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 تم إنشاؤها للتوضيح 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.

يستفيد نظام المضخات الحرارية الأرضية من ثبات درجة حرارة الأرض على عمق بضعة أمتار تحت سطح الأرض، والتي تبقى ثابتة نسبيًا على مدار العام (عادةً ما بين 10 و16 درجة مئوية أو 50 و60 درجة فهرنهايت) بغض النظر عن درجة حرارة الهواء المحيط. يوفر هذا ميزة كفاءة ملحوظة مقارنةً بمضخات الحرارة الهوائية التقليدية، التي يجب أن تتبادل الحرارة مع الهواء الخارجي الذي قد يكون شديد البرودة شتاءً وحارًا صيفًا.

يتكون النظام من ثلاثة أجزاء رئيسية: وحدة المضخة الحرارية نفسها، ووسيط تبادل حراري سائل (حلقة أرضية)، ونظام توزيع الهواء (قنوات). الحلقة الأرضية عبارة عن سلسلة من الأنابيب، تُصنع عادةً من البولي إيثيلين عالي الكثافة، وتُدفن في الأرض بالقرب من المبنى. يمكن تركيبها في خنادق أفقية أو آبار رأسية. يُضخ محلول من الماء أو مضاد للتجمد عبر هذه الأنابيب لامتصاص الحرارة من الأرض في الشتاء ونقلها إلى المضخة الحرارية. ثم تُركز المضخة الحرارية هذه الحرارة وتُوزعها على المبنى. في الصيف، تنعكس العملية: تستخلص المضخة الحرارية الحرارة من داخل المبنى وتنقلها إلى السائل في الحلقة الأرضية، الذي بدوره يُبددها في الأرض الباردة. ولأن فرق درجة الحرارة بين المصدر/المستقبل (الأرض) ودرجة الحرارة الداخلية المطلوبة يكون أصغر وأكثر استقرارًا، فإن المضخة الحرارية الأرضية تعمل بمعامل أداء أعلى بكثير وأكثر اتساقًا من نظيراتها التي تعمل بمصدر هواء.

UNESCO Nomenclature: 3313
تكنولوجيا الطاقة

يكتب

النظام الفيزيائي

الاضطراب

تزايدي

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • المفهوم النظري للورد كلفن عن المضخة الحرارية
  • الاستخدام الراسخ لدورة التبريد بالضغط البخاري
  • 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 ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

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)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.