随着经济的发展和人们生活水平的提高，公共建筑和住宅的供暖和空调已经成为普遍的要求。作为中国传统供热的燃煤锅炉不仅能源利用率低，而且还会给大气造成严重的污染，因此在一些城市中燃煤锅炉在被逐步淘汰，而引进的燃油、燃气锅炉则运行费用很高。热泵就是一种在技术上和经济上都具有较大优势的解决供热和空调的替代方式。

建筑物的中央空调系统应满足冬季的供热和夏季的制冷两种相反的要求。传统的空调系统通常分别设置冷源（制冷机）和热源（锅炉）。而热泵中央空调系统则可以省去锅炉，节省了投资并且减轻了大气污染。

热泵技术的理论基础起源于 1824 年卡诺发表的关于卡诺循环的论文。30年后，开尔文提出‘冷冻装置可以用以加热’，1852 年威廉·汤姆逊发表论文，提出用空气作工质的热泵技术。到 1927 年英格兰一台用空气作热源的家用热泵安装成功**台较大的热泵装置是 1938 年在苏黎世投入运行的。它以河水作热源，装有一台回转式压缩机，工质是 R12 ，这套热泵装置用来向市政厅供热，输出功率 175kw，输出水温 60 ℃。此热泵装置夏季也能制冷。此后在欧洲的瑞士和英国，热泵的数量已经很可观。日本是在 1937 年采用透平式压缩机，以泉水作为低温热源为大型建筑物进行空气调节的。

20世纪70年代初期，人们广泛的认识到矿物燃料在地球上是有限的。1973年“能源危机”的出现更加深了人们对地球能源有限性的认识。而热泵以其回收地下岩土中低温热源的热量，以节约能源、环境保护的特点得到了广泛的应用。

70年代以来，欧洲各国和苏、日、美、澳等**对热泵研究工作十分重视。苏、英、法、联邦德国、丹麦、瑞典、挪威等**都参加了世界能源组织1976年成立的“国际热泵委员会”。

目前，世界各国对热泵技术应用的兴趣越来越浓，欧洲、日本、北美的制造厂商都为工业、商业、建筑和民用提供了大量热泵。诸如国际能源机构和欧洲共同体，都制定了大型热泵发展计划，而不少新技术试验和现有热泵技术在新领域中的推广应用工作也正在进行和规划当中，热泵的用途也在不断开拓，不仅仅用于采暖空调系统上，而且在工农商业上也得到广泛的应用。热泵工业正在迅速的成长，热泵将在节约能源方面起到重大的作用。

热泵的作用是能够将低温位能源的热量提升为高温位能量。热泵运行时，通过蒸发器从热源中吸取热量。通过冷凝器向用热对象提供热量，故热源温度的高低是影响热泵运行性能和经济性能的主要因素之一。因为在一定的供热温度条件下，热泵热源温度与供热温度之间的温差越小，热泵的制热效率越高。因此作为热泵的热源应满足如下一些要求：

u 热源温度尽可能高，使热泵的温升尽可能小，以提高热泵的制热系数。

u 热源温度的时间特性和供热的时间特性尽量一致。

u 热源对换热器应无腐蚀作用。

u 热源能提供足够的热量。

u 热源能量的提取要尽量减小动力消耗。

热泵的热源可分为两大类。一类是自然热源，热源温度较低，如空气、水（地下水、地表水、江、河、湖等）、土壤和太阳能等。另一类为生活和生产排热，这类排热温度较高，如废气、废水等。

1.3.1 空气

空气作为低温位热源，可以无偿的随时随地采用，但是空气的比热容小，当工质温度与环境空气温度相差10℃时，从空气中每吸收1Kw的热量，所需的空气流量为360m3/h,大风量使热泵机组的体积增大，而且造成一定的噪声。随着空气温度的下降，热泵的效率降低，有些热泵虽然可在-15℃到-20℃仍可运行，此时的制冷系数将降的很低。

1.3.2 水

可供热泵作为低温位热源用的水，有地下水、地表水、工业废水等，水的比热容大，传热性能好，水温一般很稳定。

地表水相对空气来说，可算是高品位热源，只要冬季不结冰，均可作为低温位热源使用，可获得较好的效果。我国拥有绵长的海岸线，沿海地区可充分利用海水资源作为热泵冷热源。

地下水是热泵良好的低温位热源，水温随季节气温的变化较小，水温比当年的平均气温高1-2℃，在我国华北地区为14±1℃，华东地区为20±1℃，东北地区为10±1℃，采用地下水时应注意水的回灌和回灌水对地下水层的污染等问题。

工业废水的温度较高是很好的低温位热源，只要做好去污除尘，利用价值较高。特别要注意的是，目前已经采用深层地下高温水供暖的建筑物尾水的利用。

1.3.3 土壤

土壤同样是热泵的一种良好低温位热源，温度相对稳定，并有一定的蓄能作用。但由于土壤的传热性能欠佳，需要较大的换热面积，导致占地面积较大。土壤的传热性能取决于导热率、密度、比热容和含水量。

1.3.4 太阳能

太阳能集热器在实际运行中，受季节、昼夜、时间、气候的影响较大，采用太阳能供热，在技术上和经济上都存在一些问题。太阳能集热器与热泵的联合运行，使用太阳能集热器在5℃到10℃低温下集热，再由热泵装置升温的太阳能供热系统，是一种利用太阳能较好的方案。

u 空调系统冷热源合一；

u 无冷却塔水系统；

u 无锅炉的污染；

u 系统设备少而且集中；

u 可组装成大型整体式或小型模块式机组；