“地源熱泵”的概念最早出現(xiàn)在1912年瑞士的一份專利報(bào)告中，該技術(shù)的提出始于英、美兩國。1946年，美國第一臺(tái)地源熱泵系統(tǒng)在俄勒岡州的波蘭特市中心區(qū)安裝成功。但是受當(dāng)時(shí)工業(yè)時(shí)代的影響，這種能源的利用方式?jīng)]有引起當(dāng)時(shí)社會(huì)各界的廣泛注意，無論是在技術(shù)、理論上都沒有太大的發(fā)展。

      上世紀(jì)70年代初期，由于石油危機(jī)的出現(xiàn)和環(huán)境的惡化，引發(fā)了人們對(duì)新能源的開發(fā)和利用，因而地源熱泵以其節(jié)能的特點(diǎn)開始受到重視。這時(shí)，北歐國家的科技工作者開始了地源熱泵的實(shí)際應(yīng)用研究與開發(fā)，并得到了國家政府的大力支持。1974年起，瑞士、荷蘭和瑞典等國家政府資助的示范工程逐步建立起來，地源熱泵生產(chǎn)技術(shù)逐步完善。從系統(tǒng)技術(shù)來說，此期的地下熱傳導(dǎo)體系大多數(shù)采用的是地下水直接利用方式，要求有一定的水溫，而且技術(shù)相對(duì)粗糙，甚至沒有回灌井。70年代后期，瑞典科學(xué)家開始研究地下開放式的循環(huán)采熱系統(tǒng)。

      上世紀(jì)80年代是地源熱泵技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)期。這一時(shí)期，美國的地源熱泵生產(chǎn)廠家十分活躍，成立了全國地源熱泵生產(chǎn)商聯(lián)合會(huì)，并逐步完善了安裝工程網(wǎng)絡(luò)。歐洲國家以瑞士、瑞典和奧地利等國家為代表，大力推廣地源熱泵供暖和制冷技術(shù)，國家政府采取了相應(yīng)的補(bǔ)貼政策和保護(hù)政策，使得地源熱泵生產(chǎn)和使用范圍迅速擴(kuò)大。

      上世紀(jì)80年代后期，地源熱泵技術(shù)已經(jīng)臻于成熟，更多的科學(xué)家致力于地下系統(tǒng)的研究，努力提高熱吸收和熱傳導(dǎo)效率，同時(shí)越來越重視環(huán)境的影響問題。地源熱泵生產(chǎn)呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì)，瑞士和瑞典的年遞增率超過10%。此期美國的地源熱泵生產(chǎn)和推廣速度很快，技術(shù)產(chǎn)生了飛躍性的發(fā)展，成為世界上地源熱泵生產(chǎn)和使用的頭號(hào)大國。

      上世紀(jì)90年代以來，歐美國家的科技工作者的聯(lián)系更加密切，共同對(duì)地源熱泵有關(guān)的環(huán)境問題開展了廣泛和深入的研究。1995年的國際地?zé)釋W(xué)術(shù)會(huì)上，英國學(xué)者Curtis代表國際地?zé)峤M織發(fā)表了一篇關(guān)于應(yīng)用土壤源熱泵系統(tǒng)的調(diào)查報(bào)告，其中總結(jié)性地結(jié)論為：1）土壤源熱泵系統(tǒng)是世界能源市場的成熟技術(shù)之一，與現(xiàn)存的用電供熱/制冷技術(shù)相比具有穩(wěn)定性能好、可靠性高、花費(fèi)更少的優(yōu)勢(shì)，2）土壤源熱泵系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)上與燃油和燃?xì)忮仩t不相上下，3）如果考慮到包括環(huán)境效益、能源保障和長期利用在內(nèi)，土壤源熱泵系統(tǒng)是最好、技術(shù)含量最高的替代產(chǎn)品。根據(jù)國際上1995—1999年的數(shù)字統(tǒng)計(jì)，發(fā)達(dá)國家地源熱泵產(chǎn)品的發(fā)展勢(shì)頭十分可觀。美、歐、日等國家的地源熱泵利用情況如下：

      1）美國：地源熱泵系統(tǒng)已經(jīng)安裝了20萬套以上，每年遞增約20%，估計(jì)到2000年，每年可安裝5-6萬套地源熱泵系統(tǒng)，其中4萬套為土壤源熱泵系統(tǒng)。美國每年新建獨(dú)立家庭住宅（別墅）一百萬座，其中四分之一采用地板采熱方式，這是與地源熱泵可以直接配套的地上導(dǎo)熱系統(tǒng)，也是土壤源熱泵系統(tǒng)的潛在市場。另一方面，美國政府十分關(guān)注地源熱泵技術(shù)的發(fā)展和市場推廣情況，能源部與大學(xué)的研究機(jī)構(gòu)極力促進(jìn)有關(guān)的企業(yè)和民間科技力量參與，曾經(jīng)就地源熱泵能否列為國家公用計(jì)劃而進(jìn)行了多年的調(diào)研。美國政府曾經(jīng)資助過十幾項(xiàng)重大的地源熱泵實(shí)驗(yàn)示范項(xiàng)目，并在20多個(gè)州鼓勵(lì)市政部門和公立學(xué)校、醫(yī)院等率先安裝地源熱泵采暖和制冷系統(tǒng)。一項(xiàng)樂觀的研究報(bào)告認(rèn)為，到2000年以后，美國的地源熱泵安裝數(shù)量將每年以35%的速度遞增。

      2）加拿大：地源熱泵技術(shù)發(fā)展稍晚，其中封閉循環(huán)地源熱泵系統(tǒng)在加拿大剛剛開始，至1994年，僅有7000—8000套封閉循環(huán)地源熱泵系統(tǒng)投入使用，加上開放系統(tǒng)地?zé)岜每倲?shù)不超過萬臺(tái)。

      3）瑞典：在地源熱泵應(yīng)用的初期，瑞典政府采取了一定的補(bǔ)貼政策。1990年以來，政府補(bǔ)貼取消，但地源熱泵安裝仍以1000套/年的速度遞增。瑞典全國已經(jīng)安裝了23萬套地源熱泵，其中約5萬套為土壤源熱泵系統(tǒng)。

      4）瑞士：瑞士世界上地源熱泵應(yīng)用人均比例最高的國家，其中土壤源熱泵系統(tǒng)所占的比例越來越高，至1998年，土壤源熱泵系統(tǒng)已經(jīng)占有地源熱泵安裝市場的70%以上（據(jù)Rybach,1999），總數(shù)達(dá)到20萬臺(tái)以上，號(hào)稱世界上土壤源熱泵系統(tǒng)密度最大的國家。瑞士地源熱泵總裝機(jī)容量的增加從上世紀(jì)70年代末一直延續(xù)至今，呈直線上升趨勢(shì)。

      5）奧地利：奧地利是一個(gè)獨(dú)立發(fā)展地源熱泵技術(shù)的國家，地源熱泵生產(chǎn)技術(shù)和安裝技術(shù)自成體系。奧地利國土面積83850km2，人口數(shù)量約750萬。據(jù)1995年統(tǒng)計(jì)資料，土壤源熱泵系統(tǒng)占地源熱泵安裝的65%以上。另外，奧地利政府對(duì)地源熱泵安裝和及其環(huán)境評(píng)價(jià)采取了最嚴(yán)格的發(fā)證制度。

      6）日本：日本的熱泵制造技術(shù)是相當(dāng)不錯(cuò)的，水-水式供暖熱泵的數(shù)量也名列世界前茅，年生產(chǎn)量達(dá)到400萬臺(tái)。但是由于日本有豐富的熱水資源、日本土地使用費(fèi)用相當(dāng)昂貴，所以作為住宅供暖/制冷的地源熱泵應(yīng)用還十分少見，而主要供應(yīng)給冰蓄熱采暖/制冷系統(tǒng)和水箱式采暖/制冷系統(tǒng)。一些市政建設(shè)項(xiàng)目和公益性建筑（如醫(yī)院、養(yǎng)老院、道路等）曾利用地?zé)岜米龉┡?制冷/熱水供應(yīng)/道路融雪等綜合性服務(wù)，效果頗佳。

      從地源熱泵應(yīng)用情況來看，北歐國家主要偏重于冬季采暖，而美國則注重冬夏聯(lián)供。由于美國的氣候條件與中國很相似，因此研究美國的地源熱泵應(yīng)用情況對(duì)我國地源熱泵的發(fā)展有著借鑒意義。

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