空气源热泵的发展历史热泵的历史以压缩式最悠久,它可追溯到18世纪初叶,可以说1824年卡诺循环的出现奠定了热泵研究的基础。
19世纪初,参照水泵能够将低处的水往高处引的想法,人们对泵能否将低温热源的能量向高温环境中输送产生了浓厚的兴趣。随着焦耳提出的“改变气体压力能引发温度变化”的理论的出现,人们制造出了压缩机,为热泵的形成提供了先天条件。81246
此后汤姆逊于1952年指出制冷机也可通过逆向循环来实现供热的目的,人们设想出了热泵装置,并提出了其原始模型。虽然热泵的工作原理与制冷机相同,都是通过工质的相变过程来实现升温或降温的目的,但由于当时有很多更为方便简洁的供热形式,使得热泵技术在很长的一段时间内停滞不前,有关于热泵的产品也无人问津。直到1927年霍尔丹在苏格兰试验成功了第一台空气源热泵,热泵技术才正式步入正轨,
但普及程度仍旧偏低。但在1973年,随着第一次能源危机的爆发,人们对“节能”这一观念也变得越来越重视,热泵产业在此期间内得到快速兴起。由于其安全、环保、无污染且制热能力显著等优点,目前热泵已成为空调技术中的重要内容。
20世纪40年代,小型空气源热泵的研发技术已有了很大的进步和转变,所以大量的热泵被投放和应用于商业和家庭市场。由于那时的电力成本较低,初始投入成本小、运行及维护费用也不高,使制冷和供热功能双向切换的热泵空调器变的炙手可热。据一项数据分析,在1952年美国年产约1000套热泵,到1954年已增至2000套,上升接近一倍,而于1957年,热泵产量竟增至10倍,约10000套,到了1963年,美国的热泵发货量已达到76000套,其变化之巨令人汗颜。论文网
但在20世纪60年代到70年代,由于热泵技术的发展远跟不上人们对热泵性能的需求,导致热泵的呼声严重下降,另一方面,因为其制作成本较高,使得专家和科研学者不得不为热泵的销售市场开辟新的途径,几经周折,小型的家用空气源热泵热水器渐渐地受到人们的青睐,由于其制造成本低、耗能少、且安装方便,人们对其的使用率也逐步上升。至于大型的热泵装置,由于其能耗较高,则越来越多的与商业和公用建筑的热回收方案结合起来,可谓是一举两得,一方面对其能耗有了充分的利用,更好的节省了能源,另一方面,也减少了公用建筑在供热这一块所需要投入的额外成本。
热泵在中国的发展起步较晚,但国内的专家及学者对热泵的研究及投入还是很热忱的。早在20世纪50年代,天津大学的一些学者已开始从事对于热泵的研究,1965年上海冰箱厂研制成功了我国第一台制热量为3720W的CKT-3A热泵型窗式空调器。在1966-1977年,由于“文化大”的爆发,全国高校一律停课闹“”,根本谈不上搞热泵科研,只有少数科研机构冒着风险从事有关于恒温恒湿热泵机组的研究,这也是全国在此期间内所进行的唯一一项热泵科研工作,所以说我国热泵技术的发展之所以赶不上那些发达国家也不是说没有原因的。在1978-1988年间,我国对小型空气/空气热泵的理论及实验研究大热,也引进了很多国外的空气/空气热泵技术和制造生产线,从此家用热泵空调器开始正式走向正轨,且发展速度也越来越快。从1980年年产量1。32万台增至到1988年的24。35万台,增长速度接近20倍,可谓是空前绝后。但由于其部件都是进口的,随着工况及环境的改变,难免出现不适现象。所以哈尔滨建筑工程学院徐邦裕教授带领其科研团队对小型空气/空气热泵进行了一些基础性的实验研究工作,就我国小型空气/空气热泵的季节性能参数、除霜问题以及室内外换热器结构及尺寸的优化等进行了理论分析及实验探究。1989-1999年间,我国暖通空调领域掀起一股“热泵热”,在窗式热泵空调器、分体式热泵空调器的研究方面有了突飞猛进的发展,热泵空调器逐步进入百姓家庭。至1999年底每百户家庭拥有的家用