热泵技术入选2024年十大突破性技术

《麻省理工科技评论》2024年“十大突破性技术”正式发布，其中热泵技术入选。

 

 

我们已经进入到热泵时代。

中国的热泵安装量全球领先。自 2010 年以来，中国和日本合计占热泵技术新专利申请的一半以上。新方法使热泵能够达到更高的温度。例如，对于食品加工和造纸所需的蒸汽，新的热泵技术可以使用电力达成这一目标，从而让工业制造的过程更加清洁。

总的来说，到 2030 年，热泵有望减少全球5亿吨排放，相当于今天欧洲所有汽车的总排放量。这需要安装大约6亿台热泵。

目前，热泵仍然面临着巨大的挑战，包括提高产量以满足不断增长的需求，还要确保电网足够强大，能够为这些技术和其他应对气候问题的技术提供电力。但所有迹象都表明，热泵正在进入黄金时代。

 

 

热泵是一种在高位能（一般为电能、热能）的驱动下，将低位热源（通常是空气、水或土壤）的热能转移到高位热源的节能装置，从而为住宅、商业和工农业供暖、供冷及提供热水等供热服务。

　　

热泵机组的组成部件主要有压缩机、冷凝器、蒸发器、节流机构和辅助设备等，吸收式热泵用发生器和吸收器等组合实现压缩机功能。热泵供热的基本原理是逆卡诺循环：压缩机排出的高温高压蒸汽，进入冷凝器，制冷剂蒸气向高温热源放热后被冷凝成液态制冷剂（液化），液态工质经节流装置降压膨胀后进入蒸发器，气液混合制冷剂在蒸发器中吸收低温热源（空气、水或土壤等）的热量而蒸发形成蒸气（汽化），制冷剂蒸气重新被压缩机吸入完成一个循环，周而复始制备热能。这样，将外界低温空气、水或土壤中的热量“泵”给温度较高的用户，故称为“热泵”。

 

目前，热泵应用领域非常广泛。在建筑领域，热泵可以用于采暖、供冷、除湿和提供热水。在农业领域，热泵可用于干燥工艺，实现农业环境调控，改善农村经济结构。在工业生产方面，高温热泵系统可被应用于石油化工、纸浆加工、陶瓷工业、印刷业、纺织工业等大多数工业生产工艺中。此外，热泵在海水淡化技术方面也得到发展突破。

 

此外，热泵在未来将有以下几个重要的发展方向：

　　技术创新：热泵技术将继续创新，以提高能效、降低成本、增强稳定性等。例如，采用更高效的热泵系统、新型的传热材料和优化设计等。

　　智能化：随着物联网、人工智能等技术的发展，热泵产品的智能化将成为趋势。例如，通过智能控制和远程监控等技术，实现热泵系统的智能化管理和优化运行。

　　多元化能源利用：热泵技术将不仅限于单一的能源利用，而是会朝着多元化能源利用的方向发展。例如，将太阳能、地热能等可再生能源与热泵技术结合，实现多种能源的联合利用。

　　扩大应用领域：随着消费者对舒适生活的追求和对节能环保的认识加深，热泵产品的应用领域将进一步扩大。例如，在商业建筑、工业生产、农业灌溉等领域的应用将逐渐增加。

　　国际市场拓展：随着全球能源危机和环境问题日益严重，热泵作为一种高效、环保的能源利用方式，将在国际市场上得到更广泛的应用和推广。

　　随着全球气候变化和环境问题的日益严重，热泵作为一种高效、环保的能源利用方式，将在全球范围内得到更广泛的应用和发展。同时，随着技术的不断创新和进步，热泵产品的性能和能效将进一步提高，推动整个行业的发展。

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