地中热利用
中热利用就是利用地中热交换器将土壤或水中的热与空气或水等流体进行热交换的技术。有冷管、地中热利用、井水利用、温泉利用、热水层蓄热系统等。可用于供冷供暖、空调、供热水、水池加温、浴槽加温、融雪、工厂工艺过程、农业、养殖业等。地中热利用有直接方式（直接利用地下水、井水、温泉、带水层等）和间接方式（利用地中热交换器和土壤进行热交换或用水—水热交换方式进行利用）。地中热交换器有垂直型和水平型，垂直型又分为深井方式和桩方式，深井方式必须钻井，桩方式是建筑物基础桩和地中交换器兼用方式。
如果仅仅利用地中热，可提取的温度范围非常狭小，利用方法受到限制，为了扩大利用温度范围，有必要使用热泵系统。
地中热热泵系统主要分为水（盐水）-水（盐水）方式和水（盐水）-冷媒方式。水-水方式是用水-水热泵（与地中热对应的水冷式热泵）生成冷水或温水的系统。所生成的冷水和温水可用于各种用途。水-冷媒方式是用水-冷媒热泵方式，现状是用于地中热对应水冷多级空调机一般是用水的方式。以中央方式的二次侧冷温水的一部分作热源，或利用锅炉和冷却塔的热泵水作热源，而在地中热利用场合，是用地中热交换器进行热交换的水或盐水作热源。两种利用方式都必须考虑冻结或利用水质的腐蚀问题，所以使用放入防腐剂的盐水。
（1）供冷供暖。地中热热泵最有前途的利用是供冷供暖。有水-水方式和水-冷媒方式2种。水-水方式是用与地中热对应的水冷式热泵冷风装置生成温水，用负荷侧泵输送温水，用风扇盘管或气动元件将冷风，温风送入室内。地中热热泵所生成的冷温水的温度在供冷给时为5-10℃，供暖时为40-50℃左右。如果考虑效率，在不失舒适性的情况下，最好是调高供冷的冷水温度，降低供暖的温度。水-冷媒方式供冷供暖时，使用地中热对应水冷式多级空调机，负荷侧配管变为冷媒配管，用专用室内机进行供冷供暖。多级空调机可根据室内机个别设定温度，三通方式（3WAY）的场合，供冷供暖可同时运行。
（2）地板供冷供暖。使用水-水方式的地中热对应水冷式热泵。与空冷热泵不同，由于不用除霜装置，热泵下必用四通伐，这不仅是地板供暖而且在以下的供热水，水池加热、浴槽加热也一样。在欧美採用高气密高绝热住宅和地板供暖。利用地中热热泵进行地板供暖的热水温度一般较低（35℃左右）。因此，在供暖中使用低于40-50℃的温度，使热泵性能和效率变高，减少初运行成本而且风扇盘管或空调装置比供暖快適性高。
（3）供热水。和地板供暖一样，使用水—水方式的温水专用地中热对应水冷式热泵。地中热热泵供热水出口温度是40-70℃。利用与补给水较大的温度差直接升温的瞬间供热水和用5℃左右温差慢慢提高温度两种供热方式。特别是瞬间供热方式，由于冷凝温度低，COP比循环供热水高。在开放式贮水槽进行供热水的场合，进行瞬间供热水，用水位控制贮热水量，仅在贮热水槽的温度降低时，成为循环供热水形态，与仅进行循环供热水相比，供热水期间的COP变高。在使用密闭罐的场合，补给水从下部进入，用大的温度差从下部把水供给热泵，将温水从热泵提供给上部的温度成层方式是有效的。密闭罐方式由于是密闭回路，容量可以小，但开放罐方式内的温水，由于已经作为供热水利用，可进行大容量的供热水蓄热。
（4）池水加温、浴槽加热。用水—水方式的热水专用地中热对应水冷式热泵。温水池的温度是25-40℃，用热泵加热。由于池水注入氯必须过滤，分解清洗可通过水-水热交换器进行加热。
浴槽的温度是40℃左右，可用热泵加热。由于浴水混入温泉成分或人的皮脂、头发等，所以和水池加热一样，要利用热泵直接加热，分解清洗可用水-水热交换器进行加热。热泵所生成的温水与锅炉相比，由于温度较低，必须选定水-水热交换器的设计温度差小（增大热交换面积）。
（5）融雪。是利用地中热交换器将与土埌和水或盐水进行热交换的热用于道路、停车场、正门等的融雪、防冻。採用与地板供暖几乎相同的形式，但温水循环温度比地板供暖低，是压缩机可使用的下限冷凝温度。温水供给温度低时，在冷媒配管安装冷凝压力调整伐，在温水侧要与调整冷凝器和分流水量的比例3通伐组合，进行冷凝温度调整。
（6）工厂生产过程、农业、养殖等。冷却可以用-20-20℃，加热可用20-70℃的温度范围。
日本目前基本没有普及，中国正在急速发展中，欧美在70年代后期开始研究开发和投入市场，石油危机后的一段时间发展较快，其后经历停滞期，90年代以后正式开始普及，瑞典近几年发展惊人。
美国：在1990年已普及近20万台，1990-2000年的10年间增加20万台，2000-2005年再增加20万台，5年间增加1.5倍。美国地中热泵中心之一是俄克拉何马大学的美国土埌•大地热热泵协会，在地中热实验大楼迠筑物开始接受石油资本的援助，成为地中热利用热泵系统技术人员培训中心。布什大总统的能源政策是以风力、太阳、生物质、地热作为可再生的替代能源，要扩大使用范围，因此，政府有资金投入。现地中热热泵系统已被美国社会认识，实施产官学的合作开发。布什大总统的得克萨斯白宫的克劳福特牧场也准备引入地热热泵系统。
瑞士：是世界第四位地中热利用热泵大国。除美国外，仅次于瑞典。苏黎世工业大学的Lybach教授讲述了瑞士地中热热泵普及技术要因和经济要因。技术因素有以下5个：①适宜的气候条件；②垂直的地中热系统适合于个人需要；③可在迠筑物附近选择设置场地；④仅限于小型机组，不需再补充热；⑤有削减温室效应气体排出的效果。八个经济因素：①没有石油、天然气等运输方面的危险和成本；②不存在地下水的保存问题；③必须处理的土地小；④机械室比现有小；⑤运行费便宜；⑥接受从电力公司的补助金和返还；⑦是不排出CO2的供暖；⑧CO2排出税将进入国会视野。在80年代以该教授为中心的研究小组研究开发了垂直埋设型系统，对普及发已寄予极大的希望。瑞士热泵普及协会和厂商协会也办起了产官学联合开发。2006年10月在千叶召开的可再生能源国际大会的地热特别讨论会上，该教授谈到地中热利用热泵的普及促进关键是知识的普及和增加实施例。并明确说明瑞士普及地中热利用热泵系统设置费可减半。现在标准住宅系统成本是240万日元左右。
日本目前正在积极面向促进普及。日本地热利用促进会认为促进日本地中热利用的导入必须考虑以下10个项目：①重新评价法令法规；在新能源特别措施法中明确地中热的位置；②扩大市场；③环境技术的证实；④地中热利用系统的监控；⑤电力正常化技术，在公共设施（学校、宫厅房舍等）引入系统，进行实证试验；⑥扩大和公开成果，呼吁环境性优而且有吸引力的系统作为引入目标；⑦促进工具的基础配备，作为社会的基本迠设项目，配备地温梯度图，地中热模拟软件等，在Web上广泛公开。
在美国和瑞士的实施例没有考虑地下水动态，但日本为冲积平原，在地下较浅部有丰富地下水，对地中热利用热泵的效率有非常大的影响，因此，这些基础数据在普及中是不可缺少的；⑧扩大地下水和迠筑物基础桩的利用，这不仅仅是有利于地中热交换而且有利于地下水的有效利用。为了扩大建筑物基础桩适用性的情报交流，要重新进行助成制度的评价；⑨规格、基准是国家和业界团体，客户和施工公司，设计公司等均认可的方针、基准和规格；⑩电费制度。构架蓄热系统可以利用的深夜电力优惠制度等的电费菜单，迠设和具体工作。
在技术标准化方面，必须考虑与机械和设置工程有关的以下5项目：①冷风装置的标准化；②配管类标准化；③控掘标准化；④热源水循环标准化。在机械、方法标准化方面，要以提高可靠性、降低成本为目标；⑤确立配管技术人员的认定制度，以确保系统的安全性、稳定性。必须考虑美国IGSHPA那样的认定制度。
在机械设备开发方面必须考虑：①冷风装置的高效率化；②标准件的高效率化；③热源水循环高效率化。这是通过空气热源热泵的採用，促进高效率设备的继续开发和採用顶端快速处理动轮（高级叶轮）方式，达到对环境问题作贡献的目标。
美国和瑞士普及地中热利用热泵要点如下：①美国的地中热热泵普及促进是社会工程的应用墙面；②在90年代初制定地中热热泵系统战略；③其背后存在石油资本；④以石油资本为背景，有通过国会活动的政治作用；⑤推进普及促进时，可得到联结产官学的社会工程学的设想人才。
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