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，从而为下游应用领域供暖、供冷及提供热水等服务。热泵机组主要由压缩膨胀系统、换热系统、电控系统、管路系统、辅助系统组成。其中，压缩膨胀系统主要由压缩机、膨胀阀组成；换热系统主要由蒸发器、冷凝器、经济器组成；电控系统主要由驱动器、控制主板、滤波器、线组件等电控组件构成；管路系统主要由冷媒系统管路件及水路系统管路件组成；辅助系统主要由风机、水泵等组成。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，将空气、水或土壤等低位热源中的热量，输送至温度更高的用热侧终端，故称为“热泵”。
按低位热源种类分类，热泵的主要类别可以分为空气源热泵、地源热泵及废热源热泵等。
类别 | 低位热源 | 特点 |
空气源热泵 | 空气 | 低位热源最为普遍，空气在空间、时间、数量上限制较少，安装和使用简单方便，应用最广泛 |
地源热泵 | 岩土体、地层土壤、地下水、地表水 | 地表浅层通过收集太阳能量，成为清洁的可再生能源的一种形式，但地下水及地表水地源热泵取水构筑物复杂，若利用地下水，须考虑回灌问题，较适用于中大规模工程 |
废热源热泵 | 能源活动结束后所排放的不再利用的废热能，如生活废水、工业废气、废水等 | 实现了废热能源的二次利用，提高了能源利用效率。但废热源成分复杂（如含悬浮物、油脂等），易导致换热器堵塞、腐蚀，定时清洗需要耗费人力和精力 |
相关报告：中金企信发布的《2026版全球及中国热泵行业研究预测报告-企业占有率、市场规模、下游应用、竞争分析、发展趋势》
热泵的发展历程跨越近两个世纪，其演进与全球能源和环境问题的变迁紧密相连。法国科学家萨迪·卡诺在1824年首次以论文提出“卡诺循环”理论，这成为热泵技术的起源；1852年英国科学家开尔文基于逆卡诺循环原理，提出了首个正式的热泵系统设想——热量倍增器，这被认为是世界上第一个空气源热泵的概念设计；1912年，瑞士苏黎世成功安装一套以河水作为低位热源的热泵设备用于供暖，是世界上最早的热泵装置。1927-1928年，物理学家霍尔丹突破了空气源热泵供暖技术，1928年在苏格兰安装了第一台空气源热泵并试验其运行情况。
20世纪30年代，热泵开始进入商用阶段，热泵广泛应用在欧洲学校、医院、办公室和牛奶场等场景；20世纪50年代，美国已经开始批量生产空气源热泵；20世纪70年代世界能源的危机，推动了热泵技术的大发展，使热泵技术出现了第一个兴旺期；20世纪80、90年代，世界环境问题又引起了人们的关注，普遍认为热泵技术是改善大气环境的有效技术之一，热泵技术迎来了发展的第二个兴旺期。
进入21世纪，气候变化及能源问题更加严峻，热泵技术作为可再生能源利用的有效途径，成为国际能源署认定的节能减碳关键技术之一，加之国际地缘事件导致的天然气危机，使热泵的经济性和能源安全价值在欧洲凸显。各国加大补贴等政策引导力度，促使欧洲热泵需求爆发式增长。
就国内而言，20世纪80年代初至90年代末，空气源热泵进入中国市场，“热泵潮”开始广泛出现在工商业、企事业单位设施中。我国热泵行业起步晚于欧美发达国家及地区，进入21世纪后中国积极引进国外热泵技术和先进生产线，热泵行业从导入期转入成长期，进入加速发展阶段。2008年起，空气源热泵得到国家政策大力支持，行业迅速发展；同年，GB21362-2008《商业或工业用及类似用途的热泵热水机》国家标准颁布施行。2009年，GBT23137-2008《家用及类似用途热泵热水器》国家标准正式实施执行，引导热泵行业向标准化及规范化发展。随着国家工业快速发展，热泵技术研究不断创新，中国逐步形成较为完善的热泵产业链。
21世纪初，中国热泵行业进入政策驱动与跨越式发展时期，相关产品在理论研究、实验研究、产品开发、应用场景等方面取得丰硕成果，并在工商业、农业、交通运输及居住建筑领域广泛运用。凭借着成熟的供应链配套及领先的研发制造水平，中国已经成为全球热泵的主要生产、安装和使用大国。
2024年11月，国家能源局集中发布6项能源行业标准，包括光伏直驱热泵、变频商用机组、复叠式严寒地区机组、热回收干燥机等领域；2025年5月，《北京市可再生能源开发利用条例》将空气能明确纳入可再生能源范畴，为空气源热泵跃迁为主流清洁能源提供完善的标准体系和明确的政策支持。全球“双碳”背景下，热泵行业逐渐从补贴驱动的规模化阶段转向以技术创新、场景深耕、体系成熟化和全生命周期服务高质量发展阶段，成为支撑中国能源转型、工业绿色低碳发展和实现全球零碳价值的关键力量。
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