空气源热泵的起源和发展概述

2020-04-14 浏览次数：3605次

当下，空气源热泵凭借优越的节能减排功能，正快速发展，应用范围越来越广。那么，空气源热泵是如何发展起来的呢？了解空气源热泵发展历程，首先需要了解热泵工作原理。

顾名思义，热泵可以像“泵”一样，将无法直接利用的低位热能(如空气、土壤、水中所含的热量)转换为可以利用的高位热能，从而达到节约部分高位热能(如煤、燃气、油、电能等)的目的。空气源热泵即是以空气为低位热能的热泵设备。

一、 热泵&空气源热泵之起源

1824年，法国科学家卡诺提出卡诺循环理论，为热泵的发明奠定了理论基础。卡诺循环理论即分析热机的工作过程。卡诺循环包括四个步骤: 等温吸热，绝热膨胀，等温放热，绝热压缩。理想气体从状态1(P1，V1，T1)等温吸热到状态2(P2，V2，T2)，再从状态2绝热膨胀到状态3(P3，V3，T3)，此后，从状态3等温放热到状态4(P4，V4，T4)，较后从状态4绝热压缩回到状态1。这种由两个等温过程和两个绝热过程所构成的循环称为卡诺循环。

1850年，英国科学家开尔文基于卡诺理论提出：冷冻装置可以用于加热。自此以后的半个多世纪，无数科学家对热泵进行研究。

1912年，瑞士苏黎世成功安装一套以河水作为低位热源的热泵设备用于供暖，这是世界上第一套水源热泵系统，也是热泵装置迈向世界舞台的第一步。第一台热泵设备诞生以后，相应技术得到快速发展。在20世纪40年代到50年代，家用热泵、工业建筑用的热泵如热泵空调、热泵烘干机、工业热风机等产品开始进入市场。

二、热泵&空气源热泵之发展

进入70年代以后，由于能源危机的冲击，寻找新能源迫在眉睫，热泵的研究工作受到了许多发达国家和国际组织的重视，国际能源机构和欧共体均制定了热泵发展计划，有效地推动了热泵技术的发展。

21世纪以来，各国不断加大对热泵技术的研发力度，美、德、日、韩等国都发出专门官方指引，以推动热泵技术的社会应用。在此背景下，热泵除了用途不断开拓以外，技术也得到了长足发展，运用于电镀、巴氏消毒、屠宰、玻璃清洗、印染、水处理、工业建筑、医疗等行业中，逐渐成为前景光明和价值巨大的新能源之一。

空气，取之不尽、用之不竭，又随处可见，自然而然地，成为了热泵所能利用的低位热源的理想选择，空气源热泵由此而生。

空气源热泵是按照“逆卡诺”原理工作的，具体来说，就是“室外机”作为热交换器从室外空气吸热，加热低沸点工质(冷媒)并使其蒸发，冷媒蒸汽经由压缩机压缩升温进入水箱，将热量释放至其中的水并冷凝液化，随后节流降压降温回到室外的热交换器进入下一个循环。20世纪50年代，美国已经开始批量生产空气源热泵；80年代起，能源匮乏的日本开始大规模生产各种空气源热泵式空调器。同时，日本空气源热泵热水器还在家用热水器市场中取代了电热水器，占据了主导地位。

三、空气源热泵在中国

在中国，空气源热泵产业起步较晚。

50年代，天津大学的学者开始研究热泵；60年代我国把热泵技术应用在暖通空调中；70年代末期爆发能源危机，热泵空调的发展和应用机遇来临；80年代初至90年代末我国暖通空调出现热泵热。当时，从国际上来看，热泵热水器已经是一个很成熟的技术了，但在国内来讲，热泵热水器的确还处于起步阶段，犹如初生的婴儿。

20世纪90年代，中国建筑学会暖通空调**、中国制冷学会第五专业**主办的全国暖通空调制冷学术年会上专门增设了有关热泵的专项研讨。1997年，中国科技部与美国能源部正式签署《中美能源效率及可再生能源合作议定书》。

2002年，中国建筑学会暖通空调**、中国制冷学会第五专业**于北京组织召开了世界第七次热泵大会（7th IEAHeat Pump Conference ）,空气源热水器登陆广东。

经过多年发展，公司逐步建立起完整的设计、生产与质检体系。秉承着精益求精的工匠精神，优胜劣汰，不断通过技术革新，为客户提供高质量的优秀产品。千叶公司结合行业发展方向，洞察到空气源热泵将是未来的方向，有着巨大的可持续发展空间。于是着力寻求这方面大型实力工厂，先后联合开发出泳池加热恒温热泵、淋浴热水热泵、温泉热泵等优秀产品。这些产品都有一个共同点：质量优秀、技术先进、环保节能，在此基础上，千叶公司不断的提升产品性能，并降低生产成本，确保每一台产品都足够安全、可靠、耐用、好用。

随着经济的不断发展，热泵市场的总体需求也在不断扩大，因为空气源热泵不仅适用于各种场所的加热需求，在其他方面也有着自己独到的优势：

1、节能

毋庸置疑，空气源热泵热水器的优点就是节能。它可以将空气中的低温热能通过压缩机转化为高温热能，以相同的热水制造量为基准，和电热器热水器相比，较大化节约电能，使用成本只有电热水器的1/4，而和传统的燃气热水器比，不用耗用任何的煤气燃料，使用成本只是燃气热水器的1/3。以空气为主体，节约能量，不仅可以节约人们的使用成本，更是顺应了世界节能的主体，这就是空气源热泵的诸多亮点之一。

2、便捷

空气源热泵热水器的卖点是空气，而对于家居用品来说，人们较基本的需求之一就是使用方便，因此，便捷成为了空气源热泵热水器的第二大亮点。因为空气的数量不受室内室外、晴天阴天的影响；和太阳能热水器相比，空气源热泵热水器就显得非常便捷，无论是阴天晴天，都可以使用。

3、安全

电热热水器存在漏电的安全隐患，燃气热水器存在煤气中毒的忧患；和这两种热水器相比，空气源热泵热水器通过介质换热，避免了电加热元件和水直接接触，这样一来就解决了电热热水器存在的漏电隐患；其次，因为原料是空气，因此也排除了燃气热水器煤气爆炸或者煤气中毒的可能性，让人们使用得更加舒适无忧。

4、环保

节能和环保是相辅相成的，而环保是空气源热泵热水器在节能优势上的又一加分点。首先，空气源热泵热水器利用电能压缩空气制造热能，不排放废气和有毒气体，不仅安全，更营造了一个无污染的沐浴环境。其次，空气源热泵热水器的使用时间长达15-20年，高寿命不仅可以减少人们更换加热设备的成本和麻烦，在某种意义上来说，更是减少了垃圾制造，这也是环保的一个重要体现。

虽说空气源热泵热水器有诸多优点，但此后几年，空气源热泵热水器在我国发展并不快。2007年，空气源热泵热水器占我国整体家用热水器市场1%不到，而在日本，同一时期该数据是70%。

2008年起，空气源热泵得到了国家政策的支持，从“萌芽期”迅速迈入“少年期”。这一年，《商业或工业用及类似用途的热泵热水机》国家标准颁布施行；2009年9月1日，《家用及类似用途热泵热水器》国家标准正式实施执行。2014年5月1日，《热泵热水器压缩机》（GB/T29780-2013）正式实施之后，有关空气能热泵热水器的另一项强制性国家标准《热泵热水机(器)能源效率标识实施规则》(修订)也于2015年1月1日起开始实施。对此，相关专家指出，空气能行业正在以行业规范及技术的创新撬动市场。

有了标准，就有了行业的规范，热泵行业便可以持续健康发展。与此同时，各级地方政府对空气源热泵等节能环保项目在资金上给予补贴支持，进一步促进了空气源热泵产业的快速发展，大大拓展了空气源热泵的使用范围。2016年，公司结合市场需求推出目前市场上可以在零下20℃稳定运行，正常工作（不需要辅助电加热）的AQUA爱克淋浴热泵与泳池热泵。由于空气源热泵具备节能、安全、安装便捷等优势，很快便普及到全国酒店、学校、工厂、体育馆等60℃以下的热水市场中。

而在近年，由于雾霾危害加剧和我国节能减排工作力度的加强，促使空气源热泵的发展速度越来越快，且受到有关部门的高度重视，成为“煤改电”背景下的重要替代品，进一步推动了空气源热泵行业的市场发展。

以2017年上半年为例，空气源热泵销售额达到39.93亿元，同比增长61.36%。其中，空气源热泵采暖销售额达到13.1亿元，同比增长达到1847.8%，其增长势头几乎不可阻挡。可以预见的是，由于国家政策的支持，以及自身节能、高效等优势，空气源热泵行业正步入一个黄金期。

近两年来我国空气源热泵市场增长迅速，其产品在生活热水、供暖和工农业烘干这三大领域实现了约185亿的市场总量。值得注意的是，产品在生活热水、供暖和工农业烘干这三大领域实现了约185亿的市场总量，若以空气源热泵设备终端市场成交价统计，2017年我国空气源热泵供热产业市场总体规模可达260-270亿元。

2018年2月12日，国家发展和改革**公告2018年第3号《国家重点节能低碳技术推广目录（2017年本，节能部分）》和《国家重点节能低碳技术推广目录（2017年本，节能部分）技术报告》，其中空气源热泵技术成功入选2017国家重点节能低碳技术推广目录，意味着空气源热泵技术进入新的阶段。进入2018年下半年之后，热泵家用机市场真正开始进入全年的销售旺季;商用机市场也将随着上半年的预热将进一步加快发展进程。

四、小结

空气源热泵技术是基于逆卡诺循环原理建立起来的一种节能、环保的制热能源技术：通过热泵的形式，可以提高能效的利用，能效的利用有两个含义，从环境角度来讲，可以减少温室气体的排放，减少对环境的有害的因素，从另外一个方面来说，就是解决电力高空负荷的一项技术。热泵技术不仅符合《中国环境保护法》的基本原则，还为世界的节能减排事业作出了巨大的贡献。

进入新世纪以来，可持续发展成为全人类谋发展求生存的重要战略。公司自成立以来，一直遵循“清洁发展，节能减排，循环经济”的发展原则，坚定地走上了绿色可持续发展道路。倡导生态文明，致力于推进绿色工业的进步，实现企业与社会、自然可持续发展的和谐统一。

我司司高度重视安全生产和环境保护，坚持发展与环保同行，严格遵守法律法规，我们积极改善生产工艺和制造技术，对生产全过程进行控制，减少废物和污染物的排放，保证出厂的成品不危害人体和生态的健康。我司司敢于迎接各项困难挑战，不停追求新的目标，赢得新的胜利，树立绿色环保的社会责任形象，促进化工行业的可持续发展。愿意与广大新老客户携手，当环保卫士，做时代公民。