国内地源热泵发展概况
我国热泵技术的研究始于20世纪50年代，天津大学热能研究所开展了我国最早的热泵研究。陆灿仁教授65438-0956撰写的《热泵及其在中国的应用》一文，是我国现存最早的热泵研究文献。
20世纪60年代，我国开始在暖通空调领域应用和发展热泵，并取得了很多成果。1960同济大学吴申义教授发表《热泵供暖简介及建议济南尝试热泵供暖》；1963原华东建筑设计院和上海空调器厂开始研发热泵空调。1965上海冰箱厂研制成功国内第一台制热能力为3720W的CKT-3A热泵窗式空调。1965天津大学、天津空调器厂研制出国内首台地下水源热泵空调机组；1966与铁道部四方车辆研究所合作开展干线客车空气/空气热泵试验；1965哈尔滨建筑工程学院徐邦玉教授和吴教授领导的研究团队根据热泵理论，首次提出了利用辅助冷凝器作为恒温恒湿空调机组二级加热器的新工艺，这在国际上尚属首次。1966年，我们与哈尔滨空调机器厂* * *，开始开发一种利用制冷系统冷凝余热作为空调二次加热的新型恒温湿式热泵空调。
从1978到1988，我国热泵的应用和发展进入全面恢复阶段。在此期间，为了全面了解国外热泵发展的现状和进展，出版了大量相关著作，国内刊物积极出版热泵译著，测试分析国外热泵产品，积极参与国际学术交流。与此同时，一些国外知名热泵制造商开始在中国投资建厂。例如，美国开利公司是最早在中国投资的外国公司之一，并于1987率先在上海成立了合资公司。
1989 ~ 1999期间，中国热泵迎来了新的发展里程碑。中国使用的热泵形式开始多样化，包括空气/空气热气、空气/水热泵、水/空气热泵和水/水热泵。这期间，国内国有、民营、独资、台资等空调生产企业不下300家，逐步形成了我国完整的热泵空调产业体系。水环热泵空调系统在我国应用广泛。据统计，到1999年，全国约有100个项目，2万台地下水热泵机组在运行。90年代初，大量生产空气源热泵冷热水机组；20世纪90年代中期，开发了井地下水热泵冷热水机组；而在20世纪90年代后期，污水地下水热泵系统开始出现。土壤耦合热泵的研究已成为国内暖通空调领域的热点。国内的研究方向和内容主要集中在地下换热器方面，是在国外技术基础上的创新。
进入21世纪后，由于中国城市化的快速发展和人均GDP的增长，推动了中国空调市场的发展，热泵在中国的应用也越来越广泛。热泵的发展非常迅速，热泵技术的研究也不断创新。从2000年到2003年，热泵的应用和研究空前活跃，成果丰硕。
2000-2003年四年间，专利总量为287件，年均71.75件，是1.989 ~ 1.999件的4.9倍。从2000年到2003年，共有***119件发明专利，年均29.75件，是1989 ~ 1999件发明专利平均值的4.25倍。
从2000年到2003年，热泵文献数量急剧增加，例如2003年的文献数量是1999的5倍。全国高校以热泵技术为学科的研究生有105人，平均每年26.25人，是90年代平均水平的7倍多。
国内几乎所有省市都有应用热泵技术的工程实例。热泵技术的研究更加活跃，创新成果层出不穷。短短几年，就有三项创新成果:同井回灌热泵系统、土壤蓄冷与土壤耦合热泵集成系统、面向寒冷地区的单级和双级耦合热泵系统。
2.地源热泵的应用基础与实践研究。
我国对地源热泵的研究始于20世纪80年代。起初，一些大学和科研机构对地源热泵的相关技术进行了专项研究。表3-1列出了一些研究项目。
表3-1高校地源热泵的部分研究课题
研究工作主要集中在以下几个方面:(1)地下换热器传热模型及传热研究；夏季瞬态工况数值模拟研究:热泵装置和部件模拟模型的理论与实践研究:
地源热泵空调系统制冷剂替代研究:太阳能、水能等其他能源与地源的联合应用研究；地源热泵系统的设计与施工:地源热泵系统经济性能和运行特性研究:地下水热泵回灌技术与实践:土壤热物性和导热系数的实验研究。
同井回灌地下水热泵运移地下水的数值模拟与实验研究:土壤蓄冷与地源热泵集成系统应用基础研究。
20世纪90年代，北京工业大学丁教授和山东建筑工程学院方教授先后在美国俄克拉荷马州立大学和瑞典、德国、加拿大等地对地源热泵技术进行了研究和考察。回国后，他们投入到国内地源热泵技术研究的实践中。丁教授主持北京市重大科研项目“低温地热能梯级利用技术研究”，在学校经过小试、中试、工程三个阶段研究地热深层利用技术，开创了国内先河。方教授的山东省重点科技攻关项目“地热综合利用关键技术”在专家鉴定中被评为“达到国际领先水平”。
与此同时，原重庆建筑大学、同济大学、湖南大学、青岛建筑工程学院等高校建立了土壤耦合热泵实验系统并开展了综合研究，土壤耦合热泵研究迅速成为热点研究课题之一。
进入21世纪后，在国家自然科学基金的支持下，地源热泵的研究更加深入和创新。哈工大姚洋教授在充分了解国内外地源热泵和冰蓄冷技术发展和应用的基础上，用新技术改造传统技术，将地源热泵和冰蓄冷的技术要素和成果进行整合和集成，提出了一种全新的空调系统形式，即适用于空调负荷为主、采暖负荷为辅的地源热泵和地源热泵集成系统。哈工大热泵空调技术研究所先后建立了地下水回灌同井地下水热泵输送地下水的数学模型。推导了单一均质含水层中地下水在同井恒定流和地下水补给条件下的渗流解析解。对同井回灌地下水源热泵地下含水层的温度场进行了数值模拟。此外，与北京恒源科技发展有限公司开展了同井回灌地下水源热泵工程的现场实践研究..
在高校研究工作的基础上，不断将研究成果应用于工程实践。如重庆大学城市建设与环境工程学院在新疆米泉市的小办公楼和重庆大学B区的暖通实验楼都采用了地源热泵系统。北京工业大学新建的综合科技楼、逸夫图书馆、改建的经管学院楼、室内地热游泳池和新建的可容纳8000名学生的教学楼等“低温地热能梯级利用技术研究”等供热(冷)面积超过5000m2的重大科研项目。山东建筑工程学院学术报告厅工程(含500m2学术报告厅和2700m2学生自习室、机房空调面积)选用2台水-水热泵冷热水机组。室外地热换热器是由25组垂直U型埋管形式的平行垂直U型埋管组成的地源热泵系统。
为了推广研究成果，高校纷纷走上了产学研结合的道路。1999研究设计院由天津大学地热中心和天津甘泉集团公司组建。2000年，山东建筑大学成立了首个周放地源热泵研究院，专门从事地源热泵供暖空调系统的理论研究、技术开发、工程设计和回转工程指导。北京工业大学成立了北京天地刘能科技发展有限公司，清华大学的北京清源世纪科技有限公司也参与了地源热泵的工程实践。而且很多企业还与高校的科研机构紧密结合，依托高校的技术力量建立科研机构，开发产品，承接项目。如清华大学与山东福乐达空调设备有限公司、同济大学与广州从化中宇空调科技发展有限公司、山东建筑工程学院与北京嘉禾叶盛地下水热泵空调有限公司、烟台仁源空调设备有限公司、山东李鸿空调设备有限公司、北京工业大学与山东莫砺锋公司、湖北风神净化空调设备工程有限公司与华中科技大学、东南大学等
3.北京市地源热泵相关管理法规和政策。
1)地下水热泵
近年来，随着国家建设“资源节约型、环境友好型”社会，实现国家节能减排目标，各地也纷纷出台项目支持浅层地热能的开发利用。例如，2006年5月31日，北京市发改委会同市水务局、国土局等9个委办局联合发文，对使用地下地下水热泵系统的供热供冷项目按照35元/m2的标准进行补贴。
由于地下水源热泵项目必须打井抽取和回灌地下水，因此在地下水源热泵项目开工前，必须按照水利部颁发的《建设项目自用水资源论证管理办法》的要求，进行建设项目的水资源论证，编制水资源论证报告，分析取用水的可行性、用水的合理性、保护措施以及对其他用水户的影响。
为了保护宝贵的地下水资源，避免盲目启动地下水热泵对现有集中供水水源的不利影响和不良地质环境后果(如地下水交叉污染、地面沉降、地裂缝等。)，各地水务主管部门也根据当地水文地质条件制定了针对性的管理措施，如北京市水务局2007年5月16日发布的《关于加强我市地下水热泵管理的通知》中关于地下水热泵的抽灌距离。
(1)地下水热泵系统抽取的含水层为第四系水，井深不得超过100m；
(2)抽水井与建筑物的距离不小于30m；抽水井水平间距不小于50m，抽水井间距不小于100m；
(3)为防止不同含水层间的水交换造成水污染，保证回灌效果，必须在同一含水层内进行抽水和灌溉；
(四)严禁批准在地下水源保护区、地面沉降区、地下水严重超采区和自来水厂承压含水层建设地下水热泵系统；
(5)地下水热泵抽灌井施工应严格遵守国家有关规定和规范，确保抽灌井质量。承担凿井施工的单位应当具备相应的资质；
(6)新建地下水热泵系统的抽水井应安装抽水和回灌计量装置。已建成的地下水热泵系统还必须限期安装计量设施；
(7)地下水热泵抽水量实行月季报制度。地下水热泵系统的用户应当在每月月底书面报告当月的抽水量和回注量。
2)地源热泵
由于地源热泵不需要开采地下水，对地质环境的影响远低于地下水地源热泵，其潜在的地质风险和安全风险也远低于地下水地源热泵，但地源热泵的初投资略高于地下水热泵工程。因此，2006年5月31日，北京市发改委会同市水务局、国土局联合发文，对使用地源热泵系统的供热供冷项目按照50元/m2的标准进行补贴，高于地下水地源热泵补贴(35元/m2)。
根据北京市国土资源局《关于地源热泵项目申报的通知》，要求项目建设单位提交《地源热泵系统浅层地热能勘查评价报告》，该报告已通过专家评审。报告的主要内容如下:前言:简要介绍和说明任务的来源和要求；简要评述以往的水文地质工作程度和勘查区浅层地热利用现状；描述该地区的地层分布、气候条件和水文特征；简述勘探工作的过程和完成的工作量。地源热泵系统初步设计方案；项目所在地水文地质条件论证；勘探工作；项目所在地浅层地热能评价:地层传热能力测试；本文论述了浅层地热能利用量的计算依据，并对浅层地热能进行了计算和评价。根据资源保护和合理开发的原则，提出相应的利用模式，简述其保障程度，预测其可能的变化趋势，并对浅层地热能资源进行综合评价。结论和建议。
沈阳市出台的《关于地源热泵系统建设应用的实施意见》明确指出，地源热泵系统是利用浅层地能进行供热供冷的新型能源利用技术，具有清洁、高效、节能的特点。推进地源热泵系统建设，有利于优化能源结构，促进能源互补，提高能源利用效率。要求在沈阳市三环以内455km2的核心区，原则上规划建设409km2范围内符合应用地下水热泵技术的建筑。
4.地源热泵相关学术交流。
近年来，地源热泵的学术流量也逐渐升温。从地热应用、热泵技术发展、清洁能源利用等角度探讨地源热泵开发应用的会议越来越多。
1978-2005年，中国制冷学会第二专业委员会主办了12全国余热制冷与热泵技术学术会议。1988中国科学院广州能源研究所主办中国热泵应用与发展专家研讨会。从20世纪90年代开始，中国建筑学会暖通空调专业委员会和中国制冷学会在每年的全国暖通空调学术会议上专门增加了“热泵”一项。1994 9月6日，中国能源研究会地热专业委员会在北京召开“第四届全国地热能开发利用学术研讨会”。
2000年6月19 ~ 23日，科技部高技术开发与产业化司在北京召开了“中美地源热泵技术交流会”。会议介绍了地源热泵技术及其在国外的应用和在中国的推广。会议主题为“利用地源热泵技术，为住宅小区或公共建筑供暖制冷提供节能解决方案，大幅降低温度，降低运行成本”。
2002年5月20日上午，国际能源机构第七届会议在北京国际会议中心举行，这是国际能源机构首次在中国和非组织成员国举行这样的会议。本次会议的目的是促进热泵技术在世界范围内，特别是在中国的交流和应用。国内行业龙头企业富尔达成为唯一赞助商。
2003年3月17日，山东建筑工程学院地源热泵研究所和山东建筑学院热力专业委员会在山东建筑工程学院联合举办了“地源热泵新技术国际报告会”。
为了贯彻“科技奥运”和“绿色奥运”的理念，为奥运场馆提供切实可行的清洁能源建设方案，由《北京工业大学工程建设与设计》杂志社组织的场馆工程清洁能源建设方案研讨会于2004年7月6日至8日在北京举行。会议邀请国内外专家探讨了地源热泵技术在体育场馆清洁能源建设方案中的可能应用，为2008年奥运会体育场馆能源方案的最终确定提供依据。北京奥组委、北京市发改委、北京市科委等相关单位、国内外学术和设计权威人士，以及28个奥运场馆业主和相关企业代表参加了会议。
2005年9月，国际地热协会第39届理事会在北京召开。出席会议的董事长和董事Lund先生应邀参加了全国地热产业可持续发展研讨会。
2005年9月23日，由联合国开发计划署驻华代表处、科技部和国家环保总局联合举办的中国清洁能源行动推进会在北京召开。来自中国40多个城市的市长、环保局长等代表参加了会议。会议的目的是推广由联合国开发计划署、科技部和国家环保总局共同建立的为期四年的“利用清洁能源和清洁能源技术减少城市空气污染的能力建设”项目的成果和经验。
2007年6月27日，65438，中国地质调查局浅层地热能研究推广中心成立，中心设在北京市地质矿产勘查开发局。该中心专门从事中国浅层地热能的研究和推广。2007年6月29 ~ 30日，由国土资源部主办，北京市国土资源局、北京市地质矿产勘查开发局承办的地热能(浅层地热能)开发利用现场经验交流会在北京友谊宾馆召开。来自全国各地的400多名代表考察了示范项目，就国内外浅层地热能资源的勘探评价、开发利用、热泵利用现状及发展前景、浅层地热能利用实例、政策及技术法规等进行了充分交流。会议号召地质技术人员深入开展浅层地热能资源赋存、来源和运移规律的基础研究，为国家大规模科学合理开发利用浅层地热能资源奠定坚实基础。会议发表了《全国地热(浅层地热能)开发利用野外经验交流会论文集》。
2007年6月5日至2月，由中国地质调查局研究推广中心组织的全国浅层地热能资源开发利用高级研讨会在北京召开。多位浅层地热能资源开发利用领域的专家学者从理论和实践两方面详细介绍了浅层地热能资源从勘查评价到开发利用的理论、核心技术和实践经验。会议鼓励科学合理开发利用浅层地热能资源，为实现国家节能减排目标做出贡献。
在会议交流日益增多的同时，与地源热泵相关的出版物也不断问世。65438-0988徐邦玉教授主编的《热泵》教材由中国建筑工业出版社出版。于教授主编的《热泵原理与应用》由机械工业出版社出版1993，蒋能昭教授主编的《空气热泵技术与应用》由机械工业出版社出版1997。1994郑祖义著《热泵空调系统设计与创新》华中科技大学出版社出版。1998发表了郑祖义博士的热泵技术在空调中的应用。
2001年，中国建筑科学研究院空调所许巍等人翻译的《地源热泵工程技术指南》一书出版，为国内地源热泵工程设计和施工人员提供了参考。《地源热泵工程技术指南》原为美国ASHRAE学会出版的地源热泵技术专业书籍，由美国能源部、美国国防部、加拿大自然资源部等七家单位支持。本书分为原理、设计、安装和节能。内容包括:介绍地源热泵系统的分类、工作原理、系统组成以及与常规系统的比较；如何进行现场地质调查和实验；地热换热器、地下水换热器和地表水换热器系统的设计；输配电系统和室内空调系统的设计；地源热泵系统的安装、调试和检测；地源热泵系统的节能措施和节能设计计算，并提供岩土、防冻液和塑料管及配件的特性数据。
2004年出版了哈工大马醉良教授等人撰写的《水环热泵空调系统设计》，这是一部全面阐述水环热泵空调系统应用的理论基础和实践的专著。书中首次概括了可再生能源水环热泵空调系统的名称。这一概念将为水环热泵系统注入新的活力，使其应用更加广泛、合理和经济。因此，这种可再生能源水环热泵系统具有良好的应用前景，对解决暖通空调的能源和环境问题具有较长远的战略意义。
这些教材、著作和译著的出版，促进了热泵空调技术在中国的普及和推广。
与此同时，国内科技期刊关于地源热泵技术的论文数量也大幅增加。《暖通空调》《制冷空调》等杂志都设置专题进行讨论。为此《工程建设与设计》杂志出了一期地源热泵专刊，同时开展了一项地源热泵在中国的应用调查。2004年第四期《中国地源热泵应用调查报告》首次展示了地源热泵在中国的应用情况。《建筑科技》杂志多次报道了高技集团有限公司和山东富尔达空调设备有限公司的地源热泵技术。