近年来，随着能源供应的日趋紧张和环境污染问题的日趋严峻，人们越来越关注节能和环保的问题。热泵技术正是解决这两个问题的有效手段。早在很久以前，科学家就提出了热泵的工作原理，为人类科学地制造低温热能指出了方向，热栗技术在世界上已经有了许多方面的应用。本文主要针对热泵技术的应用现状和发展进行探讨。

　　1热泵的工作原理l.i热泵工作原理概述热泵，是一种把处于低温区的热能输送至高温区的机械，其名称已形象地比喻了它的原理：即热杲不是能量的转换设备而是热量的搬运设备，它是一台“栗”，这个泵所搬运的介质不是水、气或油，而是用的或用途更大的热量。热泵系统的基本能量转换关系见。

　　1.2热泵的循环方式根据热泵循环的驱动方式不同，可分为压缩式、吸收式、喷射式热栗等类型。

　　热泵工作原理压缩式热泵工作原理图压缩式热泵的工作原理系统中的工作质介质（工质）在压缩机中压力由P，升高到P2，温度也同时由T，升高到相应的P2压力下的温度T2，然后进人冷凝器，将热量释放给水，使水温升高，而工质温度下降到T3，降温后的工质经过节流阀（膨胀阀）后压力由P2降到P4，温度降到相应的T4.然后低温低压的工质进人蒸发器，吸收低温热源的热量Q2，温度上升到，再进人压缩机重复循环。其系统由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器等四个主要部分组成，工质循环于其中。其工作原理图见。

　　喷射式热泵的工作原理蒸气喷射式热泵是利用高压蒸气的喷射、吸引及扩压作用使制冷剂蒸气由蒸发器压力提高到冷凝器压力，从而将热量从低温热源送到高温热源。其工作原理图见。蒸气式喷射热泵的设备结构简单，价格低廉，操作方便，运行可靠，使用寿命长，但热栗的制热系数低，工作蒸气及冷却水消耗大，比较适合于废热、废气的低温热源。

　　吸收式热泵工作原理图吸收式热泵是以消耗热能作为补偿，把热量从低温热源送至高温热源，把来自蒸发器的低压蒸气转化为送往冷凝器的高压蒸气。庄缩式系统是通过压缩机来完成工艺过程的，而吸收式系统中则是利用吸收器、发生器等热力设备完成工艺过程。吸收式热栗分为两种：主要利用冷凝过程放热，且驱动热源的温度高于热泵供热温度的热泵，称为类吸收式热泵；而主要利用吸收过程放热，并且驱动热源温度低于热泵供热温度的吸收式热泵，称为第二类吸收式热泵。吸收式热泵的优点是可以利用各种热源作为动力，设备维修方便，耗电量小，无噪音，缺点是热效率低，使用寿命不长。其工作原理图见。

　　2热泵热源的选择热泵要完成自己的工作就必须加人一部分有用的能量，以帮助这种热量的传递。作为热泵的热源应满足如下的要求：①热源的温度尽可能高，使工作温升尽可能小，以提高热泵的制热系数；②热源应尽可能提供足够的热量，好不需要附加装置供热，以减少投资；③热源对换热设备无腐蚀作用，尽可能不产生污染；④热源应容易获得，价格低，以降低运行费用；⑤热源的温度波动尽可能小；⑥用来获取热源热量辅助设备的能耗尽可能小。

　　热泵可以利用的热源，分为两大类。其一是自然能源，热源的温度较低，如空气、水、土壤、太阳能等；另一类为生产或生活中的排热或废热等。

　　水热源以水作为热泵热源的来源包括浅层井水或湖、河、海洋等天然地表水。浅层井水的温度一般在10~20<洌露任榷ǎ匀缺迷诵杏利，但要获得浅层井水需要钻井且要铺设大量管道，投资大；而湖、河、海洋等天然地表水较易获得，但温度不稳定，冬季可能出现冰冻现象。

　　土壤热源以土壤作为热泵热源，土壤热源的温度比较稳定，无噪声，也不必从热交换器表面除霜。但土壤的湿度对传热效果影响较大，占地面积较大，设备费用和安装费用较高，系统检漏困难。

　　空气热源空气热源的获取很方便，装置设备简单且使用方便，对换热设备无害。但空气温度千变万化，受气候原因不能提供稳定及充沛的热量，热泵的供热系数会随着冷凝器和蒸发器之间的温差而变化，温差大，供热系数降低。因此，当室外气温降低时，热泵的性能减弱，而此时人们却需要更多的热量。空气热源热泵在冬季运行时会结霜，需要采取一定的除霜措施（如安装融霜装置）来保证空气热源热泵的供热系统和工作的可靠性，而在除霜时，热栗不仅不供热，还要消耗热量。

　　太阳能热源以太阳能作为热源，能使热栗的蒸发器的温度较高，吸热量较稳定，并能提高热泵的供热系数，但太阳能不稳定，且要增加一个太阳能集热器，设备及安装费用高。

　　废热（水、汽、气）热源以工业或生活的废水、废气等作为热源，这类热源的温度较高，温度相对稳定，其波动的范围远远小于空气的变动，是很好的热泵热源，其温度较恒定的特性使得热栗机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性，可以获得较好的效益。我国低温余热资源丰富，据国内资料介绍，各行业余热资源大约占燃料消耗量的17~67，其中可回收利用的约占余热资源总数的60.这么丰富的余热如弃置不用很可惜，而排放到环境会造成热污染，为此应设法回收。

　　热泵热源的种类繁多，而不同的低温热源有不同的使用场合，不可能有一种热源适合各种情况，在选择热泵热源时，要根据用户具体要求以及当地的低温热源情况，并对规模大小、投资费用、运行费用等进行综合分析、对比，从而选择出佳的可利用的热泵热源。

　　3热泵技术的综合评价热栗本身不是能源，而是开发利用热能的工具，借助热栗可以把无用的低温余热变为有用的热能，热泵的应用提供了一条节约燃料，合理用能、减轻环境污染的有效途径。以下分别从节能性、经济性、安全性、环保性和发展性五方面来分析热泵技术。

　　节能性热栗系统从空气、地表水、土壤、太阳能等的废热高效吸收、回收大量的能量作为供热所需的能量，从而节省能源的使用量。

　　安全性热栗系统的大优点在于它的安全性，由于热泵系统不是依靠燃料直接加热，也不是依靠电能直接供热，因此系统的使用不存在任何漏电、漏气、漏油，有害气体中毒的危险，不可能危害人们的健康。

　　经济性热栗不用燃料，没有运输费、保管费，系统机器部件维修容易，检修周期长，维护费用低而且管理人员少，运行开支少。

　　环保性热泵系统运行时不需燃烧，不需排烟，也无任何附带的空气及水质污染物产生，降低大气的温度，有效减少温室效应。

　　发展性目前我国电力事业迅速发展，电力供应充足，热栗具有清洁和使用方便的优点，促进了电动热泵的发展。

　　4热泵的应用现状与发展由于能源利用造成的环境问题，使高效节能的热泵技术受到了能源部门和环境保护部门的重视。目前热泵技术在世界上已经有了许多方面的应用，而我国的热泵研究也有数十年历史，早在50年代初期，天津大学就开始热栗的研究工作，但当时由于我国能源价格的特殊性以及其它一些因素的影响，使得热泵技术的研究中断。到了80年代以后，热栗技术的研究有了很大的发展，国内开展了大量的热泵技术应用推广的研究工作，目前我国的热泵的应用主要表现在四个方面。

　　构和厂家在研究热泵式热水系统，如海尔公司、中科院广州能源研究所等，一些单位的研究已经进行了十余年，取得了相当大的成绩。在这一领域，热泵系统的制热效率可以轻易地超出传统方式数倍以上，而且在工作过程中没有气体排放，使用者即使在密闭的空间内进行淋浴，也不存在安全问题。

　　二是冷热双效空调产品。即以室外空气为热源对室内空气进行加热，以达到节能的目的。目前在家用冷暖空调器上，就已经十分广泛的应用了热泵制热，其制热系数高达3倍以上。

　　三是蒸发冷缩。这种热泵由于重复利用了蒸发中的汽化潜热，并只需要提升较少的温差，因此热泵制热系数高，已引起国内化工、医药、造纸、制糖、炼盐等行业的兴趣，在此方面的应用也得到了发展。

　　四是干燥去湿。采用热栗干燥工艺之后，缩短了物料干燥时间，缩短了产品生产周期并提高了产品质量，能取得多种经济效益。目前我国热泵技术在木材干燥和茶叶供干等方面取得一定的成功。

　　从热泵的发展来，它不仅与经济发展和热泵技术有关，还与能源结构、环境意识、节能意识、政府政策和资源情况等因素有关。而目前影响我国热栗发展的因素主要是电力供应紧张和燃料价格政策两方面的因素。因此，国家有关部门应从全局和长远利益出发，一方面要尽快解决电力供应问题，制定出科学合理的能源政策和价格，另一方面应尽可能采用多种形式（如组织攻关、引进消化、技术改造等），积极地开展和推进热泵节能技术的研究。

　　5结语随着经济的发展，人们的环境意识日益加强，环保要求的呼声越来越高，有利于环保的节能产品将越来越受到重视。而热泵作为一个利国利民的产品，对于节能、健康、安全和环保方面都有十分显著的效果。为此，研究和推广应用热栗技术，对于节省能源、提高经济效益、降低环境污染，促进生产发展有重要的意义。