[實用新型]一種熱泵型空調裝置

有效

• 申請號: 201320057182.7
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN203274345U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 王海波
• 申請（專利權）人: 南京瑞柯徠姆環保科技有限公司
• 主分類號: F25B13/00
• 分類號: F25B13/00;F25B29/00;F25B41/04;H02N11/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 張蘇沛

技術領域

本發明涉及一種熱泵型空調裝置，具體屬制冷空調技術領域。?

背景技術

傳統熱泵的理論基礎源于19世紀早期卡諾的發現,他在1824年發表了關于卡諾循環的論文。1852年湯姆遜首先提出了采用空氣作為工質的熱泵設想；1854年開爾文提出：冷凍裝置可以用于加熱。19世紀70年代，應用卡諾原理的制冷設備的開發工作得到了迅速的發展，但熱泵的開發工作卻遠落于其后。1973年世界能源危機的出現，使得歐洲各國和蘇、日、美、澳等國家對熱泵工作十分重視。目前，世界各國對熱泵的興趣越來越大，歐洲、日本、北美的制造廠商都為工業、商業、建筑和民用提供大量熱泵。諸如國際能源機構和歐洲共同體，都制定了大型熱泵發展計劃，而不少新技術試驗或現有熱泵技術在新領域的推廣應用工作正在進行或規劃之中，熱泵的用途在不斷地拓展。熱泵在節約能源方面正起著越來越重大的作用。?

傳統熱泵的作用是從周圍環境中吸取熱量，并把它傳遞給被加熱的對象，其工作原理與制冷機相同，都是按熱機的逆循環工作的，所不同的只是工作溫度范圍。對于某些同時需要供熱和制冷的某些工業部門，如肉類加工、食品、乳制品加工等，運用熱泵裝置進行綜合供冷和供熱，就顯得更為經濟合理。?

但是對于冬季使用的家用熱泵型空調，采用制冷機循環得到的大量的冷量僅用于在室外作為蒸發器吸收周圍環境的廢熱，其本質上使一種很大的浪費；當冬季環境溫度較低、陰雨連綿、空氣濕度大、潮濕陰冷地區冬季供熱時，市場上銷售的普通空氣源熱泵空調，制熱量衰減十分嚴重，甚至無法正常啟動運行；因此在我國北方寒冷地區普通空氣源熱泵空調基本上只能在過渡季節使用，一旦進入寒冷的嚴冬季節，普通的空氣源熱泵空調幾乎無法滿足基本的供熱需求。眾所周知，在我國北方傳統的集中供熱采暖方式以燃煤、燃氣為主，而這種供暖方式無論在節能、環保還是在安全方面都還無法達到社會發展的要求。因此必須要開發適用于在嚴寒的冬季正常運轉的低溫型熱泵空調與之配套，必須要同時配備相應的輔助設備系統。?

1821年,德國科學家塞貝克(Seebeck)第一個發現了溫差電現象,即在由兩種不同的導體組成的開路中,如果導體的兩個結點存在溫度差,開路中將產生電動勢E₀,這就是塞貝克效應。由塞貝克效應所產生的電動勢稱溫差電動勢。之所以稱為溫差電，是因為后?來人們認識到指南針的偏轉是由于溫差使回路產生電流而引起的。?

1947年泰克斯研制成功第一臺溫差發電器，但發電效率僅為1.5%。之后軍事、航天領域電源的需要推動了溫差發電器的迅速發展。?

1949年原蘇聯的約飛提出了關于半導體溫差電的理論，同時在實際應用方面做了許多工作，1953年研制出溫差電家用冰箱樣機，并與1956年出版了《半導體熱電元件與熱電制冷》一書，可以認為是溫差電轉換效應實用化電器產品的開端，此后的發展十分迅速。但與其它半導體器件的發展相比，卻是緩慢的。影響溫差電轉換功率應用的最大制約因數是它們的轉換效率太低，難以與傳統的功率轉換器相比，研究一度進入低潮。然而，1959年齊納博士預言溫差電材料能夠實現類似于氟利昂壓縮式制冷或渦輪發電機那樣的性能，這無疑給溫差電器件的產業化注入了強心劑、興奮劑。60年代初期，一下子就出現了上百家專業工廠，也大大激發了科學家們為尋求更高優值材料而在基礎理論和新材料探索方面的熱情。人們對以碲化鉍(Bi2Te3)為基礎的膺二元、膺三元合金系進行了深入的研究。盡管如此，數十年來材料性能的提高卻十分緩慢。相比而言，器件的制備工藝則日趨完善，產品形成標準化、系列化，生產形成規模化。?

但是作為一類固體換能器件，它的優點又是無可比擬的，隨著應用領域的不斷拓展和水平的提高，日趨成熟的各類溫差電器件的優點得到更多的重視，在眾多的領域中得到應用。這些特點包括無運動部件、無噪聲、容易微型化、易于控制、可靠性高、壽命長等，可靠性高是其主要優點，通常設計中無需采用其他形式的傳熱工質，因此就避免了諸如振動、壓力、密封系統等許多設備制造中常碰到的問題。在許多不是以能量轉換效率為主要考慮因數的應用場合，溫差電具有不可取代的優點。在保護環境呼聲日高的今天，溫差電轉換器件又因其不污染環境、可利用廢熱和可再生能源的潛力而進一步得到重視。上世紀末，蓬勃發展的超導轉變溫度在液氮溫度以上的高溫超導材料及其應用堪稱為最重大的科技成果，為適應這一未來應用前景十分廣闊的對低溫條件的需求，溫差電制冷也把獲得這樣的低溫作為一項重要內容。這一努力包括進一步選擇可能的材料。?

令人遺憾的是齊納的預言至今未能實現。而且到目前為止，還難以確定能否實現，也就是說，單純從能量轉換效率的角度來看，溫差電還不能與傳統的模式相比擬。?