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摘要：本文简要介绍了国内外地源热泵空调系统的发展状况，并通过分析其发展面临的问题，得出相关结论，展望其发展前景。
关键词：地源热泵空调系统；问题；发展前景
一、国内外地源热泵空调系统的发展状况
（一）国外地源热泵空调系统的发展现状
随着人民生活水平的提高，社会的高速发展，空调已经走向千家万户，成为人民生活中不可或缺的电器设备，因为只有它才能给我们在大热的夏天或寒冷的冬天提供舒适的工作或生活环境，但也有很多问题，比如，空调是一个耗电大户，其耗电量占这整个建筑耗能量的一半以上，尤以中央空调系统更严重。因此在如今世界经济高速发展的情况下，能源供应尤以短缺，因此选择哪種空调更节能及怎样降低中央空调的能耗是目前摆在空调设计者面前最重要的任务之一。
中央空调系统的类型繁多，其中地源热泵空调系统是目前最具潜力发展的中央空调系统之一。这是因为：首先该空调系统的冷热源来自于地下；第二，冷热源可以循环利用；第三、地下能源一般都是无污染的清洁能源，并且都是地下循环利用，不但节能而且环保。因此，在目前整个世界能源短缺的大环境下，可以预见，地源热泵空调系统必将会得到广大商户的青睐和运用。
在国外，地源热泵中央空调系统真正步入市场进入人们的视野也只有三十多年的历史，然而其发展速度之快和适用范围之广十分惊人。比如在美国，1985年前，地源热泵中央空调系统全国一共才安装有一万三千多台，然而一九九七年一年时间全国新增四万六千多台，并且每年以10%增长速度快速增长。到一九九八年为末，该系统装置已占全美国空调安装总量的20%左右。在奥地利、德国、瑞士、丹麦等中欧、北欧这些国家，地源热泵空调系统冷热源主要是来源地表浅层地热，通过在地下土壤埋盘管等方式来获取冷热源，该系统主要用于给家庭提供生活所用热水及室内地辐射供暖供热系统。据2000年的统计，在这些国家户式中央空调供热供暖系统中，地源热泵中央空调供热供暖系统所占比为奥地利为39%，瑞士为97%，丹麦为28%。
（二）国内地源热泵空调系统的发展现状
据统计，最近几年，地源热泵中央空调系统在我国已经得到了广泛应用，例如在政府、单位等办公区域楼的使用已经达到40%以上，厂矿等企业大约有9%左右在使用该系统，普通住宅区、家属区等使用占比达到12%以上，酒店、宾馆目前安装使用占比达到19%以上，各个大中小学校及商场各自占比也达到了5%左右，相对而言，医院所占比较少，目前只有3%左右[1]。地源热泵中央空调系统虽然已经在我国各个领域都得到了很多使用，但其与国外相比还是占比相对较少，且相对分散。
二、地源热泵中央空调系统在我国发展面临的问题
对于地源热泵空调系统的节能和控制两个方面的问题，我国的空调设计者根据我国具体气候环境和参考外国对该类空调的设计研究成功经验，经过大量深入的研究，最近几年也取得了长足的进步和发展。在节能方面的研究中，目前采用的方式主要有：（1）空调冷冻水和冷却水系统的流量调节方法；（2）冷冻水泵、冷却水泵和空调用送风机的变频技术；（3）空调末端装置的风量调节系统等三种。其中，空调冷冻水和冷却水系统的流量调节对空调冷热源的地下资源的损耗降低效果较为明显，然而，如果控制没有设计好，反而会大大加大输送水系统（水泵）的耗电量。
在控制方面的研究中，首先，目前对一般的中央空调系统，空调的各个设备运行都是按负荷峰值来设计的。无论白天黑夜、季节更替或室内负荷如何变化，各运行设备都是满负荷运行。这种控制方式对地源热泵空调系统来说，其运行功率不能随实际空调负荷的变化而进行相应调节，根本达不到节能效果，浪费能源；其次，地源热泵空调系统相当复杂，如滞后大、非线性、在运行过程中干扰大、数学模型无法建立等，因此要想设计出一个即节能又舒适的控制系统就相对较难且很复杂，目前市场多采用的控制方式有两种：（1）只采用单神经元PID控制方式；（2）采用相对较稳定、效果较好的模糊控制和常规PID控制相结合的控制方式。但通过实践检验，这两种控制方式都无法很好的达到该系统的舒适和节能效果[2]。这可能也是地源热泵空调系统不能很快在我国广泛应用的最重要的原因之一。
三、地源热泵中央空调系统的发展趋势及应用前景
众所周知，中央空调耗电量约占整个建筑物耗能量的一半以上，所以，选择一个即节能又舒服、无污染的空调系统是每个家庭、商场、甚至国家最关心的问题。通过以上分析，目前国内地源热泵空调系统虽然在我国发展空间巨大，但由于该系统存在控制问题，有可能不能真正的起到该空调系统节能舒适的作用，因此没有能够很好的推广应用。但坚信，随着人们生活水平质量的不断提高，越来越突出的国际能源问题，只要能研究出一个可靠稳定的控制方式来，使该系统能发挥其自身节能舒适特点，那么该系统大面积的被安装和应用必将成为社会发展的趋势[3]。
（作者单位：陕西国防工业职业技术学院建筑与热能工程学院）
作者简介：曹振华，1978年生，男，研究生，副教授，2009年毕业于西安工业大学计算机技术专业，研究方向：暖通空调教学。
基金项目：陕西国防工业职业技术学院自然科学类研究项目《 地源热泵空调控制系统的设计与研究》成果之一。（项目编号：Gfy17-14）
参考文献
[1]孟凡正.国内地源热泵技术现状[J]，供热制冷，2012，（1）：57-57.
[2]李中彩.模糊PID控制算法在地源热泵空调控制中的应用[J].上海工程技术大学学报，2012，26（3）：215-218.
[3]任颖莹.地源热泵空调系统的模糊增益单神经元pid控制方法[J].郑州大学硕士论文，2013，17（7）：12-13..
关键词：地源热泵空调系统；问题；发展前景
一、国内外地源热泵空调系统的发展状况
（一）国外地源热泵空调系统的发展现状
随着人民生活水平的提高，社会的高速发展，空调已经走向千家万户，成为人民生活中不可或缺的电器设备，因为只有它才能给我们在大热的夏天或寒冷的冬天提供舒适的工作或生活环境，但也有很多问题，比如，空调是一个耗电大户，其耗电量占这整个建筑耗能量的一半以上，尤以中央空调系统更严重。因此在如今世界经济高速发展的情况下，能源供应尤以短缺，因此选择哪種空调更节能及怎样降低中央空调的能耗是目前摆在空调设计者面前最重要的任务之一。
中央空调系统的类型繁多，其中地源热泵空调系统是目前最具潜力发展的中央空调系统之一。这是因为：首先该空调系统的冷热源来自于地下；第二，冷热源可以循环利用；第三、地下能源一般都是无污染的清洁能源，并且都是地下循环利用，不但节能而且环保。因此，在目前整个世界能源短缺的大环境下，可以预见，地源热泵空调系统必将会得到广大商户的青睐和运用。
在国外，地源热泵中央空调系统真正步入市场进入人们的视野也只有三十多年的历史，然而其发展速度之快和适用范围之广十分惊人。比如在美国，1985年前，地源热泵中央空调系统全国一共才安装有一万三千多台，然而一九九七年一年时间全国新增四万六千多台，并且每年以10%增长速度快速增长。到一九九八年为末，该系统装置已占全美国空调安装总量的20%左右。在奥地利、德国、瑞士、丹麦等中欧、北欧这些国家，地源热泵空调系统冷热源主要是来源地表浅层地热，通过在地下土壤埋盘管等方式来获取冷热源，该系统主要用于给家庭提供生活所用热水及室内地辐射供暖供热系统。据2000年的统计，在这些国家户式中央空调供热供暖系统中，地源热泵中央空调供热供暖系统所占比为奥地利为39%，瑞士为97%，丹麦为28%。
（二）国内地源热泵空调系统的发展现状
据统计，最近几年，地源热泵中央空调系统在我国已经得到了广泛应用，例如在政府、单位等办公区域楼的使用已经达到40%以上，厂矿等企业大约有9%左右在使用该系统，普通住宅区、家属区等使用占比达到12%以上，酒店、宾馆目前安装使用占比达到19%以上，各个大中小学校及商场各自占比也达到了5%左右，相对而言，医院所占比较少，目前只有3%左右[1]。地源热泵中央空调系统虽然已经在我国各个领域都得到了很多使用，但其与国外相比还是占比相对较少，且相对分散。
二、地源热泵中央空调系统在我国发展面临的问题
对于地源热泵空调系统的节能和控制两个方面的问题，我国的空调设计者根据我国具体气候环境和参考外国对该类空调的设计研究成功经验，经过大量深入的研究，最近几年也取得了长足的进步和发展。在节能方面的研究中，目前采用的方式主要有：（1）空调冷冻水和冷却水系统的流量调节方法；（2）冷冻水泵、冷却水泵和空调用送风机的变频技术；（3）空调末端装置的风量调节系统等三种。其中，空调冷冻水和冷却水系统的流量调节对空调冷热源的地下资源的损耗降低效果较为明显，然而，如果控制没有设计好，反而会大大加大输送水系统（水泵）的耗电量。
在控制方面的研究中，首先，目前对一般的中央空调系统，空调的各个设备运行都是按负荷峰值来设计的。无论白天黑夜、季节更替或室内负荷如何变化，各运行设备都是满负荷运行。这种控制方式对地源热泵空调系统来说，其运行功率不能随实际空调负荷的变化而进行相应调节，根本达不到节能效果，浪费能源；其次，地源热泵空调系统相当复杂，如滞后大、非线性、在运行过程中干扰大、数学模型无法建立等，因此要想设计出一个即节能又舒适的控制系统就相对较难且很复杂，目前市场多采用的控制方式有两种：（1）只采用单神经元PID控制方式；（2）采用相对较稳定、效果较好的模糊控制和常规PID控制相结合的控制方式。但通过实践检验，这两种控制方式都无法很好的达到该系统的舒适和节能效果[2]。这可能也是地源热泵空调系统不能很快在我国广泛应用的最重要的原因之一。
三、地源热泵中央空调系统的发展趋势及应用前景
众所周知，中央空调耗电量约占整个建筑物耗能量的一半以上，所以，选择一个即节能又舒服、无污染的空调系统是每个家庭、商场、甚至国家最关心的问题。通过以上分析，目前国内地源热泵空调系统虽然在我国发展空间巨大，但由于该系统存在控制问题，有可能不能真正的起到该空调系统节能舒适的作用，因此没有能够很好的推广应用。但坚信，随着人们生活水平质量的不断提高，越来越突出的国际能源问题，只要能研究出一个可靠稳定的控制方式来，使该系统能发挥其自身节能舒适特点，那么该系统大面积的被安装和应用必将成为社会发展的趋势[3]。
（作者单位：陕西国防工业职业技术学院建筑与热能工程学院）
作者简介：曹振华，1978年生，男，研究生，副教授，2009年毕业于西安工业大学计算机技术专业，研究方向：暖通空调教学。
基金项目：陕西国防工业职业技术学院自然科学类研究项目《 地源热泵空调控制系统的设计与研究》成果之一。（项目编号：Gfy17-14）
参考文献
[1]孟凡正.国内地源热泵技术现状[J]，供热制冷，2012，（1）：57-57.
[2]李中彩.模糊PID控制算法在地源热泵空调控制中的应用[J].上海工程技术大学学报，2012，26（3）：215-218.
[3]任颖莹.地源热泵空调系统的模糊增益单神经元pid控制方法[J].郑州大学硕士论文，2013，17（7）：12-13..