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地源热泵(GSHP)

1948
  • Robert C. Webber
地源热泵系统在住宅能源技术应用中的应用。

(图片仅供参考)

地源热泵 地源热泵(GSHP)是一种中央供暖和制冷系统,它利用地下的热量进行供暖和制冷。冬季,它利用地球相对恒定的地下温度作为热源;夏季,它利用地下的热量作为冷源。这种高热惯性使得地源热泵具有极高的效率,并拥有高且稳定的性能系数(COP)。

地源热泵系统利用地表以下几米处土壤的稳定温度,该温度常年保持相对恒定(通常为10-16°C或50-60°F),不受环境气温的影响。这使其比传统的空气源热泵具有显著的效率优势,因为空气源热泵必须与室外空气进行热交换,而室外空气在冬季可能非常寒冷,在夏季则可能非常炎热。

该系统由三个主要部分组成:热泵主机、液体换热介质(“地埋管”)和送风系统(风管)。地埋管是一系列管道,通常由高密度聚乙烯制成,埋设在建筑物附近的地下。它可以安装在水平沟槽或垂直钻孔中。冬季,水或防冻液在这些管道中循环,吸收地下的热量并将其传递给热泵。热泵随后集中这些热量并将其输送到建筑物内。夏季,过程则相反:热泵从建筑物内部吸收热量并将其传递给地埋管中的流体,然后流体将其散发到较冷的土壤中。由于热源/冷源(土壤)与所需室内温度之间的温差更小且更稳定,地源热泵的能效比(COP)比空气源热泵更高且更稳定。

UNESCO Nomenclature: 3313
能源技术

类型

物理系统

中断

递增

用法

广泛使用

前体

  • 开尔文勋爵的热泵理论概念
  • 蒸汽压缩式制冷循环的既定应用
  • 水井和采矿钻井技术的进步
  • 开发聚乙烯等耐用塑料管道材料

应用程序

  • 高效住宅供暖和制冷
  • 大型商业建筑(如学校和办公楼)的暖通空调系统
  • 区域供热和制冷网络
  • 农业温室温度控制
  • 工业过程中的加热和冷却,需要稳定的温度。

专利:

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

潜在创新理念

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相关术语:地源热泵、GSHP、地热能、地埋管路、热交换器、能源效率、可再生供暖、COP、地球能源、HVAC。

历史背景

地源热泵(GSHP)

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1945-01-01
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(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

相关发明、创新和技术原理

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