简介:地源热泵利用地面20英尺以下相对稳定的温度来保持房屋夏凉冬暖。它的工作原理是在地面和房子之间循环制冷剂。在加热模式下,泵以地面为热源;在冷却模式下,它利用地面作为散热器。
如果任由其自然装置运转,热能就会从高温地区流向低温地区。热泵逆转了这一自然过程,从相对较冷的环境中吸收热量,并将其转移到较温暖的地区。
窗户空调是热泵的一个常见例子。房间的内部并不是通过注入冷空气来冷却的;相反,它是通过从室内提取热量并将其排放到室外来冷却的。热泵还可以通过反向过程来加热房间,即从外部空气中吸收热能并将其分配到室内。
空气源热泵(ashp)是最常见的类型,其缺陷是其效率随着极端温度的升高而降低。例如,你房子外面的空气越寒冷,空气源热泵就越难提取可用的热能。这就是为什么许多家庭依赖地源热泵(GSHPs)来提供更高效率的空调和供暖。
地源热泵不是利用空气,而是利用地球相对稳定的温度作为热源或热沉,这取决于系统是处于冷却模式还是加热模式。下面是它的工作原理。
加热和冷却,多亏了地球
虽然6英尺以上的土壤温度会随着气温的变化而变化,但如果你挖到至少20英尺深,地面温度大致等于该纬度的年环境温度。根据房子的热泵系统是在冷却模式还是加热模式,土壤被用作散热器或热源。
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这篇文章中有几处错误或错误表述。制冷剂未泵入地下;它会留在你房子里的热泵里。相反,水-醇或水-乙二醇溶液流过管道,被地球加热或冷却(如果你指的是我们的星球,而不是泥土,地球是大写的)。然后,制冷剂被溶液冷却或加热,而不是像空气源热泵那样使用空气。
从技术上讲,热泵是可以逆转的,所以在这种情况下,窗户空调并不是热泵的一个例子。是的,它会泵热量,但只向一个方向。
根据地面回路的类型,热量不一定与土壤交换。有些地环深入基岩,有些则淹没在池塘或湖泊中。浅的,在院子里向两侧延伸数百英尺,它们确实与土壤交换热量。
什么是地源热泵?
地源热泵系统由地面回路(埋在地下的水管网络)和地面上的热泵组成。你需要足够的空间来安装这个系统——通常是一个可以让挖掘机械进入的花园。地面回路需要多大取决于你的房子有多大以及你需要多少热量。
它们是如何工作的。
水和防冻剂的混合物被泵送到地面回路周围,吸收储存在地下的自然产生的热量。水混合物被压缩并通过热交换器,热交换器提取热量并将其传输到热泵。然后热量被转移到你的家庭供暖系统。地源热泵可以将地面温度提高到50°C左右,尽管你把水加热得越热,你使用的电力就越多。然后,你可以将这些热量用于散热器、热水或地暖系统。你是否需要额外的备用供暖系统取决于你的房子。