مضخة حرارة أرضية

هذا المقال هو عن استخدام مضخات الحرارة لتسخين وتبريد المباني باستخدام الأرض كخزان للحرارة. إذا كنت تريد توليد الكهرباء من الطاقة الحرارية الأرضية الحقيقية من الصخور الساخنة، انظر الطاقة الحرارية الأرضية. إذا كنت تريد استخدام الطاقة من الصخور الساخنة للتسخين المباشر، انظر تسخين حراري أرضي.
الأرض كمصدر للتسخين والتبريد.

مضخة الحرارة الأرضية geothermal heat pump أو مضخة الحرارة أرضية المصدر (GSHP)، هي نظام تسخين مركزي و/أو نظام تبريد ينقل الحرارة إلى أو من الأرض.

تستخدم الأرض كمصدر للحرارة (في الشتاء) أو حوض الحرارة (في الصيف). هذا التصميم يتميز بدرجات حرارة معتدلة في الأرض لتعزيز الكفاءة وتخفيض التكلفة التشغيلية لأنظمة التسخين والتبريد، وربما يكون مرتبط بتسخين شمسي لتكوين نظام شمسي أرضي بكفاءة أكبر. مضخات الحرارة أرضية المصدر تعرف أيضاً "بمضخات الحرارة الحرارية الأرضية" بالرغم من أن الحرارة على وجهة الدقة، لا تأتي بصفة أساسية من مركز الأرض، لكنها تأتي من الشمس. وتعرف من قبل البعض بأسماء، منا أنظمة التبادل الأرضي، المرتبطة بالأرض، الطاقة الأرضية. تفضل الأوساط الهندسية والعلمية استخدام مصطلحات "مضخة التبادل الأرضي" أو "مضخات الحرارة أرضية المصدر" لتجنب الخلط بينها وبين مضخات الطاقة الحرارية الأرضية التي تستخدم مصادر بدرجات حرارة مرتفعة لتوليد الكهرباء.[1] مضخات الحرارة أرضية المصدر تمتص الطاقة الشمسية من على سطح الأرض. درجات الحرارة في الأرض تتحت 6 أمتار تساوي تقريباً متوسطات درجات حرارة الهواء السنوية [2] على هذا الإرتفاع من سطح الأرض.

حسب الإرتفاع، درجات الحرارة تحت 60 أمتار من سظح الأرض تحافظ على ثباتها تقريباً بين 10 و16 °س (50 و60 °ف)،[3] إذا لم تتأثر درجات الحرارة بوجود مضخة حرارية. مثل المبردات أو تكييفات الهواء، هذه النظم تستخدم مضخة حرارية للإجبار على نقل حرارة الأرض. مضخات الحرارة يمكن أن تنقل الحرارة من الفراغ البارد إلى الفراغ الدافئ،، على عكس الاتجاه الطبيعي للتدفق، أو يمكنها أن تحسن التدفق الطبيعي للحرارة من المناطق الدافئة إلى المناطق الباردة.


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

مصطلحات وتعريفات مختلفة

مصدر أرضي للتسخين والتبريد.


التاريخ

مبادر الحرارة الأرضية

انظر أيضاً: مبادر الحرارة الأرضية المزدوج
Loop field for a 12-ton system (unusually large for most residential applications)


التبادل المباشر

المقالة الرئيسية: مضخة تبادل مباشر للحرارة الأرضية

الحلقة المغلفة

An installed liquid pump pack


الرأسي

الأفقي

A 3-ton slinky loop prior to being covered with soil. The three slinky loops are running out horizontally with three straight lines returning the end of the slinky coil to the heat pump


الحفر الشعاعي أو الاتجاهي

البركة

12-ton pond loop system being sunk to the bottom of a pond


الحلقة المفتوحة

البئر العمودي القائم

توزيع البناء

مضخة تسخين السائل-الهواء.
مضخة تسخين السائل-الماء.


التخزين الحراري الموسمي

مضخة حرارة مركبة مع مخزن حرارة وتبريد
المقالة الرئيسية: تخزين الطاقة الحرارية الموسمية


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

كفاءة حرارية

المقالة الرئيسية: كفاءة حرارية

الأثر البيئي

Annual greenhouse gas savings from using a ground source heat pump instead of a high-efficiency furnace in a detached residence (assuming no specific supply of renewable energy)
البلد كثافة الانبعاثات الكهربائية
لثاني أكسيد الكربون		 توفير الغازات الدفيئة المرتبطة
غاز طبيعي المازوت تسخين كهربائي
كندا 223 ton/GWh[4][5][6] 2.7 ton/yr 5.3 ton/yr 3.4 ton/yr
روسيا 351 ton/GWh[4][5] 1.8 ton/yr 4.4 ton/yr 5.4 ton/yr
الولايات المتحدة 676 ton/GWh[5] -0.5 ton/yr 2.2 ton/yr 10.3 ton/yr
غانا 839 ton/GWh[4][5] -1.6 ton/yr 1.0 ton/yr 12.8 ton/yr

الاقتصاد

فترة المردود لتركيب مضخة حرارة أرضية في مسكن منفصل
البلد فترة المردود
غاز طبيعي المازوت تسخين كهربائي
كندا 13 عام 3 أعوام 6 أعوام
الولايات المتحدة 12 عام 5 أعوام 4 أعوام
ألمانيا خسارة صافية 8 أعوام 2 عام
ملاحظات:
  • متغير بدرجة كبيرة بتغير أسعار الطاقة.
  • الإعانات الحكومية غير مدرجة.
  • الاختلافات المناخية لم تُقيم.

التركيب

انظر أيضاً


المصادر

  1. ^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير صحيح؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة survival
  2. ^ Mean Annual Air Temperature
  3. ^ "Geothermal Technologies Program: Geothermal Basics". US Department of Energy. Retrieved 2011-03-30.
  4. ^ أ ب ت European Environment Agency (2008). Energy and environment report 2008. EEA Report. Vol. No 6/2008. Luxemburg: Office for Official Publications of the European Communities. p. p83. doi:10.2800/10548. ISBN 978-92-9167-980-5. ISSN 1725-9177. Retrieved 2009-03-22. {{cite book}}: |page= has extra text (help)
  5. ^ أ ب ت ث Energy Information Administration, US Department of Energy (2007). "Voluntary Reporting of Greenhouse Gases, Electricity Emission Factors" (PDF). Retrieved 2009-03-22.
  6. ^ "annex 9". National Inventory Report 1990–2006:Greenhouse Gas Sources and Sinks in Canada. Government of Canada. May 2008. ISBN 978-1-100-11176-6. ISSN 1706-3353.

وصلات خارجية

تمّ الاسترجاع من "https://www.marefa.org/w/index.php?title=مضخة_حرارة_أرضية&oldid=1590463"