地源热泵国内外研究现状与发展
1912年，瑞士人Zoelly[4,5]首次提出地源热泵系统的构想。20世纪50年代起，美国等西方国家的相关公司开始发展各种热泵技术，其中以小型热泵空调器发展迅速，引领了当时热泵发展的新风潮[6]。84889
上世纪四五十年代，欧美国家开始对土壤源热泵进行研究，包括对土壤的热物性、埋地管数学建模、埋地盘管和系统运行性能的实验研究等方面，包括仍被广泛采用的Kelvin[7]理论。五十年代后期至六十年代，由于国际形势的波动及相关的政治因素的影响，石油价格一路下滑，与此同时，地源热泵的初投资就显得较大，导致研究陷入停滞
[8]。到七十年代，全球爆发了石油危机，美国石油能源短缺，这就倒逼了人类开发可循
环能源，同时带动了对地源热泵系统的研究和应用的新进程，技术发展又跃进了一个新高度。
七十年代末至九十年代初，美国政府大力支持和积极地源热泵技术，促使地源热泵技术发展十分迅速并且不断完善成熟。工程安装技术也得到了极大的优化完善，促使美国成为全球地源热泵机组生产和使用大国，大大促进了地源热泵在全世界的推广和应用。能源部大力倡导推广地源热泵的研究和应用，由ORNL(橡树岭)、BNL(布鲁克黑文)等国家实验室和OklahomaStateUniversity等研究机构在其大力资助下开展了广泛的研究，为地源热泵的推广起到了重要的作用[9,10]。
近年来，国外对地源热泵的研究工作取得了很多实质性的突破和研究成果，我们可以看到大量的文献资料被报道，总结了很多经验，这些成果为地源热泵系统的设计、安装、运行、维护等提供了技术支持和指导。这些研究成果包括[11-20]：
(1)对地下埋管换热器的传热性能和土壤源热泵和建筑物负荷三者的耦合的研究；
(2)对地源热泵系统维护、调试、检修和运行的设计手册进一步的深化研究；
(3)机组性能影响因素的研究，比如地下埋管换热长度、地下换热器热阻；
(4)利用三维地下换热器耦合模型对土壤源地源热泵地下换热器的换热和建筑物换热进行模拟；
(5)地源热泵系统长期运行对土壤热积累和地下换热器设计的影响；
(6)地源热泵机组和埋管竖井换热性能的研究；
(7)换热器换热性能对建筑物室内负荷的影响；
(8)水系统的不同水泵的选择对地源热泵的运行特性影响；
(9)水的化学组成对地源热泵埋管系统的影响。
2地源热泵系统在国内研究现状与发展
于20世纪90年代，青岛建筑工业学院是我国最早开展地源热泵研究实验的，该机构联合瑞典皇家工学院共同合作建立了我国第一个土壤源热泵实验室，标志着我国正式开启了地源热泵研究的步伐[21]。重庆建筑学院分别以浅埋垂直埋管换热器、水平埋管换热器为研究对象，搭建了地源热泵的试验装置，对其制冷和供暖的特性进行了研究，同时对15m深的套管式垂直浅埋管传热性能进行了实验研究[22]。针对土壤热物性对地源热泵系统性能的影响，同济大学进行了土壤热物性的测试试验，同时也搭建了实验平台，对地源热泵性能进行研究，研究对象为埋深40~50m的U型埋管[23]。湖南大学对地源热泵技术进行了实验研究，搭建了水平埋管地源热泵系统试验装置[24]。2002年，天津大学与天居安居工程办公室设计并建立了采用多种埋管方式的组合型地源热泵系统。山东大学建立了地埋管换热器模型，对其进行研究[25]。
国内对于土壤源热泵系统的仿真模拟也进行了很广泛的研究，但起初主要仿真的研究对象是热泵机组或者单个部件，忽略了很多因素。与此同时，国内开始了对热泵机组与埋地换热器耦合的研究和探讨，也有一部分人在研究时开始把负荷特性也考虑进去[26]。葛云亭等[27]以分布参数方法建立各部件仿真模型，并以压力平衡、能量平衡及质量平衡方程为约束条件，建立整个系统的仿真模型，模拟得出空调设备的动态特性，当进行土壤源热泵系统优化匹配分析时，此研究方法亦可直接应用。