1824年，法國科學家卡諾提出了卡諾循環理論，為熱泵的發明奠定了理論基礎。1850年，英國科學家開爾文根據卡諾理論提出，冷凍裝置可用于加熱。在接下來的半個多世紀里，無數的科學家研究了熱泵。

1912年，瑞士蘇黎世成功安裝了一套以河流為低熱源的熱泵設備，是世界上第一個水源熱泵系統，也是世界上最早的熱泵設備。第一臺熱泵設備誕生后，相應的技術發展迅速。20世紀40年代至50年代，家用熱泵和工業熱泵進入市場。

20世紀70年代以來，由于能源危機的影響，熱泵的研究受到了許多發達國家和國際組織的重視。國際能源機構和歐洲社區制定了熱泵開發計劃，有效地促進了熱泵技術的發展。

自21世紀以來，各國不斷增加熱泵技術的研發，美國、德國、日本、韓國和其他國家都發布了特別的官方指導，以促進熱泵技術的社會應用。在此背景下，除了不斷發展的使用外，熱泵技術也取得了長足的進步，逐漸成為最有前途和最有價值的新能源之一。

空氣，取之不盡，用之不竭，隨處可見，自然成為熱泵可以使用的低熱源的首選。20世紀50年代，美國開始大規模生產空氣能熱泵；自20世紀80年代以來，能源匱乏的日本開始大規模生產各種空氣能熱泵空調。同時，日本空氣能熱泵熱水器也取代了家用熱水器市場的電熱水器，占據了主導地位。

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