熱泵技術(shù)作為重要的節能減排技術(shù)，市場(chǎng)前景十分廣闊。越來(lái)越多的國家及政府企業(yè)意識到熱泵可以帶來(lái)的節能及環(huán)保效益，市場(chǎng)數據也說(shuō)明了未來(lái)發(fā)展趨勢良好。而今，由于可再生能源作為低位熱源使熱泵系統受其變化影響較大，根據各個(gè)國家及地區的實(shí)際情況不同，采用復合熱泵技術(shù)可以實(shí)現更好的節能環(huán)保效果。也正因為如此，各個(gè)國家及地區由于實(shí)際情況不同，關(guān)注的地源熱泵技術(shù)也不同，從換熱器、熱泵機組到系統控制優(yōu)化等各方面都有研究。值得一提的是，各種熱泵形式在不同建筑中應用及優(yōu)化研究也是熱泵技術(shù)應用研究重點(diǎn)之一。
近年來(lái)，各國熱泵裝機量均處于上升趨勢。熱泵銷(xiāo)售及裝機量的上升，是與當前各國能源價(jià)格及溫室氣體的減排壓力相關(guān)的。在數量提升的同時(shí)，各國對熱泵機組能效的提升研究也在不斷加強。加拿大這種高緯度的寒冷地區，地源熱泵占了相當一部分比例。
地源熱泵技術(shù)的研究尤為重要。通過(guò)對應用于獨棟住宅中的地源熱泵進(jìn)行研究，結果表明，理論計算COP與實(shí)際測試SCOP是存在差距的，實(shí)測COP比理論計算低15%左右。加拿大還就多倫多地區的31個(gè)項目現場(chǎng)進(jìn)行了熱響應實(shí)驗，得到了整個(gè)多倫多地區熱物性的變化范圍，同時(shí)還證明了地下水可以提高換熱系數并降低熱阻。由此可見(jiàn)，無(wú)論是在技術(shù)方面的發(fā)展還是市場(chǎng)方面的發(fā)展都取得了一定的成績(jì)。
瑞典的熱泵技術(shù)更是處于北歐的領(lǐng)先水平。熱泵委員會(huì )秘書(shū)處就掛在瑞典國家測試研究院。與我國不同的是，他們的熱泵分類(lèi)方式，并非按空氣源和地源分類(lèi)，而是跟熱泵機組的方式有關(guān)，且瑞典是不做回填的。技術(shù)研究方面，瑞典針對垂直地埋管換熱器的數據及新型換熱器、地源熱泵系統的系統運行系數SPF、地源熱泵系統在不同類(lèi)型建筑中的應用、新型制冷劑在熱泵中的應用、熱泵在低能耗建筑中的應用及熱泵系統評價(jià)性能系數等方面開(kāi)展了深入的研究。
在熱泵技術(shù)上日本處于世界領(lǐng)先水平，技術(shù)研究上也有著(zhù)突出成果。據資料顯示，RAC的收益值從1997年的3.5到2010年的6.8，增長(cháng)速度驚人。日本針對地源熱泵系統與太陽(yáng)能、空氣源及蓄能罐聯(lián)合運行進(jìn)行了研究。在基于實(shí)際運行數據對樁基短期蓄能地源熱泵系統進(jìn)行的研究中，結果顯示，日間供冷與夜間供生活熱水的運行模式可使地源熱泵系統取得更好的效率。而對采用地下含水層蓄能的地下水源熱泵進(jìn)行研究，通過(guò)測試結果對由于地源熱泵系統運行以來(lái)的土壤溫度場(chǎng)改變進(jìn)行評估。多源熱泵系統方面，將太陽(yáng)能、土壤能和空氣源等多種方式連接起來(lái)作為熱泵的低位熱源，與傳統熱泵相比可減少電力消耗夏季最大44%，冬季39%。在選擇制冷劑代替方案方面，發(fā)達國家及發(fā)展中國家，要根據不同地區和不同應用條件，選取不同的制冷劑替代方案。在分析改變制冷劑流量熱泵系統理論及實(shí)踐應用研究問(wèn)題時(shí)，采用減少改變制冷劑流量系統能耗的算法可以使系統具有較高COP。日本還在垂直地埋管換熱器的數據及新型換熱器、復合熱泵系統、新型制冷劑在熱泵中應用、吸收式熱泵、熱泵在工業(yè)中的應用以及熱泵系統評價(jià)性能系數幾個(gè)方面的研究中取得了顯著(zhù)的成果。
在不同的建筑中運用地源熱泵系統時(shí)，基于概率的理論，對TRT測試結果進(jìn)行了統計分析，上海水泵廠(chǎng)該方法提高了結果的可靠性，可以提供更有效的設計指導。模擬土壤導熱系數、地下水滲流速度、垂直鉆孔參數及運行策略對地源熱泵換熱量的影響。通過(guò)研究得出各因素與其之間線(xiàn)性及非線(xiàn)性關(guān)系，以簡(jiǎn)化設計是很必要的。
以北京地區別墅建筑為例，模擬地源熱泵與太陽(yáng)能復合系統，模擬結果顯示，當地埋管換熱器不足時(shí)，復合系統可以明顯改善系統性能。在重慶地區江水源熱泵COP不低于3.0，輸送能耗低于39%，具有較好的節能特性。熱泵系統評價(jià)性能系數方面，他告訴大家，住宅中應用熱泵系統的長(cháng)期運行和性能監測，目標是通過(guò)長(cháng)期測試得到熱泵系統全生命周期內的可靠性、穩定性及SPF特性變化特點(diǎn)。