国外地源热泵的发展情况

   
      “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波兰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。这时，北欧国家的科技工作者开始了地源热泵的实际应用研究与开发，并得到了国家政府的大力支持。1974年起，瑞士、荷兰和瑞典等国家政府资助的示范工程逐步建立起来，地源热泵生产技术逐步完善。从系统技术来说，此期的地下热传导体系大多数采用的是地下水直接利用方式，要求有一定的水温，而且技术相对粗糙，甚至没有回灌井。70年代后期，瑞典科学家开始研究地下开放式的循环采热系统。

      上世纪80年代是地源热泵技术飞速发展的时期。这一时期，美国的地源热泵生产厂家十分活跃，成立了全国地源热泵生产商联合会，并逐步完善了安装工程网络。欧洲国家以瑞士、瑞典和奥地利等国家为代表，大力推广地源热泵供暖和制冷技术，国家政府采取了相应的补贴政策和保护政策，使得地源热泵生产和使用范围迅速扩大。

      上世纪80年代后期，地源热泵技术已经臻于成熟，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。地源热泵生产呈现逐年上升趋势，瑞士和瑞典的年递增率超过10%。此期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。

      上世纪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。1995年的国际地热学术会上，英国学者Curtis代表国际地热组织发表了一篇关于应用土壤源热泵系统的调查报告，其中总结性地结论为：1）土壤源热泵系统是世界能源市场的成熟技术之一，与现存的用电供热/制冷技术相比具有稳定性能好、可靠性高、花费更少的优势，2）土壤源热泵系统经济上与燃油和燃气锅炉不相上下，3）如果考虑到包括环境效益、能源保障和长期利用在内，土壤源热泵系统是最好、技术含量最高的替代产品。根据国际上1995—1999年的数字统计，发达国家地源热泵产品的发展势头十分可观。美、欧、日等国家的地源热泵利用情况如下：

      1）美国：地源热泵系统已经安装了20万套以上，每年递增约20%，估计到2000年，每年可安装5-6万套地源热泵系统，其中4万套为土壤源热泵系统。美国每年新建独立家庭住宅（别墅）一百万座，其中四分之一采用地板采热方式，这是与地源热泵可以直接配套的地上导热系统，也是土壤源热泵系统的潜在市场。另一方面，美国政府十分关注地源热泵技术的发展和市场推广情况，能源部与大学的研究机构极力促进有关的企业和民间科技力量参与，曾经就地源热泵能否列为国家公用计划而进行了多年的调研。美国政府曾经资助过十几项重大的地源热泵实验示范项目，并在20多个州鼓励市政部门和公立学校、医院等率先安装地源热泵采暖和制冷系统。一项乐观的研究报告认为，到2000年以后，美国的地源热泵安装数量将每年以35%的速度递增。

      2）加拿大：地源热泵技术发展稍晚，其中封闭循环地源热泵系统在加拿大刚刚开始，至1994年，仅有7000—8000套封闭循环地源热泵系统投入使用，加上开放系统地热泵总数不超过万台。

      3）瑞典：在地源热泵应用的初期，瑞典政府采取了一定的补贴政策。1990年以来，政府补贴取消，但地源热泵安装仍以1000套/年的速度递增。瑞典全国已经安装了23万套地源热泵，其中约5万套为土壤源热泵系统。

      4）瑞士：瑞士世界上地源热泵应用人均比例最高的国家，其中土壤源热泵系统所占的比例越来越高，至1998年，土壤源热泵系统已经占有地源热泵安装市场的70%以上（据Rybach,1999），总数达到20万台以上，号称世界上土壤源热泵系统密度最大的国家。瑞士地源热泵总装机容量的增加从上世纪70年代末一直延续至今，呈直线上升趋势。

      5）奥地利：奥地利是一个独立发展地源热泵技术的国家，地源热泵生产技术和安装技术自成体系。奥地利国土面积83850km2，人口数量约750万。据1995年统计资料，土壤源热泵系统占地源热泵安装的65%以上。另外，奥地利政府对地源热泵安装和及其环境评价采取了最严格的发证制度。

      6）日本：日本的热泵制造技术是相当不错的，水-水式供暖热泵的数量也名列世界前茅，年生产量达到400万台。但是由于日本有丰富的热水资源、日本土地使用费用相当昂贵，所以作为住宅供暖/制冷的地源热泵应用还十分少见，而主要供应给冰蓄热采暖/制冷系统和水箱式采暖/制冷系统。一些市政建设项目和公益性建筑（如医院、养老院、道路等）曾利用地热泵做供暖/制冷/热水供应/道路融雪等综合性服务，效果颇佳。

      从地源热泵应用情况来看，北欧国家主要偏重于冬季采暖，而美国则注重冬夏联供。由于美国的气候条件与中国很相似，因此研究美国的地源热泵应用情况对我国地源热泵的发展有着借鉴意义。

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