[實用新型]一種由大面積平板換熱器構成的熱泵溫床

有效

• 申請號: 201320159130.0
• 申請日: 2013-04-01
• 公開（公告）號: CN203262742U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 馮益安
• 申請（專利權）人: 馮益安
• 主分類號: A47C21/04
• 分類號: A47C21/04;F25B39/00;F28D9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

涉及一種利用平板換熱器制成的的熱泵的蒸發器和冷凝器，實現高能效比和節能。

背景技術????

節能涉及氣候變化，原理：在最近幾年中有一個顯著現象就是各地頻繁暴雨、暴雪、地震頻率增加，就是異常天氣目前具有常態化的傾向，究其原因，從科學角度講不能以一句“自然災害”話搪塞過去，實際上氣候變化有著人類深刻的自我生產原因，這種原因就是人類生產中需要消耗大量能源，在消耗能源的過程中，不僅排出大量的具有化學污染的氣體和液體，還能釋放與能量消耗數值相當的熱量值，這個熱量值數值巨大，大到可以和太陽在局部的輻射量相比較，并足以在局部形成惡劣氣候變化或稱“自然災害”，并且這種自然災害優先在熱排放巨大的地區（城市）或附近優先發生，從科學發展的角度出發，一個城市是否采取節能化生產首先關系到這個城市的“天氣”變化，為什么呢？一個地區之所以下雨或下雪，原因就在于這個地區的上空不僅存在大量的空氣，還有摻雜在空氣里的水蒸氣，水蒸氣存量越多，遇冷凝結形成的大雨或大雪就會越大，而空氣中的水分含量能力與空氣的溫度成正比，大氣溫度每提高1°C，其容納水的能力將會提高4%左右，比如在夏天大氣溫度提高10°C，大氣中就會增加40%左右的水汽容納能力，并且相應的在地面有足夠的水分蒸發和水汽排放能力來滿足大氣的這種“水汽容納能力”，為何這么說呢？大家知道煤炭、石油、天然氣燃燒生成二氧化碳和水，石油燃燒的通用分子化學反應式--------CnH(2n+2)+（2n+1）O2=nC02+(2n+1)H2O，n表示碳原子個數，以上化學式是石油、天然氣、乙烷氣、丙烷氣、丁烷氣、戊己烷等的分子與氧氣反應的通式，其中以上化學式不適用煤炭（煤炭的氫元素含量不確定因此生成水的量要低于以上化學反應式數量）。從以上化學反應式中可以推算出：一噸石油或天然氣等化石能源燃燒可消耗大約3噸氧氣（即15噸空氣），可生成約2.8噸二氧化碳氣體和1.2噸水水蒸氣，這些水蒸氣分子量小于空氣中的氮氣和氧氣直接上升于這個地區的上空，并對周圍的大氣形成擠壓，即“高溫高壓高含水量”的氣體，由于這些氣體壓力較大且密度較小，因此這些暖濕氣流不斷克服重力和阻力上升，而大氣溫度每上升100米約降低0.6°C,因此這些暖濕氣流在上升的過程中與大氣層上邊的冷空氣交匯，造成冷暖氣流的接觸面空氣不斷降溫，形成少量液態水凝結，由于暖濕空氣已經上升（幾千米），暖濕空氣周圍溫度較低，這樣暖濕空氣同時在周圍冷空氣的作用下逐漸降溫，并逐漸形成液態水、固態雪花，氣態水變為液體時，體積減小99.8%以上，因此上升的、連續的、大面積的暖濕氣流由原來的高氣壓水汽團迅速潰敗成低氣壓，周圍大氣向低氣壓地區運動形成大風，低氣壓地區不僅具有低氣壓云團和雨水，還會加強形成暴雨、暴雪，同時伴有大風。因此風雨的來歷除了大氣的自然蒸發形成水汽凝結降雨之外，就是人類消耗能源直接造成大量水汽凝結的結果，所以，降低能源消耗，對于改善空氣質量，減少大雨大雪等“自然災害”發生具有重要現實意義。

熱泵在大氣降溫、冬天取暖以及未來的能源利用方面起著越來越重要的作用，目前熱泵的能耗占據夏季電力能源消耗的大部分，同時冬天取暖的能耗也占據我國能耗總量的大部分，因此如何降低熱泵的能耗，實現較高的效能比，在目前具有重大現實意義。比如目前國家熱泵的效能比是3.4-3.6為一級，如果效能比達到7以上，則熱泵能耗會在目前的需求狀況下降低一半，對節能有著重大意義。而實際上正確的技術可以實現效能比10以上，綜合效能比20以上，也就是說通過綜合技術的改進可以實現巨大的節能空間。因此熱泵的技術改進對于能效比的提高和降低我國耗能總量及保護環境具有重要理論意義和現實意義。?

在熱泵中，主要包括蒸發器、壓縮機、冷凝器、節流閥、四通換向閥、控制器，其中兩個具體的換熱部件就是蒸發器和冷凝器，這兩個部件實際上就是與周圍進行熱交換的換熱器，在熱泵的傳統換熱器中，換熱器厚度300mm以上，長度和寬度一般在500mm以上，不僅換熱器體積較大，為了增增加換熱片的面積需要增加換熱器體積，增加體積往往占有更大的生活空間，在不能增加換熱器體積的情況下，做熱泵的廠家需要增加風扇的功率，通過增加氣體或液體的流量來提高換熱器的換熱量，這就要增加風扇電能消耗，熱泵的風扇功率在幾十瓦或幾百瓦以上，與幾千瓦和幾萬瓦的壓縮機功率相比，風扇幾百瓦只占熱泵總電耗的1%-30%，但當提高效能比之后，壓縮機的功率有下降趨勢，風扇功率的消耗會占到總電耗的20%-50%，壓縮機消耗的功率與換熱器的風扇的消耗功率幾乎相當，因此，這對于提高效能比極其不利。?

發明內容