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十九世紀早期法國科學家薩迪.卡諾(Sadi karnot)在 1824年首次以論文提出“卡諾循環(huán)”理論，這成為熱泵技術的起源。1852年英國科學家開爾文(L.Kelvin)提出，冷凍裝置可以用于加熱，將逆卡諾循環(huán)用于加熱的熱泵設想。他第一個提出了一個正式的熱泵系統(tǒng)，當時稱為“熱量倍增器”。之后許多科學家和工程師對熱泵進行了大量研究，研究持續(xù)80年之久。
1912年瑞士的蘇黎世成功安裝一套以河水作為低位熱源的熱泵設備用于供暖，這是早期的水源熱泵系統(tǒng)，也是世界上第一套熱泵系統(tǒng)。熱泵工業(yè)在20世紀40年代到50年代早期得到迅速發(fā)展，家用熱泵和工業(yè)建筑用的熱泵開始進入市場，熱泵進入了早期發(fā)展階段。
20世紀70年代以來，熱泵工業(yè)進入了黃金時期，世界各國對熱泵的研究工作都十分重視，諸如國際能源機構和歐洲共同體，都制定了大型熱泵發(fā)展計劃，熱泵新技術層出不窮，熱泵的用途也在不斷的開拓，廣泛應用于空調(diào)和工業(yè)領域，在能源的節(jié)約和環(huán)境保護方面起著重大的作用。
21 世紀，隨著“能源危機 ”出現(xiàn)，燃油價格忽升，經(jīng)過改進發(fā)展成熟的熱泵以其高效回收低溫環(huán)境熱能，節(jié)能環(huán)保的特點，重新登上歷史舞臺，成為當前最有價值的新能源科技。
前國際熱能署專門成立國際熱泵中心，設立熱泵推廣工程(Heat Pump Programme)，向世界上各國推廣協(xié)調(diào)熱泵技術的應用和發(fā)展。美、加、瑞典、德、日、韓等國政府均發(fā)出專門官方指引，促進熱泵技術的社會應用。
相對世界熱泵的發(fā)展，中國熱泵的研究工作起步約晚20-30年左右。新中國成立后，隨著工業(yè)建設新高潮的到來，熱泵技術才開始引入中國。進入21世紀后，由于中國沿海地區(qū)的快速城市化、人均GDP的增長、2008年北京奧運會和2010年上海世博會等因素拉動了中國空調(diào)市場的發(fā)展，促進了熱泵在中國的應用越來越廣泛，熱泵的發(fā)展十分迅速，熱泵技術的研究不斷創(chuàng)新。
從2001年熱泵起步開始，經(jīng)過5年的培育，中國熱泵行業(yè)開始從導入期轉入成長期。熱泵行業(yè)快速發(fā)展，一方面得益于能源緊張使得熱泵節(jié)能優(yōu)勢越來越明顯，另一方面與多方力量的加入推動行業(yè)技術創(chuàng)新有很大關系。