新华空气能的起源

空气能技术是一项相当“古老”的技术。早在1775年，爱丁堡的化学教师库仑即发现利用乙醚的蒸发，可以使水降温井且发生结冰的现象。他的学生布拉克从本质上解释了融化和汽化现象，提出了物质状态变化时的“潜热”概念，并发明了冰量热器，标志着现代制冷制热技术的开始。

法国的青年工程师卡诺在1824年发现了这一现象，只要增加气体的压力，就会提高其温度。反之，如果减小气体的压力，会降低其温度。并断言利用这一现象可以实现热量的转移。同年他还提出了能够提高做功效率的“卡诺循环”。但是由于当时机械制造技术的限制，卡诺本人并没有提出可以实现的空气能结构设计，卡诺循环当时针对的是热动力机，而卡诺循环的反向循环，即是空气能（或制冷）循环。卡诺发表的论文《关于火的动力》，提出了“卡诺循环”理论，成为空气能技术的最早起源，

随着工业革命的发展，19世纪初，人们对能否将热量从温度较低的介质“泵”送到温度较高的介质中这一问题产生了浓厚的兴趣。英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳 (1818~1889)提出了“通过改变可压缩气体的压力就能够使其温度发生变化”的原理。

制冷（空气能）机组工作时，蒸发器一端总是吸收热量，而冷凝器一端总是释放热量，而且两个过程总是同时进行的。在理想状态下，冷凝器一端释放的热量要大于蒸发器一端吸收的热量。1850年英国科学家开尔文注意到这一现象，与电热丝发热相比，同样的耗电在热端获得的热量要多很多倍，他当时把这样的装置称为“能量倍增器”，并描述了空气能的设想，实际上是利用压缩和膨胀来实现热量的转移，这使得我们一直追求的低温的“低级能源”变成高温的“能源”变为可能。

到了1834年，在伦敦工作的美国发明家波尔金斯(Perkins)造出了台以乙醚为工质的蒸气压缩式制冷机，并正式申请了英国第6662号专利。这是后来所有蒸气压缩式制冷机的雏形，直到今天也没有根本改变。但由于它使用的工质是乙醚，很容易发生燃烧和爆炸，影响了这种机型的推广应用。到1875年卡利和林德改用氨作制冷剂，大大提高了制冷机的效率和稳定性（氨制冷机组至今还是相当重要的冷冻方法），从此蒸气压缩式制冷机开始占据统治地位。

在此期间，空气绝热膨胀会显著降低空气温度的原理也开始用于制冷。1844年，美国医生约翰·弋里用封闭循环的空气制冷机为患者改建了一台空调机，这使他一举成名。威廉·西门斯在空气制冷机中引人了回热器，进一步提高了制冷机的性能。1859年，卡列发明了氨水吸收式制冷系统，并申请了原理专利。早期的冰箱即是由该原理制成。那时候的冰箱和现在的不同，它需要一个小火炉为其供热，火源可以是煤气或者是煤油，直到20世纪30年代，由于蒸气压缩制冷技术的快速发展，使用更为高效和方便，才陆续取代了这种吸收式冰箱。1910年左右，马利斯·莱兰克发明了蒸气喷射式制冷系统。到20世纪，制冷技术有了更大发展，全封闭制冷压缩机研制成功。美国通用电器公司米里杰发现氟里昂制冷剂井用于蒸气压缩式制冷循环，伯宁顿发明回热式除湿器循环以及空气能的出现，都极大地推动了制冷技术的发展。

之后许多科学家和工程师对空气能技术进行了大量的研究，将冷冻技术用于加热，研究持续了80年之久，但由于当时采暖技术简单，且价格低廉，因此对空气能技术的需求不大，这就是空气能的发展明显地滞后于制冷机的原因。

直到20世纪20~30年代，一方面由于制冷机的发展为空气能的制造奠定了良好的基础，另一方面也由于社会上出现了对空气能的需求，因此空气能得到了极大的发展。

1912年，瑞士的苏黎世成功安装了一套以河水作为低位热源的空气能设备用于供暖，这是早期的水源空气能系统，也是世界上套空气能系统。

1930年，英国的霍尔丹(Haldane)在自己的著作中报道了1927年在苏格兰安装试验的一台家用空气能的安装及试脸情况，这台空气能采用氨作为工质，以空气为热源，用于热水供应和采暖，这是英国安装的台空气能，当时霍尔丹已能认识到通过简单的切换制冷循环来实现冬季供热、夏季制冷的可能性。

在这之后，美国开始对空气能进行大量的研究和设计，到1931年，美国加州的安迪生公司在洛杉矶的办公大楼上安装了台大容量的空气能用于采暖，制热量为1050kW,制热系数为2.5。

1939年，欧洲台大型空气能出现于瑞士苏黎世的市政府大厦，制热量为175kW,制热系数为2.0，以河水为低温热源，工质是R12,持续向市政府输出温度为60℃的热水，有蓄热系统，高峰负荷时采用电加热作为辅助加热手段，该装置夏季也能用来制冷。