熱泵技術入選2024年(nián)十大突破性技術

《麻省理(lǐ)工科技評論》2024年(nián)“十大突破性技術”正式發布，其中熱泵技術入選。

 

 

我們已經進入到熱泵時代。

中國的(de)熱泵安裝量全球領先。自(zì) 2010 年(nián)以來，中國和(hé)日本合計占熱泵技術新專利申請的(de)一(yī)半以上。新方法使熱泵能夠達到更高(gāo)的(de)溫度。例如(rú)，對于食品加工和(hé)造紙所需的(de)蒸汽，新的(de)熱泵技術可(kě)以使用電力達成這一(yī)目标，從而讓工業制造的(de)過程更加清潔。

總的(de)來說，到 2030 年(nián)，熱泵有望減少全球5億噸排放，相當于今天歐洲所有汽車的(de)總排放量。這需要安裝大約6億台熱泵。

目前，熱泵仍然面臨着巨大的(de)挑戰，包括提高(gāo)産量以滿足不斷增長(cháng)的(de)需求，還要确保電網足夠強大，能夠為(wèi)這些技術和(hé)其他應對氣候問題的(de)技術提供電力。但所有迹象都表明，熱泵正在進入黃金時代。

 

 

熱泵是一(yī)種在高(gāo)位能（一(yī)般為(wèi)電能、熱能）的(de)驅動下，将低(dī)位熱源（通常是空氣、水或土壤）的(de)熱能轉移到高(gāo)位熱源的(de)節能裝置，從而為(wèi)住宅、商業和(hé)工農業供暖、供冷及提供熱水等供熱服務。

　　

熱泵機組的(de)組成部件主要有壓縮機、冷凝器、蒸發器、節流機構和(hé)輔助設備等，吸收式熱泵用發生器和(hé)吸收器等組合實現壓縮機功能。熱泵供熱的(de)基本原理(lǐ)是逆卡諾循環：壓縮機排出的(de)高(gāo)溫高(gāo)壓蒸汽，進入冷凝器，制冷劑蒸氣向高(gāo)溫熱源放熱後被冷凝成液态制冷劑（液化），液态工質經節流裝置降壓膨脹後進入蒸發器，氣液混合制冷劑在蒸發器中吸收低(dī)溫熱源（空氣、水或土壤等）的(de)熱量而蒸發形成蒸氣（汽化），制冷劑蒸氣重新被壓縮機吸入完成一(yī)個循環，周而複始制備熱能。這樣，将外界低(dī)溫空氣、水或土壤中的(de)熱量“泵”給溫度較高(gāo)的(de)用戶，故稱為(wèi)“熱泵”。

 

目前，熱泵應用領域非常廣泛。在建築領域，熱泵可(kě)以用于采暖、供冷、除濕和(hé)提供熱水。在農業領域，熱泵可(kě)用于幹燥工藝，實現農業環境調控，改善農村經濟結構。在工業生産方面，高(gāo)溫熱泵系統可(kě)被應用于石油化工、紙漿加工、陶瓷工業、印刷業、紡織工業等大多數工業生産工藝中。此外，熱泵在海水淡化技術方面也得到發展突破。

 

此外，熱泵在未來将有以下幾個重要的(de)發展方向：

　　技術創新：熱泵技術将繼續創新，以提高(gāo)能效、降低(dī)成本、增強穩定性等。例如(rú)，采用更高(gāo)效的(de)熱泵系統、新型的(de)傳熱材料和(hé)優化設計等。

　　智能化：随着物聯網、人工智能等技術的(de)發展，熱泵産品的(de)智能化将成為(wèi)趨勢。例如(rú)，通過智能控制和(hé)遠程監控等技術，實現熱泵系統的(de)智能化管理(lǐ)和(hé)優化運行。

　　多元化能源利用：熱泵技術将不僅限于單一(yī)的(de)能源利用，而是會朝着多元化能源利用的(de)方向發展。例如(rú)，将太陽能、地(dì)熱能等可(kě)再生能源與熱泵技術結合，實現多種能源的(de)聯合利用。

　　擴大應用領域：随着消費者對舒适生活的(de)追求和(hé)對節能環保的(de)認識加深，熱泵産品的(de)應用領域将進一(yī)步擴大。例如(rú)，在商業建築、工業生産、農業灌溉等領域的(de)應用将逐漸增加。

　　國際市場拓展：随着全球能源危機和(hé)環境問題日益嚴重，熱泵作為(wèi)一(yī)種高(gāo)效、環保的(de)能源利用方式，将在國際市場上得到更廣泛的(de)應用和(hé)推廣。

　　随着全球氣候變化和(hé)環境問題的(de)日益嚴重，熱泵作為(wèi)一(yī)種高(gāo)效、環保的(de)能源利用方式，将在全球範圍內(nèi)得到更廣泛的(de)應用和(hé)發展。同時，随着技術的(de)不斷創新和(hé)進步，熱泵産品的(de)性能和(hé)能效将進一(yī)步提高(gāo)，推動整個行業的(de)發展。

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