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地源热泵是一种利用浅层地能进行供暖和制冷的新能源利用技术，是热泵的一种。热泵是一种利用卡诺循环和逆卡诺循环原理传递冷能和热能的装置。地源热泵通常是指将热量或冷能从地下土壤转移到需要的地方的装置。通常热泵用于空调制冷或制热。地源热泵还利用了地下土壤巨大的储热和蓄冷能力。冬季，地源将热量从地下土壤传递到建筑物，夏季，地下冷能传递到建筑物，每年形成冷热循环。

地源热泵的由来

“地源热泵”的概念最早是由瑞士专家在1912年提出的，这项技术最早是由英国和美国提出的。

1946年，美国在俄勒冈州波特兰市中心建造了第一个地源热泵系统。然而，这种能源利用方式在当时并没有引起社会各界的广泛关注，在技术和理论上也没有太大的发展。

20世纪50年代，欧洲开始研究第一台高含碳量的地源热泵。然而，由于当时能源价格低，该系统不经济，也没有推广。直到20世纪70年代初世界第一次能源危机出现，它才开始受到关注。许多公司开始研究、生产和安装地源热泵。在此期间，欧洲建立了许多水平埋管式地源热泵，主要用于冬季供暖。虽然欧洲是世界上发展地源热泵最成熟的地区，但由于热泵专家对安装技术的无知和安装工人对热泵原理的无知等因素，欧洲在地源热泵的发展上走了一条弯路。

随着科学技术的进步，关于能源消耗和环境污染的法律越来越严格。地源热泵的发展迎来了又一个高C水平。以瑞士、瑞典、奥地利等国家为代表的欧洲国家，大力推广地源热泵供热供冷技术。政府采取了相应的补贴政策和保护政策，迅速扩大了地源热泵的生产和使用范围。20世纪80年代末，地源热泵技术已经成熟。越来越多的科学家致力于地下系统的研究，努力提高吸热和导热效率，并越来越重视环境影响。地源热泵产量逐年上升，瑞士和瑞典的年增长率超过10%。美国地源热泵的生产和推广速度非常快，技术发展迅速。它已经成为世界上生产和使用地源热泵最多的国家。

从地源热泵的应用来看，北欧国家主要集中在冬季供暖，而美国主要集中在冬季和夏季联合供热。由于美国的气候条件与中国非常相似，研究美国地源热泵的应用对中国地源热泵的发展具有重要意义。

地源热泵原理

首先，制冷的原理

在制冷状态下，地源热泵机组中的压缩机对制冷剂做功，使其经历气液转换循环。室内空气循环携带的热量通过制冷剂/空气热交换器中制冷剂的蒸发而被吸收到制冷剂中，并且制冷剂携带的热量在制冷剂循环时通过制冷剂/水热交换器中制冷剂的冷凝而被水路循环吸收，最后通过水路循环转移到地下水或土壤中。在室内热量持续传递到地面的过程中，房间通过制冷剂-空气热交换器以低于13的冷空气的形式被冷却。

第二，加热原理

在加热状态下，地源热泵单元中的压缩机对制冷剂做功，并通过四通阀反转制冷剂的流动方向。地下水或土壤中的热量被地下水道循环吸收，水道循环中的热量通过制冷剂的蒸发被吸收到制冷剂中