热泵系统的研究进展综述.docx
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热泵系统的研究进展综述
ChuaKJ,ChouSK,YangWM.Advancesinheatpumpsystems:
Areview.AppliedEnergy,2010,87
（2）:
3611-3624.
热泵系统的研究进展综述
K.J.Chua,S.K.Chou,W.M.Yang
摘要：
为了从消耗于各种工业、商业、住宅建筑内的不同热源中回收热量，热泵系统提供了一种经济的可选择的解决方案。
随着能源价格的持续上涨，节能和提高能源效率就变得非常必要。
从这点来看，热泵成为在能量回收系统中具有巨大节能潜力的一个关键组件。
改进热泵的性能、可靠性及其对环境的影响已经成为一个持续关注的话题。
热泵系统最近的发展集中在热驱动和动力驱动两个先进循环的设计，改善循环部件（包括工质的选择），和拓宽其应用范围。
对热泵来说它是一种经济命题，当发现新的应用场合时需要不断努力以提高热泵的性能与可靠性。
某些最新的研究成果明显地提高了热泵的能源利用效率。
例如，一个热驱动喷射应用到热泵系统使之效率提高了20%以上。
此外，开发更好的压缩技术有使热泵系统的能量消耗降低高达80%的潜力。
新的混合系统的开发已经使热泵完成高效广泛地应用。
例如，嵌入干燥剂的热泵循环实现了更好的温湿度控制，且COP高达6。
本文针对热泵系统的最近发展给出总结，旨在建立一个实用热泵解决方案的“一站式”档案。
本文大致分为三部分，首先回顾改善热泵性能的各种各样的方法。
接下来描述适合各种热源应用的混合式热泵系统。
最后，本文提出了在选择的行业中热泵系统的新颖应用。
关键词：
热泵技术，蒸汽压缩循环，热量回收，能量效率，混合热泵系统，用途和解决办法
1.引言
在过去两十年中热泵（HP）已经演变成为一项成熟的技术。
但是，它还没被广泛地应用到它应该或可能被应用的范围。
自从几个主要的制冷系统供应商提供大型热泵后，初投资、系统设计和集成一直是有待挑战的问题。
在能源密集型运营系统，如区域供冷/供热，干燥和热电联产，能源高效使用是减少能源消耗和温室气体排放的关键。
随着世界范围内碳/能源税的最终接受,在许多工业运营中节能将成为一个关键问题。
随着燃料成本的提高以及全球变暖处在世界瞩目的前沿，人们对热泵作为一种能量回收手段的兴趣似乎已经复活。
热泵是解决温室效应最有效的办法之一。
热泵将环境中的废热再循环成生产过程中的热量，这是一个唯一已知的过程；热泵提供节能和环保的制热与制冷，应用到住宅、商业建筑以及制造工业中[1]。
实际研究表明，热泵对大幅减少温室气体的排放具有重大潜力，尤其是在减少二氧化碳排放量，空间加热量和发热量上。
热泵对环境的影响取决于热泵的类型和混合动力装置的效率。
在许多产业化经营中，改善能源效率的一个重要途径是回收每一个可能的废热源，并将它们变成有用的产出。
为了促进这种做法，热泵成为一个关键的热力系统，是因为它拥有回收热量的能力。
热泵从外界环境中吸取热量，并引导这些热量转换成有益的成果，例如生产热水提供热能到居住建筑或则用来进行海水淡化。
随着热泵在各种能源相关行业中产生新的应用，热泵的研究工作已经扩大到使其更节能，同时不断发展新的混合动力系统，以提高系统的整体效率。
自从对各种热泵机组和热力系统熟知后，技术的优化整合仍然是一个具有挑战性的研发任务。
几个热泵系统的存在，一些需要外界的动力驱动，而其它的需要外界的热能驱动。
以蒸汽压缩循环和吸收循环为基础的商业热泵已广泛地应用到许多实际产业当中。
新的热泵技术例如吸附循环和化学反应循环迅速崛起，尽管它们还没有发现应用在工业制造中[2]。
本文描述了热泵系统各方面的应用和对能源效率的影响。
为了达到论述主要热泵的特征和应用的目的，本文的重点是对各种动力驱动类型的论述，而不是热力驱动类型。
表1概述了热泵在工业过程中的应用[3]。
从表中可以看出，相对于热力驱动系统，机械蒸汽压缩式系统已广泛应用到许多制造工业中。
此表可能不完全全面，但它突出表现的是热泵最常见的工业应用和类型。
表1热泵在工业过程中应用的代表概述（改编自美国能源部[3]）
图1描述了这篇文章的结构和组成部分。
文章的开始部分描述了各种各样的技术，这些技术目前正应用于改善热泵的性能。
其次，本文提出了几种混合式热泵，这些热泵有能力从各种各样的热源中回收热量。
最后，本文描述了一些热泵系统在各种能源密集型产业中的新应用。
通过本文有关热泵的综述，我们希望传达一个重要信息，那就是，不断努力改善热泵的性能将直接优化许多能源密集型经营产业的能源使用，以及减少碳的排放。
图1一个最近发展的热泵技术广义的分类
2.提高能源效率
2.1.多级循环
多级系统采用多个压缩阶段。
多级蒸汽压缩系统可以是混合系统或串级系统，如图2所示。
多级系统由串联的两个或两个以上的压缩阶段组成。
它可能有一台高级压缩机（较高压力）和一台低级压缩机（较低压力）或几台串联压缩机。
与单级系统相比，多级系统在每阶段具有更小的压缩比和更高的压缩效率，以及更大的制冷效果，更低的高压排气温度，和更强的灵活性[5,6]。
多级压缩系统中高压排气压力和低压吸气压力之间的压力称为级间压力。
两级系统的级间压力通常被确定以使两个压缩阶段的压缩比将近相等，从而达到更高的性能系数（COP）[6]。
TanakaandKotoh[7]研究了在日本寒冷地区用CO2作制冷剂的双级压缩热泵热水器的性能。
他们指出压缩机吸气压力（低压）与排气压力（高压）的比值是巨大的，并且压缩机在寒冷地区恶劣条件下的工作最低温度范围可以从-10℃到-20℃。
但是，这降低了热水的加热能力和系统的COP。
为了提高热泵系统的性能和可靠性，他们将压缩过程分成两个阶段，并在中间压力状态下注射制冷剂[7]。
因此，混合多级热泵系统提供了一个有利的选择，来提高系统在极端寒冷环境下工作时的COP。
级联系统包括两个独立运行的单级制冷系统：
一个低级系统维持一个较低的蒸发温度并且产生制冷效果，而一个高级系统在较高的蒸发温度下运行，如图2所示[4]。
这两个独立的系统用一个级联冷凝器连接起来，高级系统中的冷凝器从低级系统中的冷凝器中提取热量。
Wang等[8]研究了双级耦合热泵系统的潜力，即空气源热泵耦合到水源热泵。
对比下，他们发现这样的耦合过程与纯粹的空气源热泵系统相比，能量效率提高了20%[8]。
图2（a）带中间冷却器两级循环，（b）带封闭节流装置的两级循环
（c）喷射循环，和（d）图例[4]
在众多商用热泵系统中包含单级蒸汽压缩循环系统。
在该系统中，只有一个蒸发器用于冷却和除湿，并从单一热源中回收热量。
由于热传递过程中存在可利用的物理区域，因此在热量回收过程中强加了大量的机械约束。
Chua和同事们进行了两级蒸发热泵系统的研究，如图3所示[9]。
在他们的系统中，制冷剂蒸汽在冷凝器出口处分成两股。
一股进入膨胀阀中，该股蒸汽具有较高的排流能力，从而达到较低的蒸发温度，而另一股蒸汽进入另一个膨胀阀中将升高到更高的温度[9]。
两股蒸汽分别在高压和低压蒸发器中发生蒸发过程。
高压冷凝器出口处的制冷剂蒸汽与低压冷凝器出来的制冷剂蒸汽混合前的压力，由一个背压力调节阀控制。
在测试一个两级蒸发热泵辅助机械干燥系统中，他们有着重大的发现：
与单一蒸发器热泵循环相比，两级蒸发器热泵干燥循环可以多回收35%以上的热量。
通过这个结果表明，两级蒸发热泵系统可以显著改善热泵的性能[9]。
图3一个两级蒸发器系统图[9]
2.2.提高压缩机性能
为了尽量减少蒸汽压缩循环过程中能量的消耗，一个关键的方法是减少压缩机所需的压缩比。
换句话说，也就是提高压缩机的性能。
近年来，发明的涡旋压缩机是压缩机技术中一项重大的技术突破[10]。
涡旋压缩机的效率超过标准往复式压缩机效率约10%。
这种改进有三个主要原因[11]。
第一，与往复式压缩机相比，涡旋压缩机的吸气和排气过程是独立的，这意味着没有热量添加到吸入蒸汽中。
其次，与往复式压缩机的180度旋转对比，涡旋压缩机压缩过程进行了540度的旋转。
因此，涡旋压缩机的驱动转矩波动只有往复式压缩机的10%。
第三，涡旋压缩机可以消除往复式压缩机压力损失源头中吸气和排气阀的压力损失。
另外，涡旋压缩机具有更好的可靠性，因为它们有更少的运动部件，并能在液体猛烈撞击下运行的更好[12,13]。
最近，一组研究人员开发出一种新的制冷压缩机，名为“旋转叶片（RV）压缩机”[14-17]。
据说，他们创新设计的显著特点涉及到激进的使用一种旋转汽缸，这种气缸与压缩机械一起转动，以减少能量的损失[14]。
因此，摩擦和渗漏损失有效地减少了[14]。
与活塞式相比，RV压缩机的径向间隙泄漏损失通常是40%，少于活塞式预期高达95%的容积效率。
这种绿色和新型的压缩机显著降低了制冷压缩过程中的输入能量。
实验数据表明，与目前市场上的系统来比，使用这种新型压缩机的系统能耗减少了80%[14]。
一些不太有效的方法来提高压缩机的性能，是为了确保压缩机在运行中保持低的温度。
Wang等[18]研究了两种方法来实现这一点。
第一个方法用外部手段来冷却压缩机的电机而不是用吸入气体来进行冷却。
第二种方法通过从压缩腔中转移热量，从而迫使压缩过程为一个等温过程。
结果表明，在R22为制冷剂的制冷系统中，与等熵压缩相比较，等温压缩最多可以减少14%的压缩工作。
若运行条件良好和流体的选择正确，这两种方法组合起来可以节约高达16%能源[18]。
2.3.喷射器系统
喷射器是喷射式制冷系统的心脏，CharlesParsons先生大约在1901年发明了喷射器，用于从一个蒸汽机的冷凝器中转移空气。
在1910年，MauriceLeblanc在蒸汽喷射式制冷系统中使用了一个喷射器[19]。
喷射器是制冷与空调，海水淡化，石油炼制，化工等行业的重要组成部分。
此外，喷射器是蒸馏塔，冷凝器和其他热交换过程中不可缺少的一部分。
最近发表的一些文章集中在喷射压缩系统的各方面的研究，也就是，喷射扩张临界CO2热泵循环[21]，两相喷射循环[22,23]，多级蒸发制冷喷射器和以低品位余热或太阳能为动力的喷射制冷系统的性能[25,26]。
以下部分突出描述喷射热泵系统近期的显著进展。
喷射压缩式热泵采用低品位的热能，将提供更多的冷却和加热空间[22,23,25]。
一个多功能喷射压缩增强系统如图4所示。
它采用一个喷射器来执行不同程度的压缩制冷，该系统依赖于冷凝器出口处制冷剂的质量和压力以及高温余热。
一个气液分离器将制冷剂蒸汽分离扩大为气体和液体，气态制冷剂在较高压力下直接进入压缩机，而液态制冷剂流入蒸发器中与被冷却的空间交换热量。
喷射器是压缩负载的一部分，这显著降低了压缩机的功率需求。
当高温余热可用时，喷射器能承担全部的压缩职责，如图4中的虚线所示的循环。
喷射器是根据几何学，航空动力学来进行机械设计。
理论研究表明，与标准的蒸汽压缩循环相比，喷射压缩热泵的COP提高了21%。
为了验证喷射压缩式热泵的节能性，ChaiwongsaandWongwises[27]设计了一个拥有三个不同出口直径喷嘴的实验装置。
图5显示了喷射热泵在各种散热器温度系数下的运行性能[23]。
同时，他们在研究中发现热泵的能源效率与COP的提高值接近为6。
图4一个新的多变的喷射压缩增强系统
图5运行在不同喷嘴直径和各种散热器温度下热泵的性能系数[23]
2.4.新的制冷剂
HCFC-22可能是在热泵空调中使用最广泛的制冷剂。
它具有相对较低的臭氧层破坏力，但因为它含氯，因此，人们正在寻找它的替代物。
寻求一个潜在的制冷剂替代物，重要的是这种替代物具有被替换流体类似的热力性质。
这种替代物也应具备匹配蒸发焓的理想属性。
只有当这些参数能够密切地匹配，系统重新设计或重新配置的影响将变得微乎其微。
确定具有相似热力性质的替代流体的工作不是特别的成功。
这导致研究人员调查混合氢氟碳化物来取代HCFC-22的可能性[28]。
在热泵空调中使用混合制冷剂，将不断地给工程师们带来新的挑战。
一种纯粹单一成分的制冷剂在恒温下将凝结或沸腾。
相比之下，混合制冷剂在恒压冷凝或沸腾过程中改变温度将导致温度“滑翔”变化。
在相变时，温度滑翔的产生将带给传热工程师们一些问题，其中不完全凝结问题是最重要的一个[29]。
研究工作已经进入到制冷系统组件的设计，这些研究中利用到制冷剂相变的特征。
除了制冷剂引发的环境问题外，提高能源利用效率和热泵的运行性能，在不断测试新的混合制冷剂的大量工作中已取得了明显的进展[30]。
最近，新的测试已经实施在一组新的混合制冷剂中，也就是，R404A[31],R407C[32],R410A[33],R433A[34],R32/R134a[35]andR170/R290[36]。
Chen[37]进行了R410A的性能评价，并且发现R410A空调机组的效率比R22空调机组的性能高大约12%。
热泵系统使用新的化学物质更有效，是因为压缩机使用R410A更易冷却。
这意味着压缩机消耗更少的能源并更不可能烧坏。
此外，R410A吸收和释放热量更有效，这意味着系统使用R410A时将消耗更少的电能，并且运行起来更有效[33]。
除了产生良好的能源效益，R410A同时具有减少热交换器尺寸的潜力，尤其是蒸发器和冷凝器，因为它捕获和释放热量比R22更好[37]。
另一种新的制冷剂R433A在提高热泵的能源效率中具有巨大潜力。
Park等[34]使用一套热泵工作台实验设施进行了R433A和R22的对比实验。
他们的研究结果表明，R433A的性能系数比HCFC-22高4.9–7.6%，同时排气温度明显降低。
在这项研究工作后，他们研究了R170/R290混合物的热力性能，并作为R22的一个潜在替代物[36]。
在节能性能方面，他们证明在典型热泵系统运行下R170/R290混合物的COP比R22的高6%。
研究人员，如Atipoang等[38]和GorozabelChataet等[39]已经研究了应用混合制冷剂的混合式热泵系统的性能。
他们能够确定使用大规模混合制冷剂系统的性能。
未来成就了热泵系统制造商众多的挑战和机遇。
最值得注意的是需要持续的努力以开发新的制冷剂。
同时，通过新技术，例如燃气热泵，来提高效率以维持竞争优势和满足法律规定的最低限度的效率，将会存在很大的压力。
新性能增强制冷剂依赖改良的循环控制，更高效的电动机和压缩机，以及新的循环才能实现最佳循环效率，同时满足不同的制冷能力。
3.混合系统
3.1.混合除湿系统
混合热泵除湿系统是控制空间湿度的一个有效手段，同时提供了高效节能的空气温度控制。
这种除湿系统使电力蒸汽压缩循环与除湿材料结合起来。
在蒸汽压缩循环中，冷凝器中释放的废热可以让除湿材料再生。
在HVAC中应用的除湿系统，是传统空调系统的替代或补充，主要应用在潜在负荷高或温湿度独立控制要求高的地方[40]。
混合除湿热泵系统中一些重要的因素包括：
（1）涉及独立的温湿度控制以提高舒适度和空间条件的控制；
（2）在所处的空间内产生更低的湿度以提供在空间温度下等同的舒适度；（3）取除用于除湿过程中的冷却和再热设备以降低生产成本。
混合热泵除湿系统已应用到学校，礼堂，医院，低层办公室，超市，餐馆等地方。
例如，LazzarinaandCastellotti[41]研究一家超市应用的混合热泵除湿系统的工作状况。
在该系统中，一个自我再生的液体除湿冷却系统集成到一台电动热泵中。
他们的研究表明，与传统的机械除湿相比，混合热泵除湿系统可能会节约能源[41]。
在另一项独立研究中，他们对除湿热泵进行了性能测试[41]。
这台低能力除湿（4-6g/kg）机组可达到的COP为大约5-6。
然而，随着除湿量的升高，系统的COP在逐渐减小。
他们通过结合变制冷剂流量和热泵除湿系统，从而研究了一种新的热泵系统，Aynur等[42]在一个采暖季节进行了实地性能测试。
结果表明，这样的新系统可以显著节约能源，同时提供最佳的室内热舒适性和室内空气品质。
3.2.混合太阳能
热泵与太阳能技术的集成，产生了一种新的混合系统。
该系统从太阳能中提取热量，从而使热泵性能得到显著的提高[43]。
太阳能辅助热泵系统的应用包括水加热[44-46]，储热[47]和干燥[48]。
最近这些年，人们构想让太阳能光热，光伏和热泵集成，以产生新的混合系统[49-51]。
这主要是由于人们对于应用可再生能源来改善热泵流程，保持着持续的兴趣。
Pei等[52]已经研究了一种新型的光伏太阳能辅助热泵系统（PV-SAHP），一个热光伏被整合到蒸发器当中来制成蒸发器集热板。
在该装置中，部分吸收的太阳能被转化成电能，而其它的太阳能被转化成热能。
制冷剂吸收热能并转移到冷凝器中。
产生的电能可以为压缩机提供能量。
由于吸收了太阳能，热泵的COP也大大的提高了[52]。
结果表明，PV-SAHP系统相对于常规热泵系统，具有明显的优势，同时可以实现更高的光电效率。
在SAHP应用到农产品的干燥过程中，研究人员发现，热泵与太阳能集热器耦合可以提高空气集热器的热效率值范围为0.7-0.75，同时蒸发集热器效率在0.8-0.86间变化。
提高的效率主要是由于减少了集热器的热损失[48]。
最近研究工作主要致力于调查用于热水生产的SAHP的性能[45,46]。
在这些工作中，太阳能辅助热泵在香港被专门用于热水加热。
研究人员开发了一个数学系统模型，以研究在不同工作条件下太阳能辅助热泵的性能。
模型的结果突出了几个关键点:
热泵性能受循环流速，太阳能集热面积和太阳能水箱预热初始水温的变化所制约。
研究进一步证明，SHAP系统在长达一年内可达到的平均COP为6.46，这大大高于传统的热泵系统[45]。
图6描述了在亚热带的香港冬季热水加热期间各种冷凝器的热量增益，压缩机输入功率和系统的COP。
研究发现，夏天产生的热水量比冬天的两倍还多。
这样有利的能源指标取决于SAHP的热回收能力，SHAP系统的经济性优于电加热和单一的太阳能系统，并且对常规高效率的燃料燃烧系统具有很强的竞争力。
图6在亚热带香港冬季期间一台直接蒸发太阳能辅助热泵加热过程中的冷凝器吸热量变化，压缩机输入功率和系统COP
4.新的应用/解决方法
4.1.海水淡化
海水淡化是将海水转化为淡水的过程。
HPS在海水淡化工厂中能够有效地利用热能。
一些工作已经致力于研究生产淡水的热泵系统的部署[53,54]。
以机械蒸汽压缩（MVC）技术为基础的海水淡化工厂在本质上是最有效的热力过程。
MVC的热力学效率来源于热泵系统原理的应用。
在孟买特朗贝部署了一家日产量50m³淡水的海水淡化小型实验厂，实验厂配备一台双效机械蒸汽压缩热泵机组。
在高效换热过程中采用了水平管薄膜喷雾海水淡化蒸发器。
这种装置直接从海水中生产高品质的水，水中几乎不含任何矿物质。
Gao等人（2008）已经验证了生产淡水的MVC系统的能量效率[56]。
他们的实验结果表明，实验台每天能够产生60kg的淡水只消耗500W的功率。
海水淡化需要大量的能量。
混合动力技术，这种可以潜在地降低能源消耗的是太阳能辅助热泵，因为它工作在低温下并利用太阳能，外界能量和废热。
Hawlader等人[57]已经分析了一种新的太阳能辅助热泵的性能，并获得了良好的生产用水。
他们的实验系统有能力每小时生产一公升水。
在能源效率方面，混合系统运行效率的COP范围为5-9，并且性能比为0.6-1.38。
凭借整合热泵和太阳能，混合系统可以降低运行成本，并伴随额外的好处是维护简单和方便[57]。
4.2.地热
地热热泵或地源热泵（GSHP）是中央供暖和/或制冷系统，热泵从土壤中吸取热量来供暖，制冷，在多数情况下提供热水[58]。
它们非常适合挖掘随处可见的浅层地热资源。
地源热泵将加热/冷却盘管水平和竖直布置在建筑物和停车场下面，如图7所示。
地源热泵供暖和制冷系统运行如下：
在冬季热泵从土壤转移热量进入建筑物，和在夏季从建筑中抽取热量排进土壤中。
研究表明，用于地源热泵系统中大约70%的能量是来自于土壤中的可再生能源[59]。
土壤恒温是使地源热泵在当今成为一种最高效，舒适，和静加热及冷却技术的原因。
ZamfirescuandDincer[60]和Granowskiiet等人[61]已经开发了新的机械压缩热泵，使用有机液体来升级热量并使温度升高到一定程度。
在该程度下，可以运行一个热化学或混合循环。
研究证明，在温差大约为50℃下热泵可以达到有效的效率，并且恒温热源是可用的。
图7（a）地源热泵垂直布局示意图，（b）地源热泵水平布局示意图
地源热泵作为一种可再生能源技术，以及高能源效率和低环境影响的特征，已经引起了像中国这样的巨大能源消耗国家的关注[62]。
地源热泵可以利用土壤和埋在地下的水作为潜在的热源/汇，如图8所示。
低于地面的水可以是来自于电厂的废水（如化学品，化石燃料等）和污水处理厂[63]。
地源热泵技术的主要优点是土壤和水流在热传递过程中会提供一个相对恒定的温度。
因此，相对于传统的空气系统，地源热泵提高了能源效率（COP）。
研究证实，可以用一个流体冷却器，一个冷却塔或建筑物中以冷却为主的表面散热器来整合土壤耦合热泵系统[64]。
含有冷却塔的土壤耦合热泵系统的工作原理，是将冷却塔与地面热交换回路串联，并用一个板式换热器隔离建筑物和地面热交换回路。
地面热交换回路按大小进行分了，以满足建筑物的热负荷和冷负荷，超出热负荷时将补充散热量[64]。
图8采用土壤和地下水作为潜在热源/汇的混合地源热泵示意图
最近的研究集中在评估建筑中土壤耦合热泵加热/冷却的效率，以及解决相关的技术问题[65,66]。
一项研究利用低温地热资源模拟和评估热泵系统[66]。
在土耳其尼代设计了该系统，随后进行建造和测试，自2005年来该系统一直在运作。
在评估系统的性能时依据实验数据来进行能量分析和火用分析。
数据分析表明，能源效率值范围为73.9%到73.3%，火用效率值范围为63.3%到51.7%[66]。
最近，工作也一直致力于研究影响土壤耦合热泵性能的关键参数[67-70]。
一项研究强调了土壤源热泵系统地上凿洞设计的轴向效果的重要性[69]。
另一项研究已经确定了运行时间，径间距，凿洞深度，管道流速，浆液的导热系数，入口温度和土壤类型，热敏电阻和热交换率，是影响土壤耦合热泵效果的关键参数[67]。
最近几年，诞生了高质量的土壤耦合热泵系统装置。
如今的系统，通常由至少有50年寿命的热融合聚乙烯或聚丁烯管道组成[71]。
工程师，建筑师，制造商，和安装工已经提供了标准化的设计方法和和安装技术，这种技术使用水平坑道和垂直钻孔[64]。
因此，地源热泵的性能及可靠性得到了大大改善。
地源热泵是耐用的和几乎不用维护的。
与其他系统相比，地源热泵拥有更少的机械部件，并且这些组件大部分都在地下，容易躲避风雨。
系统中使用的地下管道，往往能保证将近25-50年没有后顾之忧。
人们熟知地源热泵的经济性，它在运行时可以降低成本[70,72]。
地源热泵为住宅供热和制冷时，将使环境受益。
日本实施的CO2温室气体研究中发现，采用地源热泵的一所典型住宅每年只产生2038kgCO2[73]。
地源热泵的CO2排放量比传统燃油锅炉系统的一半还少。
值得注意的是，地源热泵并不像火炉燃烧一样创造热量。
相反，它收集土壤中的自然热量用于各种加热应用。
地源热泵从自然热源或水槽中转移热量，是最清洁的技术之一。
到目前为止，地源热泵仍是一种有待使用的技术，主要是由于人们对它的潜力认识有限。
因此，要使人们充分认识到地源热泵的好处，并增强用户用它进行制热/制冷时的信心，这需要进行不断的研究和宣传工作。
4.3.干燥
热泵与干燥操作结合使用时是高效节能的手段[9]。
热泵干燥器的主要优势是热泵从废气中吸取能量的能力很强，并能很好地控制干燥气体的温度和湿度[74,75]。
研究人员已经证实，创造各种精密的干燥条件来干燥种类繁多的产品，从而提高产品的质量是十分重要的[2,76,77]。
用对流作为主要的热量输入方式进行干燥的干燥器（有或没有其他的热传递来补充热量的输入）可以配备一
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