20世紀(jì)70年代初期,由于“能源危機(jī)”的出現(xiàn),熱泵又以其回收低溫廢熱,節(jié)約能源的特點,在產(chǎn)品經(jīng)過改進(jìn)后,更受到了人們的青睞。比如美國,熱泵的產(chǎn)量從1971年的8.2萬套/年猛增至1976年的30萬套/年,1977年再次躍升為50萬套/年,而此時日本后來居上,年產(chǎn)量更超過50萬套。目前熱泵市場每年都在成倍增長,發(fā)展勢頭相當(dāng)迅猛。在歐美大多數(shù)發(fā)達(dá)國家,如澳大利亞、英國、法國、北歐及南歐的一些國家,熱泵產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入了大多數(shù)家庭,而在我國的毗鄰國家如新加坡、馬來西亞等也是熱泵熱水器使用比較普遍的國家。追溯其淵源,空氣能熱水器應(yīng)該算是個舶來品。空氣源熱泵技術(shù)1924年就已在國外發(fā)明。然而在很長的一段時間里并沒有被人類充分地認(rèn)識和運用。直到20世紀(jì)60年代,世界能源危機(jī)爆發(fā)以后才受到充分的重視,所以此后世界各國紛紛加大了研發(fā)力度,進(jìn)一步推廣了熱泵技術(shù),使得目前熱泵技術(shù)已經(jīng)比較廣泛地使用。
在自然界中,水總由高處流向低處,熱量也總是從高溫傳向低溫。但人們可以用水泵把水從低處提升到高處,從而實現(xiàn)水由低處向高處流動,熱泵同樣可以把熱量從低溫傳遞到高溫。所以熱泵實質(zhì)上是一種熱量提升裝置,熱泵的作用是從周圍環(huán)境中吸取熱量,并把它傳遞給被加熱的對象(溫度較高的物體),其工作原理與制冷機(jī)相同,都是按照逆卡諾循環(huán)工作的,所不同的只是工作溫度范圍不一樣。
總體來說,就目前而言,國外的空氣源熱泵熱水器市場已經(jīng)相當(dāng)成熟,在發(fā)達(dá)國家使用的比例有的高達(dá)70%,比如在新加坡、歐美的一些國家等。就是在中國的香港和臺灣地區(qū)也有將近50%的推廣使用力度。只是受國內(nèi)消費和經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律的影響,空氣源熱泵熱水器也是在近4年才被引進(jìn)并在小范圍內(nèi)推廣使用,而且是集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的兩個三角洲地區(qū)。據(jù)市場的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,雖然該產(chǎn)品在國內(nèi)上市只有短短幾年時間,但是增長的速度卻非???。2002年時,它的銷售額還不到1000萬元,但是到2003年,它已達(dá)到了3000萬元,2004年則達(dá)到8000萬到1個億。按照預(yù)算估計,2005年,熱泵產(chǎn)值會超過三個億??梢哉f,就象前幾年互聯(lián)網(wǎng)接入時的發(fā)展速度一樣,整個行業(yè)銷售增長率將以幾何基數(shù)增長,市場空間十分巨大。
相對來說,空氣源熱泵熱水器在我國起步則比較晚,國內(nèi)廠商關(guān)注該產(chǎn)品也是近幾年的事情。由于前期在產(chǎn)品的導(dǎo)入時,市場培育不夠,因而無論是從技術(shù)還是從產(chǎn)品上來看均還處在初級發(fā)展階段。而這兩年來,在各方面能源緊缺的情況下,空氣源熱泵熱水器逐漸被廣大廠商重視起來,尤其是近兩年來有了比較大的增長,單就生產(chǎn)企業(yè)也由屈指可數(shù)的幾家突飛猛進(jìn)爆漲到目前的幾十家甚至近百家。而稍微有點規(guī)模叫得出名字的卻為數(shù)不多,還有一些手工作坊或者純粹靠貼牌組裝而賣產(chǎn)品的則更加不在少數(shù)。而04年進(jìn)入的數(shù)家空調(diào)企業(yè)更加壯大了這一隊伍的規(guī)模。
一臺壓縮式熱泵裝置,主要有蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器和膨脹閥四部分組成,通過讓工質(zhì)不斷完成蒸發(fā)(吸取環(huán)境中的熱量)→壓縮→冷凝(放出熱量)→節(jié)流→再蒸發(fā)的熱力循環(huán)過程,從而將環(huán)境里的熱量轉(zhuǎn)移到水中。
熱泵在工作時,把環(huán)境介質(zhì)中貯存的能量QA在蒸發(fā)器中吸收;它本身消耗一部分能量即壓縮機(jī)耗電QB;通過工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)在冷凝器中進(jìn)行放熱QC,QC=QA+QB,由此可看出,熱泵輸出的能量為壓縮機(jī)做的功QB和熱泵從環(huán)境中吸收的熱量QA,采用熱泵技術(shù)可以節(jié)約大量的電能。