熱泵是利用外界環(huán)境（如空氣、水、土壤等）中的能量或工業(yè)余廢熱作為熱源，經(jīng)完成一定熱力學(xué)作用后，向生產(chǎn)工藝過(guò)程供熱或滿足商用、民用領(lǐng)域用熱需求的設(shè)備。根據(jù)驅(qū)動(dòng)取暖熱泵的能源種類的不同，熱泵主要分為電力驅(qū)動(dòng)和熱力驅(qū)動(dòng)兩種形式。人們一般說(shuō)的熱泵通常是狹義概念上的，即以消耗電能為主的，近年來(lái)隨著節(jié)能環(huán)保理念深入人心，可回收利用余廢熱的吸收式熱泵（主要消耗熱能）也逐漸廣泛應(yīng)用起來(lái)。
　　熱泵蒸發(fā)與供熱應(yīng)用于很多行業(yè)，其巨大節(jié)能與環(huán)保效益影響著生產(chǎn)成本和效率。目前普遍采用的蒸發(fā)方案存在熱能消耗大、能源利用率低的問(wèn)題，如何提高熱利用效率成為人們的研究熱點(diǎn)之一。傳統(tǒng)的采暖方式采用鍋爐集中供熱，鍋爐燃燒煤后產(chǎn)生的煙塵和有害氣體對(duì)城市大氣環(huán)境的污染日益嚴(yán)重，所以這種方式將逐漸被取代，除非采用新型的環(huán)保燃料。熱泵清潔取暖將成為保護(hù)大氣環(huán)境的重要措施之一，給節(jié)能減排、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和人類可持續(xù)性帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。本書(shū)主要在以下幾個(gè)方面開(kāi)展了熱泵系統(tǒng)節(jié)能機(jī)理與實(shí)驗(yàn)研究工作：
　　（1）機(jī)械蒸汽再壓縮（MVR）熱泵技術(shù)是一項(xiàng)利國(guó)利民的節(jié)能環(huán)保型技術(shù)，未來(lái)將推廣應(yīng)用到更多行業(yè)中。本書(shū)從MVR熱泵節(jié)能的特性出發(fā)，分析了MVR系統(tǒng)的質(zhì)量平衡和能量平衡過(guò)程、影響能量平衡過(guò)程的輸入功量、影響能量平衡過(guò)程的傳熱量；基于降膜流動(dòng)與蒸發(fā)模式，根據(jù)換熱過(guò)程蒸發(fā)側(cè)與冷凝側(cè)遵循的傳熱量守恒關(guān)系，建立了降液膜流動(dòng)與傳熱過(guò)程的理論模型；確定系統(tǒng)的流程方案和主要部件設(shè)計(jì)及選型，完成離心風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)MVR系統(tǒng)和單螺桿MVR系統(tǒng)的研制；對(duì)rvfVR系統(tǒng)的運(yùn)行特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究分析。
　�。�2）熱泵在清潔取暖方面具有重要節(jié)能意義，帶閃發(fā)器的空氣源熱泵系統(tǒng)可以很好地適應(yīng)低溫運(yùn)行工況，具有很高的研究開(kāi)發(fā)價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。本書(shū)在分析比較熱泵空調(diào)機(jī)的運(yùn)行工況差異對(duì)壓縮機(jī)和換熱器的不同要求的基礎(chǔ)上，初步確定了機(jī)組的壓縮機(jī)和換熱器分別采用帶補(bǔ)氣口的準(zhǔn)二級(jí)渦旋壓縮機(jī)和波紋翅片管式換熱器；建立了毛細(xì)管流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型及其臨界流狀態(tài)參考模型，針對(duì)低溫工況初步設(shè)計(jì)出一臺(tái)分體單元式冷熱兩用熱泵樣機(jī)，為樣機(jī)試驗(yàn)驗(yàn)證和改進(jìn)調(diào)整指明了方向；搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過(guò)理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)修正相結(jié)合的方法，選擇確定了制冷劑的充灌量和毛細(xì)管的結(jié)構(gòu)尺寸；對(duì)冬夏兩個(gè)季節(jié)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，分別分析了樣機(jī)的熱泵運(yùn)行特性和空調(diào)運(yùn)行特性；將熱泵應(yīng)用于環(huán)境空間高低溫調(diào)控模擬試驗(yàn)，試驗(yàn)系統(tǒng)主要用于模擬大型空間內(nèi)天線及其他大型機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)的高低溫極限環(huán)境下的展開(kāi)功能試驗(yàn)、機(jī)械性能測(cè)試及其他相關(guān)試驗(yàn)。
　�。�3）在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上結(jié)合系統(tǒng)性能優(yōu)化分析，進(jìn)一步開(kāi)展了熱泵在污染減排和清潔取暖領(lǐng)域的中試生產(chǎn)試驗(yàn)，考察了系統(tǒng)的性能參數(shù)，從而為示范推廣提供支撐。
　　本書(shū)得到中國(guó)工程院重大咨詢項(xiàng)目（編號(hào)：2014-ZD-7-1、2016-ZD-13-01）的資助。由于作者水平有限，書(shū)中難免有不當(dāng)之處，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。