地源热泵是利用地下水而土壤温度全年相对稳定的. 通过少量的电能消耗来实现冬季

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（2013年？湖南的一种模型）地源热泵是利用四个季节中地下水和土壤温度相对稳定的特征，通过少量的夏季和夏季实. 2012年11月，我市宝丰县41所中小学的供暖制冷工程全部建成并投入使用. 地源热泵技术被用于为地下水源丰富的地区的教学楼地源热泵空调用电量，宿舍楼和办公楼供热. 电动空调可节能30％至40％. 图为宝丰某中学的地源热泵机组.

（1）系统使用水作为传热介质. 水的主要特征是什么？

（2）通过每小时提供2吨热水（从20°C加热到80°C）来计算，提供加热时，每小时可以从地面获得多少热量？

（3）如果仅通过消耗电能获得这些热量，那么用户需要同时工作多少电量？

（4）请评论这种能源利用方法的优点和局限性.

分析: （1）了解熔点和比热的概念: 熔点越低，物质越容易熔化；比热容是代表物质吸热容量的物理量. 当其他条件相同时（或降低相同温度释放更多的热量）地源热泵空调用电量，具有较大比热容的物质的温度变化较小.

（2）鉴于水的质量，比热容和温度变化，可以使用公式Q water = C water m water△t来计算水吸收的热量；

（3）根据公式P =

功率可以计算；

（4）只是从辩证的角度进行分析；

答案: 解决方案: （1）水的比热容大，放热量大. 根据Q = cm△t，当m和△t相同时，会释放更多的热量. 这是因为系统使用水作为传热介质的原因；

（2）∵△t = t-t0 = 80℃-20℃= 60℃，

∵C水= 4.2×103J /（kg？℃），m水= 2000kg，

∴Q水= C水m水△t = 4.2×103J /（kg？℃）×2000kg×60℃= 5.04×108J.

（3）根据公式P =

=

3600s

= 140000W;

（4）地源热泵技术的优点是: 高效，节能，绿色环保，安全可靠；

缺点是: 投资大，安装过程复杂，难度高；

答案: （1）水的比热容量大，并且放热容量大. 根据Q = cm△t，当m和△t相同时，会释放更多的热量. 这是因为系统使用水作为传热介质的原因； （2）按每小时提供2吨热水（加热20至80℃）的计算，加热过程中每小时可从地面获得5.04×108J的热量； （3）如果仅通过获取的电力消耗热量，则需要同时工作14,000W的电器； （4）地源热泵技术的优点是: 高效，节能，环保，安全可靠；它的缺点是: 投资大，安装过程复杂，难度高；

评论: 该问题主要考察学生对空气能热水器工作过程的理解和掌握. 空气能热水器是新产品. 对于新产品和重大事件，它们都是期中考试的热点，必须予以关注.

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