1824年,法国工程师卡诺提出著名的卡诺循环原理,奠定了热泵的理论基础。到20世纪70年代世界能源危机以后,热泵才得到发展。现在,热泵主要供家庭、旅馆、商店的室内采暖空调系统使用,工业上多用于木材、食品、纸张的干燥,农、牧业用于谷物、棉花、羊毛、茶叶的烘干。除加热外,热泵还可以制冷,如用于夏天室内降温空调、食品冷冻、制造冰块等。德国还大量生产吸收式小型热泵,用它供热比普通锅炉节省30%~45%的能源,很适应于家庭使用,被称为“大众热泵”。
众所周知,热泵采用的是逆卡诺原理,而既然有逆卡诺,那么肯定有卡诺原理的。事实确实如此,1824年法国科学家卡诺(Sadi karnot)发表卡诺循环理论,成为热泵技术的起源。1850年 英国科学家开尔文(L.Kelvin)提出将逆卡诺循环用于加热的热泵设想。这就是如今空调和热泵的工作理论源头。
之后的几十年,空气能热泵虽然经过大量研究,但是由于当时的能源充足,人们并未认识到这项技术的重要性。直到二战之后,全世界的大环境趋向稳定,人民的生活水平大幅度提高,各项能效的消耗节节递增,专家预计,在21世纪五十年代左右,全世界的石油,煤炭等资源都将陷入枯竭,节能以及新能源产品的开发及推广必须大力发展。
正是在这种情况下,热泵以其回收低温废热,节约能源的特点,经过改进而登上历史舞台受到人们的青睐。
热泵产品其实早已在欧美发达国家大量普及了,比如美国,1977年的产量为50万套/年,而1998年美国的调查数据显示,美国约有30%的热水供应设备采用空气能热水机组,到从2001年开始美国每年安装40万台空气能热水器,并保持每年10%的速度递增。
而在我国,空气能热泵产品约在2002年进入南方市场,由于它的超级节能和全天候的特点,在日常供水市场中,迅速普及到酒店、校园、工厂、体育馆等企事业单位设施中。但是整体而言,社会的认知度比较低。
直到2008年5月,《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,空气能热水器得到了国家政策的支持与认可,达到了较大的发展。2016年1月,北京市《北京市人民政府2016年政府工作报告》中,市长王安顺提出“重点治理农村散煤,实施400个村煤改清洁能源,完成3000蒸吨左右燃煤锅炉清洁能源改造”,标志着2016年“煤改电”工程全面启动,截止至8月底,招标工作已经全部完成。共计13个区县招标,入围企业70家,空气源热泵安装数量约13.7万套,市场规模约33亿元。在“煤改电”市场扩容的影响下,上半年的热泵热水市场表现优于2015年同期,2016年上半年累计销量同比增长8.7%。
经过数十年的不断发展,空气能热泵以节能减排,有效缓解各地电荒,油荒,煤荒等特点为大众熟知,空气能行业也必将更上一层楼。