热量只能自发地从高温物体传递到低温物体。所谓自发，就是不需要任何外界的影响情况下实现的。如果有外界影响，热量是可以从低温物体传递到高温物体，譬如：热泵或制冷空调。内能是分子动能和分子势能的总和。分子动能就是我们通常所说的温度，而分子势能是指分子间的相互作用距离。传热其实就是分子高动能的物体向分子低动能的物体传递，这就是热量流动。传热是物理学中的一种物理现象，这一物理现象必须要有温差存在才能发生，所以温差才是换热唯一动力，温差越大吸热能力也就越强。

热泵就是借助外力把低温热量转移到高温处，这种热量转移过程是不可能仅仅依靠物体分子动能的传递，其热量向高温处转移过程还须伴随着势能差的变化，这种势能差变化包括分子势能或电位势能，利用内能分子势能变化才能够吸收到温度较低的热量，吸收低温流体潜热后而产生相变的流体通过压缩升温可实现低温热量向高温处转移。

然而，低温热源温度越低，转移热量的难度就会越大；还有转移热量温度的高度越高其所耗费外部力量就越多，也就是说低温热源的温度与转移热量达到的温度高度所形成的温差越大，其需要借助的外部力量也就越多，甚至其借助的外部能量将超过其转移的低温热源总能量，这显然是得不偿失的泵热做功。当转移热量温差超过某个值时，机组泵热就会无法进行下去了，这就是热量转移温差已达到了极限值，若想提高转移热量温差最大极限值，必须采用某种大温差分割技术方法来加以解决，使热泵运行变得稳定性好，运行的能效比变得更理想。

转移低温热量到高温去温差越大越好，其前提条件须稳定高效运行，这才是人类追求的目标，若能够采用少量的能量驱动比自己多很多倍的低温热量到高温去，转移的温度越高当然越好，若能把25℃左右空气能热量转移到℃以上，利用℃热量进行发电就具有很强的经济性了。这要比光伏板发电及风力发电要强很多，其发电设备占地面积空间要比光伏电站小几万倍以上，基本上很难受到天气的影响，也不会有白昼及阴晴天气变化所造成的发电间歇性，可以提供稳定的可持续的电力供应，并且不会像光伏板只有5年使用寿命，可以保证20年左右的设备使用寿命周期，而废弃的光伏板难以降解会造成环境污染，风力发电也会破坏大气走向，从而影响生态体系。但是转移热量温差越大所耗费能量也是很大的，这样就没有意义了，所以我们要寻找更强的大温差分割技术方案。

除了转移热量大温差外，还要具备吸收热量的大温差，这样才具备空气能发电应该具备的条件。所谓吸热大温差就是吸热冷媒的温度须低于环境温度10℃以上，而现行热泵吸热介质温度通常最多比环境温度低6℃而已，除非空气相对湿度很大情况下才会吸收到空气中水汽潜热，我国绝大多数地区长期相对湿度在60%左右的天气，在夏季空气潮湿地区可以把空气中水汽能转变为电能是具备天气条件的。

若环境温度25℃、相对湿度60%时，其对应的露点温度是16℃，把环境温度降到19℃，显然是不会有凝结水产生的，也就无法吸收到空气中水汽潜热，若降到15℃才会有凝结水产生，降到10℃凝结水会更加多，所吸收水汽潜热量也更大。那么此时每立方空气可释放出水汽潜热量又是多少呢，通过计算可以发现空气中水汽潜热量会是其显热的倍，查相对湿度及绝对含湿量表可以得到25℃相对湿度60%时，空气的绝对含湿量是13.8g/m3；10℃时空气饱和湿度下，空气的绝对含湿量是9.4g/m3，那么每立方空气可以释放的潜热=(13.8g/m3－9.4g/m3)×j/g=4.4g×j/g=.4j×0.=2.37kcal，因为1焦耳(j)=0.cal,而25℃时水的潜热值=j/g。把一立方空气温度降低1℃可释放0.大卡热量，而一立方空气从25℃降到10℃时，降低了15℃，就会释放0.大卡的显热量，在同等规模体积情况下水汽潜热量会是空气显热量的倍以上（2.37÷0.=）。这样可极大节约空气换热器体积，减少空气流量，从而节约成本和降低轴流风扇电机功率。

实现大温差转移热量的技术方法主要有六种，这六种都是基于大温差分割办法来实现的，也就是把低温热源转移到高温处的温差分成两个温度段来进行热量向高温处转移，它们分别是：

一、准二级压缩技术（补齐增焓），在压缩机上设置中间补气口，通过辅路补入中温中压制冷剂，既可以增加流经冷凝器制冷剂的循环量，又降低了蒸发器入口的制冷剂比焓，从而提升了低温环境下的系统性能，实现单级压缩机热泵系统和准二级压缩机热泵系统的切换。

二、单机双压缩技术，在小型单机双压缩机空气源热泵系统中，大多使用滚动式转子制冷压缩机。双缸双级转子滚动式制冷压缩机的气体压缩机结构由低压气缸和高压气缸串联组成，在两个气缸之间气体通道中设置了中间腔体，中间腔体与中间补气管相连，经中间补气管进入的中压制冷剂气体在中间腔内与低压气缸排除的制冷剂气体混合，再被高压气缸吸入的两段压缩转移热量。

三、双机双级压缩机技术，为了实现空气源热泵在不用电辅加热情况下，满足寒冷地区供热需求，采用两个压缩机串联的双机双级压缩机空气源热泵便应运而生了。双机双压缩技术空气源热泵克服了传统的单级压缩空气源热泵压缩比过大、排气温度过高、在极寒条件下运转不正常或无法运转的弊端，且经过中间冷却，又可使压缩机耗电量减少，空气源热泵在低温条件下的稳定性和经济性均有所提高。

四、双级耦合热泵技术，在室外温度较低时，一级热泵系统（空气-水）和二级热泵系统（水-水）均工作；两个三通阀均换向，一级热泵系统制取10-20℃低温热水，再由循环泵1输送至二级热泵系统的蒸发器中，二级热泵系统从低温热水吸收热量后制取高温热水，并由水泵2输送至用户末端，在末端放热后再返回到二级热泵系统冷凝器里。

五、覆叠热泵技术，复叠式空气源热泵系统的原理与双级压缩系统类似，将较大的总温差分割成两段，分两步来转移低温热量，每段的制冷剂根据温度选择，将高温制冷剂与低温制冷剂相结合，使各自循环系统能够在最佳的温度范围内工作。相比于其他各类两段压缩空气源热泵系统具有一定的发展前景。

六、互助循环热泵，该热泵也是基于热量转移大温差分割的更高层次技术方案，相比前面五种热量转移大温差分割技术方法有了很大的进步，采用如同两级压缩或复叠热泵那样都是两个压缩机的互助双循环热泵却能把大温差分割成三部分，而现行的热量转移大温差只可以分割成两部分温差来转移热量，它们只是把二级循环热泵的热源温度提高，而初级循环热泵的热源温度依旧还是环境温度。然而，互助双循环热泵却是把热量转移的大温差分割成三部分来转移热量，其初级循环（辅助循环）热源温度却要比环境温度高许多，并且吸热冷媒流体的温度要比环境温度低10℃以上，这是非常有利于系统吸收空气中水汽潜热的。

该创新的大温差分割技术方法是采用了热量反馈原理来实现热量放大的作用，以此保证大温差转移热量时还具有较高的能效比。这是借助辅助循环热泵把流出主循环热泵蒸发器共换热介质流体的热量反馈到主循环蒸发器的流入端，那么共换热介质流体在热源塔获得第一次升温后，又到辅助循环冷凝器里获得第二次升温，这样就给主循环热泵提供更高的热源温度，而共换热介质流体在主循环蒸发器释放潜热第一次降温后，此时温度作为辅助循环热泵的热源，其温度相比环境温度还是要高许多（如图1所示），这样会使辅助循环热泵效率也会大幅提高。共换热介质流体会在辅助循环蒸发器里第二次释放潜热，并把热量反馈到主循环蒸发器的流入端，此时共换热介质流体经过两次降温会使其比环境温度变得更低，从而形成大温差吸热之优势。

互助循环热泵是由势能创新科技有限公司研发团队发明，它是基于热量转移大温差分割原理所研发出来的最新科技成果，该热泵新技术不仅充分考虑应对极寒天气的问题，还充分考虑到负荷宽幅变化应对的能力。尤其是互助多循环热泵还能够生产℃以上的蒸汽，可用于发电，并且其输出电能减去输入电能会有电能净产出。

图1