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术语表 · 供暖与建筑

地源热泵

通过地埋管或钻孔与大地换热的热泵,利用稳定的地温获得较高的季节效率。

地源热泵(GSHP),有时也叫地热热泵,让水–乙二醇防冻液在埋地的闭式环路中循环。地下约 10–15 m 以下,地温几乎恒定,大致等于当地年平均气温(欧洲大部分地区为 8–12 °C),所以热源冬暖夏凉。

  • 垂直钻孔:深 50–200 m,孔径 110–150 mm;岩层条件好时,每米一般可取热 40–60 W
  • 水平埋管:埋深 1.2–2 m,占地约为供暖面积的 1.5–3 倍
  • 开式系统:在允许的地方直接抽取地下水
钻孔长度 (m) ≈ 地下取热量 (W) / 单位延米取热量 (W/m)
地下取热量 = 供热量 x (1 - 1/COP)
示例:10 kW、COP 4.5 时需从地下取热 7.8 kW;按 50 W/m 计 ≈ 156 m 钻孔

供水 35 °C 时,SCOP 一般为 4.5–5.5,高于空气源机组,而且没有除霜损失,也不需要室外风机。钻井让安装更贵(一栋住宅常要 15,000–30,000 EUR),所以地源热泵适合大型建筑、新建住宅和共享环路管网。夏季被动制冷还能给地下补热。可以用地源热泵计算器估算系统规模。

相关术语

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  • 热泵

    利用制冷循环把热量从较冷的热源(空气、土壤、水)搬到较热的热汇的装置,每消耗一份电可提供 2–5 份热。

  • 空气源热泵

    从室外空气中提取热量,提供供暖和热水(空气–水)或热风(空气–空气)的热泵,是安装量最大的类型。

  • COP(性能系数)

    热泵输出的有用热量(或冷量)与其消耗电能之比,在特定工况下测得。

  • SCOP(季节性能系数)

    热泵在标准化供暖季内的平均性能系数,按各室外温度出现的频率对测试点加权。

  • 地温梯度

    地壳温度随深度增加的速率,远离板块边界的地区平均约为每公里 25–30 °C。