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        上海國家會展中心

        2026年6月

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        “探究熱泵技術:它能為我們帶來哪些益處?”

        熱泵并非熱源創造者,而是熱能的搬運工。其技術本質基于熱力學第二定律,通過逆卡諾循環原理實現熱能跨溫位轉移。具體而言,熱泵系統以電能驅動壓縮機,使工質在氣態與液態間循環相變,從低溫熱源(如空氣、水體、土壤或工業余熱)吸收熱量,經壓縮升溫后向高溫熱源釋放。相較于直接制熱方式,熱泵僅需消耗1份電能即可遷移3-4倍熱能,制熱系數(COP)可達3-4甚至更高,是典型的能源梯級利用裝置。

        從技術分類看,熱泵系統可分為自然熱源型與余熱回收型兩大類別。自然熱源型涵蓋空氣源、水地源熱泵等,余熱回收型則包含工業余熱與城市余熱利用系統。其核心組件包括壓縮機、蒸發器、冷凝器、膨脹閥等,構成完整的逆卡諾循環回路。工質在壓縮機作用下形成高溫高壓氣態,于冷凝器向目標空間釋放熱量后液化,經膨脹閥降壓后在蒸發器吸收環境熱量汽化,由此形成閉合循環。

        我國熱泵產業近年呈現快速發展態勢。據《中國熱泵產業發展報告(2024)》披露,2023年行業總銷售額突破331億元,同比增長11.4%,其中空氣源熱泵占比達93.7%,貢獻310.2億元產值。市場分布呈現“南冷北熱”特征:北方地區因清潔供熱需求推動,西北、東北區域增長潛力顯著;南方市場中,華東、華中等地區仍具拓展空間。技術演進方向聚焦低碳化,重點突破低全球變暖潛能值(GWP)制冷劑替代、壓縮機能效提升及熱泵多場景耦合技術,同時強化工質回收體系構建。

        熱泵技術的戰略價值體現在三大維度:其一,作為建筑供熱脫碳的核心路徑,通過“熱泵+綠電”模式可實現北方農村分散采暖、城市分布式供暖等場景的零碳排放,運行成本較傳統燃煤鍋爐降低30%-50%;其二,在工業領域,熱泵蒸汽系統已在釀酒、造紙等行業示范應用,盡管高品位工業熱需求仍需技術突破,但其在余熱回收、低壓蒸汽制備等場景的節能效益顯著;其三,熱泵與儲能、智能電網的協同發展,可提升電力系統靈活性,國際能源署(IEA)研究顯示,熱泵普及將帶來5億噸級碳減排潛力,等同于全球電動汽車全面替代的減排效益。當前我國熱泵產能占全球50%,產業鏈優勢明顯,其規?;瘧貌粌H能拉動清潔供熱改造投資,更將催生繼風電、光伏之后的又一綠色增長極,助力新質生產力培育。

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