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热泵的理论起源于英国物理学家卡诺在1824年发表关于卡诺循环的论文。随后在1850年初由开尔文教授提出了：冷冻装置可以用于加热的概念，首次描述了热泵的设想。之后许多科学家和工程师对热泵进行了大量研究，这种研究持续至今。
1912年瑞士的苏黎世已成功安装一套以河水作为低位热源的热泵设备用于供暖，并以此申报专利，这就是早期的水源热泵系统，也是世界上第一套热泵系统。热泵工业在20世纪30年代，随着氟利昂制冷机的发展，热泵有了较快的发展。到1943年大型热泵的数量已相当客观。1948年小型热泵的开发工作有了很大的进展，家用热泵和工业建筑用的热泵大批投放市场。热泵工业在20世纪50年代到60年代初这10年中，又经历着迅速成长的阶段。由于热泵可以把制冷与采暖合用一套装置，而热泵若在电力充足而电能价格又便宜的地区使用时，其运行费用甚低。因此，用户对热泵产生兴趣，使热泵进入了早期发展阶段。
1973年，全球能源危机，热泵又以其回收低温废热，节约能源的特点，在产品经改进后，重新登上历史舞台，受到了人们的青睐。比如美国，热泵的产量从 1971年的8.2万套/年猛增至1976年的30万套/年， 1977年再次跃升为50万套/年，而此时日本后来居上，年产量已超过50万套。 目前热泵市场每年都在成倍增长，发展势头相当迅猛。在欧美大多数发达国家，如澳大利亚、英国、法国、德国、北欧南欧的一些国家，热泵产品已经进入了大多数家庭，而在我国的毗邻国家如新加坡、马来西亚等也是热泵热水器使用比较普遍的国家。从上世纪 70 年代生产出家用空气源热泵产品至今，有的产品已正常运行了十几年。其性能得到用户的高度评价。
近几年，国外的空气源热泵热水器市场已经相当成熟，在发达国家使用的比例有的高达70%，比如在新加坡、欧美的一些国家等。就是在中国的香港和台湾地区也有将近50%的推广使用力度。
空气源热泵原理
空气源热能泵（Air Source Heat Pump简称ASHP）是一项崭新的热水加热技术，是当今世界上最先进的能源利用产品之一，是替代传统方式的生活热水加热系统，同时也可以作为辅助系统与传统方式兼容。
空气源热泵实质上是一种热量吸收装置，通过流动的空气从周围环境中吸取热量，并把热量传递给需要加热的对象（通常是水），其工作原理与空调制冷机相同，都是按照卡诺循环工作的。不同的是空气源热泵采用的是逆向卡诺循环，相当于把空调制冷机的排出的热气收集起来置换到热水中。冷气排出或收集起来输出给制冷系统。
空气源热泵装置主要有蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四部分组成，通过让制冷剂（冷媒）不断完成蒸发（吸取环境中的热量） →压缩→冷凝（放出热量）→膨胀→再蒸发的热力循环过程，从而将环境里的热量高效的转移到水中。如果环境温度比较低，但制冷剂的蒸发温度更低（零下25℃至零下45℃），因此即使在低于零度的低温环境中，空气源热泵也能将空气中的热能提取出来。
从制热原理可以看出，由于空气源热泵本身并不参与做功制热，因此其整体能耗很小，一般相当于电加热的四分之一。如果把热泵排出的冷气加以回收利用其能源利用效率会是非常高的，节能效果是非常显著的。
选用空气源热泵的潜在的成本优势
- 取消锅炉，没有明火燃烧、压力容器爆炸的潜在危险。
- 不需要采购、运输、储藏燃煤。
- 不需要专用燃油、燃气供应管道。
- 取消烟囱，没有烟尘排放，符合城市环保要求。
- 机房面积缩小50 - 60% 。
- 取消专业职守人员。
- 可额外产生干燥新鲜冷空气。
- 响应国家倡导，达到节能型建筑和康居工程的节能指标。