空氣能熱泵應(yīng)用前景展望

張劍

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，能源資源的短缺與可持續(xù)發(fā)展的需求出現(xiàn)了不可調(diào)和的矛盾，如何提高能源的有效利用率便成為了人們追求可持續(xù)發(fā)展的首選途徑。于是，就出現(xiàn)了利用環(huán)境中空氣中儲(chǔ)存的能量，通過熱泵原理將其轉(zhuǎn)化成可用能，不僅提高了能源的利用率還滿足了社會(huì)各方面對(duì)能源的需求，有助于整個(gè)社會(huì)發(fā)展，也預(yù)示著未來一段時(shí)間內(nèi)能源發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：熱泵；可持續(xù)發(fā)展；空氣能

一、空氣能熱泵的發(fā)展簡史

熱泵以消耗一部分高品位能作為補(bǔ)償，使熱能從低溫源傳遞到高溫源的裝置。熱泵起源于1824年卡諾提出的卡諾循環(huán)理論，經(jīng)過后來三十年的發(fā)展，在1850年開爾文提出了可利用冷凍裝置加熱，后來人們對(duì)熱泵進(jìn)行了八十多年的研究。空氣能熱泵技術(shù)是在1924年被發(fā)明開始利用的，可并未被人們充分認(rèn)識(shí)和真正應(yīng)用。直到上世紀(jì)六十年代，世界范圍內(nèi)大量爆發(fā)能源危機(jī)，熱泵以其可以利用低溫廢熱，節(jié)約大量能源等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過改造重新進(jìn)入人們的視野，受到人們的重視?？諝饽軣崴?，原名空氣源熱泵熱水器，中國空氣能行業(yè)為了統(tǒng)一稱呼，利于空氣能熱水器在國內(nèi)的推廣，故統(tǒng)一稱為空氣源熱泵。

二、空氣能熱泵的優(yōu)越性

空氣能熱水器和空調(diào)取暖的工作原理相同，都是利用壓縮機(jī)從空氣中吸收低品質(zhì)熱量將水加熱，而不是直接將電能轉(zhuǎn)換成為熱能，它充分利用了空氣儲(chǔ)存的低品質(zhì)熱量。除此之外，空氣能熱水器主要從空氣中吸取熱量，具有和太陽能熱水器相同的節(jié)能、環(huán)保、安全、方便等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又避免了太陽能熱水器依靠陽光看天取熱和安裝不便等缺點(diǎn)。加之空氣能熱水器是通過制冷介質(zhì)和水進(jìn)行熱量交換從而對(duì)水進(jìn)行加熱的，所以沒有電加熱元件，也就更沒有因電加熱元件與水接觸而引起的熱水器漏電的危險(xiǎn)了，同時(shí)也排除了燃?xì)鉄崴饕鸬娜細(xì)庵卸竞捅ㄊ鹿柿恕?/p>

空氣能熱泵不僅應(yīng)用在常見的熱水器上，還愈來愈多地被用在了如：電子、電鍍、醫(yī)藥、煙草、食品、茶葉、桑蠶等行業(yè)用作烘干，因?yàn)閼?yīng)用熱泵系統(tǒng)不僅能提高成品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，還能降低成本，取得非?？捎^的經(jīng)濟(jì)效益。除此之外在生物領(lǐng)域也用到了空氣能熱泵，比如中華鱘的魚仔培育需要比較特別的溫度環(huán)境，一般的溫度控制系統(tǒng)難以達(dá)到要求魚仔存活率一直不理想，采用熱泵溫度控制系統(tǒng)后魚仔存活率提高了很多。

通過對(duì)熱泵應(yīng)用領(lǐng)域研究發(fā)現(xiàn)，空氣能熱泵除了用在比較常見的熱水系統(tǒng)和采暖系統(tǒng)外，現(xiàn)在正在橫向發(fā)展更多的朝著工業(yè)、農(nóng)業(yè)、制造業(yè)、制藥等多元化領(lǐng)域擴(kuò)展，并逐漸出現(xiàn)空氣能熱水器在多個(gè)行業(yè)“百花齊放、百家爭(zhēng)鳴”的良好態(tài)勢(shì)。

三、空氣能熱泵的使用現(xiàn)狀

在我國空氣能熱泵技術(shù)起步應(yīng)用還算比較早的，早在上世紀(jì)五十年代，在天津大學(xué)就有學(xué)者開始研究熱泵技術(shù)了，六十年代熱泵技術(shù)開始使用到暖通空調(diào)中，七十年代后期，熱泵空調(diào)迎來了發(fā)展和應(yīng)用的良機(jī)快速的發(fā)展了一步，八十年代初期至九十年代后期暖通熱泵空調(diào)在我國出現(xiàn)了第一個(gè)熱潮。

在歐洲一些發(fā)達(dá)國家大多數(shù)居民家庭早已開始使用空氣能熱泵產(chǎn)品了。二十世紀(jì)七十年代澳大利亞等國家就以在熱水器上運(yùn)用熱泵技術(shù)了。1998年美國的相關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)空氣能熱泵使用情況進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查數(shù)據(jù)結(jié)果表明，美國的熱水供應(yīng)設(shè)備有三層采用的是空氣能熱水器，從2001年開始大概每年就要安裝四十萬臺(tái)左右的空氣能熱水器，并以每年百分之十的速度在增加，也是2001年左右日本的家庭開始使用空氣能熱泵熱水器。2000年左右，我國開始試著把空氣能熱泵使用到熱水系統(tǒng)上，大約在2002年左右我國引進(jìn)了空氣能熱水器，并最早開始在廣東試用。由于空氣能熱水器節(jié)能效果顯著全天候都可使用，很快就受到了廣大用戶的青睞，并快速普及滲透到了酒店、賓館、學(xué)校、工廠、體育館等60℃以下的熱水用戶中。

2001年末到2002年初澳大利亞的QuantumEnergyPtyLtd公司先后在中國云南省和山東省建立合資公司，該公司成為了我國最早專業(yè)化和規(guī)?；a(chǎn)、銷售空氣能熱水器的企業(yè)，加之空氣能熱水器的節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適、便捷等眾多優(yōu)點(diǎn)，快速在中國南方市場(chǎng)得到了廣泛的應(yīng)用和推廣，主要使用在各個(gè)企事業(yè)單位和機(jī)關(guān)政府部門，這標(biāo)志著空氣能熱泵熱水器在中國市場(chǎng)上初顯成效。2006年3月澳大利亞QuantumEner

gyPtyLtd公司在中國蘇州成立了純獨(dú)資的康特能源科技（蘇州）有限公司，為全世界的用戶提供高端空氣能熱泵熱水機(jī)組，并在2008年達(dá)到了年產(chǎn)量4萬多套 。

2008年我國的空氣能熱水器行業(yè)進(jìn)入了“青春期”，在這一年國家相關(guān)部門給與了空氣能熱水器行業(yè)優(yōu)厚的扶持政策，使其得到了較大的發(fā)展和較快的進(jìn)步。在2008年5月1日，我國頒布施行了《商業(yè)或工業(yè)用及類似用途的熱泵熱水機(jī)》標(biāo)準(zhǔn)，這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的頒布不僅為熱泵熱水器的生產(chǎn)和安裝提供了重要的參考依據(jù)，而且也對(duì)從事熱泵行業(yè)的人員和企業(yè)的行為起到了規(guī)范和引導(dǎo)的作用，同時(shí)還抬高了進(jìn)入熱泵行業(yè)的條件，對(duì)提升整個(gè)熱泵行業(yè)的技術(shù)水平和促進(jìn)行業(yè)的健康快速發(fā)展都有積極的作用。由于政府部門在資金上和政策上對(duì)象空氣能熱泵熱水器這樣的節(jié)能環(huán)保項(xiàng)目給予補(bǔ)貼、資助和支持、鼓勵(lì)，加之空氣能熱泵熱水器的節(jié)能效果和優(yōu)越性正在逐漸的被社會(huì)各界認(rèn)可和接受，空氣能熱泵熱水器順利度過了早期的起步階段，現(xiàn)在正在開始步入快速成長期。

四、結(jié)語

據(jù)有關(guān)市場(chǎng)調(diào)查結(jié)果表明，從2008年上半年開始，空氣能熱泵熱水器市場(chǎng)就一直呈現(xiàn)出持續(xù)快速增長態(tài)勢(shì)，全國熱泵熱水器行業(yè)的總銷售額從2007年的七億元增加到2008年十二億，再到2009年二十四億元、2011年的五十二億元、2012年的三十五億元。

隨著節(jié)能環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展成為當(dāng)今能源產(chǎn)品的主潮流，有愈來愈多的企業(yè)相繼加入空氣能行業(yè)，這在一定程度上增加了空氣能行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，企業(yè)要面對(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和市場(chǎng)選擇在市場(chǎng)上處于不敗之地，各企業(yè)不僅要提升自身的技術(shù)層次和實(shí)力，同時(shí)還要多元化的開發(fā)空氣能熱泵，這也將是空氣能熱泵未來發(fā)展的趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 范存養(yǎng).空氣熱源熱泵的應(yīng)用與展望[J].暖通空調(diào)，2011，（6）.

[2] 蔣能照.空調(diào)用熱泵技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012，9.

[3] R. Yumrutas， O. Kaska： International Journal of Energy Research. Vol. 28 （2004）， p.163-175