在国外,一些国家的地热空调技术起步较早,发展至今技术已经基本成熟,并开始逐步应用于各种建筑中。但由于这些国家的气候条件偏冷,主要是研究冬季供热,而对夏季制冷工况研究得较少。而我国地处温带,冬季需采暖,夏季需供冷,因此必须研究出能同时实现供冷供热的地热空调系统,这有许多新的技术问题需要国内的研究人员去分析和解决,但其关键技术仍是土壤的热特性研究和热泵系统的合理匹配 。

土壤的热特性研究

地热空调系统的性能好坏与当地土壤热特性密切相关,地热源的最佳间隔和深度取决于当地土壤的热物性和气候条件。土壤的热特性研究主要包括土壤的能量平衡、热工性能、土壤中的传热与传湿以及环境对土壤热物性的影响等。

热泵系统合理匹配的研究

90年代以来,地热空调技术的研究热点依然集中在地热能换热器的换热机理、强化换热及热泵系统与地热能换热器匹配等方面。与前一阶段单纯采用“线源”传热模型不同,最新的研究更多地开始关注相互藕合的传热、传质模型以更好地模拟地热能换热器的真实换热情况;同时开始研究采用热物性更好的回填材料,以强化土壤埋管在土壤中的导热过程,从而降低系统用于安装土壤埋管的初投资;为进一步优化系统,国外有关地热能换热器与热泵装置的最佳匹配参数的研究也在开展。