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地源热泵

“地源热泵”的概念最早出现在1912年瑞
士的一份专利报告中，该技术的提出始于英、
美两国。1946年，美国第一台地源热泵系统在
俄勒冈州的兰波特市中心区安装成功。但是受
当时工业时代的影响，这种能源的利用方式没
有引起当时社会各界的广泛注意，无论是在技
术、理论上都没有太大的发展。上世纪70年代
初期，由于石油危机的出现和环境的恶化，引发了人们对新能源的开发和利用，因而地源热泵以其节能的特点开始受到重视。上世纪80年代是
地源热泵技术飞速发展的时期，欧美等国大力推广地源热泵供暖和制冷技术，同时更多的科学家
致力于地下系统的研究，努力提高热吸收和热传导效率，同时越来越重视环境的影响问题。美国
的地源热泵生产和推广速度很快，技术产生了飞跃性的发展，成为世界上地源热泵生产和使用的
头号大国。进入90年代以来，欧美国家的科技工作者的联系更加密切，共同对地源热泵有关的环
境问题开展了广泛和深入的研究，2005年的世界地热大会上对地源热泵的开发利用进行了总结，
发现近10年时间里，热泵在地热直接利用能量的比例由1995年的13%发展到2005年的33.2%，有大
约30个国家平均增长速率超过 10%。其中，开发利用较好的国家有美国、北欧、瑞士、德国，尤
其是瑞典。其他有大装机容量的国家还有加拿大和奥地利，法国、荷兰也显示了比较快的增长速
度。目前全世界范围内的装机容量可能接近15723MWt，年均利用的能量大约86670TJ（24076GWh）
，实际安装的机组数量大约130万个。

我国热泵系统作为商业化应用与世界发达
国家相比有一段明显的滞后期。早在20世纪50
年代天津大学的一些学者就开始了热泵技术的
研究。60年代开始在我国暖通空调中应用热泵
。由于我国煤炭能源为主导，能源价格的特殊
性等因素，热泵系统发展缓慢。70年代初，第
一次世界石油危机，在国际上掀起推广热泵技
术的应用热潮，也影响了我国学术界、高等学
校和研究会。80年代初至90年代末，随着城市
能源结构的变化，在我国暖通空调领域掀起一股“热泵热”，热泵供暖（冷）的应用在一些大城市日益广泛，例如90年代上海高层建筑 25%采
用空气源热泵热水机组供暖（制冷），武汉、北京、杭州、长沙等地也大量使用。以浅层地能的
地下水和土壤为热泵低温能源比空气有更相对稳定的特点，因此进入21世纪以来，水源、地源热
泵引起学术界和企业界的广泛关注，国内数所高校开展了各种试验研究工作。北京利用水源、地
源热泵也是在近几年开始的，到2004年底，北京有420万m2 的建筑物利用水源、地源热泵系统供
暖（冷），使用单位有200 余家，既有普通住宅、办公大楼、高级宾馆，也有学校、幼儿园、商
场、医院、敬老院、档案馆、体育场馆、厂房、污水场站，景观水池等。目前，利用热泵供暖的
单位有面积最大的金四季购物中心118000平方米，也有海淀外国语学校体育馆4000平方米等小型
建筑，其中北京友谊医院项目是全国最大的燃煤锅炉改为水源热泵供暖项目，也是建设部“十五
”重点实施的技术示范工程，一期改造病房大楼和医技楼总计 3.7万平方米，二期工程 4.2万平
方米，利用置换出锅炉房的土地新建了门诊楼，面积达 5.2万平方米，全部采用水源热泵技术。