土壤源热泵的国内外研究和应用现状及展望

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1、维普资讯http://www.cqvip.com专题研讨土壤源热泵的国内外研究和应用现状及展望李元旦，张旭(同济大学热能工程系．上海200092)⋯⋯⋯⋯⋯●⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯●⋯⋯⋯⋯●⋯⋯⋯●●摘要：在对国内外土壤源热泵研究的现状进行分析和比较的基础上，着重分析了土壤源热襄研究中的核心技术内容同时指出了国内在土壤源热泵技术研究与应用中存在的问题，并提出了相应的改选技术路线。关键词：土壤源热泵：研究；现状：综迷●●●●●●●-●●●●●●●●●●●●●●-●●●●●●●●●●●●-●●●●●●●●●●●●●●●●●●

2、-●●●-●●●-●●●●●●●●●●●中围分类号：TUg3文献标识码：A文章编号：1006—8449(2002)01—00044)41引言近年来，随着土壤源热泵在国内的研究和应用日益统都被称为土壤源热泵系统，我们可以从国外对土壤源广泛．它的节能应用特性受到了越来越多的关注，它热泵所采用的专业名词的最终统一看出这一趋势：的适用性和局限性也成为众多研究人员、设计师和业主土壤源热泵最初的术语有Groundsoureeheatpump，关注的焦点，本文试罔对国内外土壤源热泵的研究和应Groundcoup

3、edheatpump．E

4、CoupledHeatDump．Earth用现状做一客观的分析和展望。snurreheatpump，GP0thermalHeatptlmp等，现在采用土壤源热泵受^关注的特性显然来自于其可能的节Ge~therrnalHealPump的称渭占绝大多数．同时它还包括能特性它的起源可以追溯到1912年瑞士人佐伊利fH了以前以地下水和浅层地表水为热源或热的热泵装Zoellv)提出的关于利用土壤作为热源的专利设想：将热置。为方便计．本文仍然采用GroundSourceHeatPump泵装置的室外侧制冷剂一空气换热器改为制冷剂一中间一

5、词换热流体介质(水或其它抗冻液)一土壤换热器：由2国外研究现状于土壤源热泵无需采用空气换热器时不可避免的融霜循土壤源热泵的研究在国外大致可分为■个大阶段～环，同时由于土壤的蓄热特性，地表以下一定深度处尽管佐伊利在1912年就提出了土壤源热泵应用的的土壤相对于地表温度较高、因而热泵装置的COP会更思想，但大规模的应用直到二战结束以后．才在欧洲高，具有显著的能特性一和北姜必起=土壤源热泵的许多基础性理论，包括至从土壤源热泵的实际应用情况来看，只要设计台今仍被设计师们采用的“开尔文线源理论”等数学理理，它完可以取代传统空调系统中

6、的锅炉和冷却塔等论模型。同时还提供了大量的试验测试数据，为后来对周阿环境造成污染的装置，也具有显著的直接环保优的研究提供了试验验证的基础。但第一波的研究高潮持势：当然，单从能够能这一角度来看，采用土壤源续到20世纪5O年代中期就在土壤源热泵的初投资较高、热泵本身就具有间接的环保特性。正是具有L述两项特当时的廉价能源等多种因素的打压下基本上停止了=性，使得土壤源热泵在欧美等西方发达国家得到广泛的1973年在欧美等国开始的”能源危机”重新促使应用，日前已进人成熟的商品化、市场化的阶段人们对土壤源热泵研究的兴趣和需求，特别是北欧

7、国家现在土壤源热泵的概念的外延已经极大的扩展了，如瑞典等的兴趣。瑞典在短短的几年中共安装了土壤源不仅仅包括冬季采暖也包括夏季供冷的情况～对于室外热泵装置1000多台套。美国从1977年开始。重新开始侧直接或以土壤为热源或热汇(Hemsource／Mnk)的系了对土壤源热泵的大规模研究，最显著的特征就是政府维普资讯http://www.cqvip.com专题研讨积极支持与倡导。资料研究显示表明：几乎所有的研究都的研究]_作，后叉完成了竖直埋管换热的研究工作是在美国能源部的支持下，由美国的多所大学和ORNI，天津商学院几乎在同

8、一时间开始了土壤源热泵系统BNL国家级重实验室进行的。可以认为．土壤源热的研究，高祖锟等人在结合闰外有关的研究数据的基础泵的太部分作都在这一阶段完成并完成了商品化和太卜．重点对螺旋管埋地换热器作了研究．但研究1作规模推广应用的准备上作。后来没有继续II。进入20世纪90年代．土壤源热泵的应用和发展进华中理T大学从9O年代开始．在国家自然科学基金^r一个新的发展阶段。目前，土壤源热泵在欧美的的资助下．进行了水平单管的接热研究后来义进行了地热泵装置的市场占有份额大约是3％。每年见诸报道的下浅层井水用于夏季供冷和冬季采暖的研究：

9、但现在这土壤源热泵实际应用工程项目和研究报告不断增加一方面的T作也已经停止0I993年成立了闰际土壤源热泵协会【IGSHPA)．I996同济大学的张旭等人从1999年开始在联合技术公司年该协会专门推出了专¨报道土壤源热泵研究的期刊和cUTC)的资助下．进行了为期多年的一项土壤一太阳阿杂志【WWWigsh