقة الشمسية الحرارية الهجينة التي تتضمن برج تبريد أو مجمع حراري شمسي للمساعدة أثناء الأحمال القصوى
  • ‘energy pile’ foundations that integrate ground loop pipes directly into a building’s structural piles
  • أنظمة التبادل المباشر (dx) gshp التي تقوم بتوزيع مادة التبريد مباشرة عبر أنابيب النحاس المدفونة، مما يلغي حلقة المياه
  • شبكات GSHP الموزعة على الأحياء بأكملها، تعمل مثل المرافق الحرارية
  • أنظمة gshp مصممة لتخزين الحرارة المهدرة من التبريد الصيفي في الأرض لاستخدامها في التدفئة الشتوية
  • أجهزة استشعار لاسلكية مدمجة داخل حلقة الأرض لمراقبة الأداء الحراري في الوقت الفعلي
  • التكامل مع أنظمة التدفئة المشعة تحت الأرضية لتحقيق أقصى قدر من الراحة والكفاءة
  • وحدات GSHP المتنقلة للتحكم المؤقت في المناخ في مواقع البناء أو الفعاليات الخارجية
ذات صلة بـ: مضخة الحرارة الأرضية، GSHP، الطاقة الحرارية الأرضية، الحلقة الأرضية، المبادل الحراري، كفاءة الطاقة، التدفئة المتجددة، COP، طاقة الأرض، HVAC.

السياق التاريخي

مضخة الحرارة الأرضية (GSHP)

1940
1940
1940
1948
1950
1950
1950
1940
1940
1940
1945-01-01
1949
1950
1950
1950

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.