热泵技术发展史及历史沿革（一）

热泵制热技术是一项相当古老的技术，早在1775 年，爱丁堡的化学老师库伦就发现利用乙醚的蒸发，可以让水降温并且发生结冰的现象。他的学生布拉克从本质上解释了融化和汽化现象，提出了物质状态变化时的潜热概念，同时发明了冰量热器，标志着现代制冷技术的开始。

法国的青年工程师卡诺先生在1824 年发生了这一现象：只要增加气体的压力，就会提高其温度，反之，如果是减小气体的压力，就会降低温度。并且断言利用这一现象可以实现热量的转移，同年他也提出了理论上循环效率最高的卡诺现象，但是因为当时的机械制造技术的限制，卡诺本人并没有提出可以实现的热泵结构设计。卡诺循环当时针对的是热动力机，而卡诺循环的反向循环，即是热泵或制冷循环。

由于制冷热泵机组工作时，蒸发器一端总是吸收热量，而冷凝器一端总是释放热量，而且两个过程总是同时进行的，在理想状态下，冷凝器一端释放的热量要大于蒸发器一端吸收的热量，开尔文注意到这一现象：与电热丝发热相比，同意的耗电在热端获得的热量要多得多倍，他但是把这样的装置成为能量倍增器。

热泵技术发展史及历史沿革（二）

热泵热水器它是一种利用制冷原理（逆向卡诺循环原理），可以从自然界的空气、水或者是土壤中获取地品位热能，经过电力做功提升温度后输出到冷凝端，产生可被人们所用的，较高品位热的设备，它是一种极其节能、环保、清洁的采暖和热水设备。

工质（制冷剂）在管道内流动，经过压缩机压缩后成为高温高压的气体，进入冷凝器向水传热降温，自身冷却并且发生相变成为高压的液体，再经过膨胀阀节流降压后成为比空气温度更低的液体，然后在蒸发器吸热沸腾并且气化，再被压缩机吸入重复上述过程。从宏观的效果来看，就是蒸发器不断地吸入热量并被搬运到冷凝器，这就是热泵工作的原理。

由于热泵热水器工作的时候必须从空气中吸收热量，空气经过蒸发器吸收热量后会降低温度，散发出冷气，很自然的使工程师设想利用这一部分冷气资源，于是便设计出了具备独立制热、制冷和热泵热水器功能的装置，使热泵热水器工作时，冷热两端都得到利用。

需要说明的是，并不是只有采用压缩机的蒸汽压缩方式才能够制冷，人类发现了多种制冷的方式，每一种制冷方式都对应地存在一种热泵形式。除日常常见的蒸汽压缩制冷之外，还有吸收式、半导体式、蒸汽喷射式、吸附式等，限于篇幅，本书只简单介绍半导体和吸收式制冷技术，主要讨论市场上常见的蒸汽压缩式热泵。

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