熱聲熱泵(TAHP)是一種前沿熱泵技術,是通過熱和聲波的相互轉化來產生泵熱效應。熱聲熱泵是最具前景的大溫跨供熱技術,被美國能源部列為“十大最有前景的新型制冷/熱技術”。
熱聲效應是指可壓縮流體的聲振蕩與固體介質之間由于熱相互作用而產生的時均能量效應。氦氣、氮氣等惰性氣體具有可壓縮性、熱膨脹系數較大、普朗特數小等特征,是熱聲效應的理想介質。熱聲熱泵是以惰性氣體作為工作媒介,從源頭杜絕了溫室氣體的排放。
電阻加熱能源利用效率低,傳統空調多采用氟利昂等非環保型制冷劑,會加劇溫室效應,空氣源熱泵、水源熱泵、地源熱泵等作為新型加熱方式,具有能源利用效率等優勢,但由于工質特性限制,以上熱泵難以實現高溫跨場景的供熱需求。
作為熱泵領域的前沿技術,熱聲熱泵不用壓縮機及非環保制冷劑,具有環境友好、供熱效率高、大溫跨、可靠性高等顯著優勢。熱聲熱泵是傳統供熱方式及熱泵技術的全新替代方案,在綠色低碳發展趨勢下,熱聲熱泵在工業供熱、居民供暖系統等場景推廣空間大。
根據新思界產業研究中心發布的《
2025-2029年中國熱聲熱泵(TAHP)行業市場供需現狀及發展趨勢預測報告》顯示,熱聲熱泵技術布局單位包括荷蘭應用科學研究組織(TNO)、中國科學院理化技術研究所(中科院理化所)、海爾、上海賽寶好多電能源科技有限公司等。其中中科院理化所與海爾智家合作的“極低溫室效應高效大溫跨熱聲熱泵”項目獲得了由工信部主辦的第十三屆中國創新創業大賽顛覆性技術創新大賽最高獎——優勝獎。
中科院理化所于上世紀90年代起深耕熱聲發電、熱聲制冷、熱聲熱泵等技術,擁有《高溫熱驅動固體自由活塞熱聲制冷熱泵系統》等多項技術專利。近年來,中科院理化所在積極推動熱聲制冷、熱聲熱泵技術產業化進程,部分技術已實現產業化,未來中科院理化所將繼續深耕熱聲技術研發與創新,推動相關科技成果轉化與應用。
新思界
行業分析人士表示,熱聲熱泵是熱泵領域的前沿技術,具有環境友好、供熱效率高、大溫跨等優勢。近年來,隨著居民環保意識增強,全球對清潔能源的需求不斷上升,這為熱聲熱泵技術推廣應用提供了良好外部環境。未來隨著技術發展、國家政策支持,熱聲熱泵技術將在更多領域展露出應用潛力。