關於水的熱交換研究小結

水在空氣中散熱速率的研究

熱幫浦的作用簡單是說就是使熱量具有方向性的轉移，將壓縮機的機械能轉化為需要的熱能，而良好的保溫措施可以使加熱的時間縮短，也可以節約一定的電能。

水的散熱速率與其表面積大小、空氣的流動及溫差等因素有關。在實際應用中經常採用圓柱體的水箱，因為在相同的體積條件下，圓柱體的表面積比長方體的較小，減少了熱交換的面積，從而達到保溫的效果。

空氣的流動會促進水中熱量的散失，但是就實際應用而言，不會將熱幫浦中的熱水暴露在空氣之中，因而不需要考慮。

與水接觸的容器的導熱率也是乙個很重要的因素。如果容器的導熱率越良好，往外界散出的熱量也就越多，越不利於保溫，因而在選擇容器時經常會選擇導熱性能比較差的材質。

另外，在相同條件下，與外界的溫差越大，熱量散失的速度就越快。適當的降低水溫有助於水的保溫，而且便於加熱。因為溫度越高，對於冷凝劑而言釋放到水箱中的熱量越少，熱量的利用率越低，消耗的電能也就越多。

但是在實際的應用中並不會考慮太多外界溫差這一因素，因為熱水器中的水溫通常加熱到55至60℃，而外界的溫度是不可變因素，而且冬天時熱水的用量會隨之增大，所以如果想要獲得較好的保溫效果，就要從如何減少熱量的散失出發。

熱量的傳遞主要有三種途徑：熱輻射、熱對流和熱傳導。在對水進行保溫時，人們常常針對這三個方面來採取措施。

下面以太陽能的保溫水箱為例來做進一步的說明。

太陽能保溫水箱是指在太陽能集中熱水或太陽能採暖過程中，用來收集和儲存集熱器產生的熱水的一種裝置，一般由內膽、保溫層和外殼組成。

內膽通常使用sus304不鏽鋼焊接而成，具有較高的耐腐蝕性和防汙染性且導熱性能較差。另外，採用不鏽鋼材質可以有效的減少因熱輻射而損失的熱量。

保溫層分為幾類：岩棉、橡膠海綿、聚氨酯發泡等等，這些材料具有防汙染，導熱性能差等特點。保溫層的作用就是盡量的減少熱對流而喪失的熱量。

外殼主要起到保溫和美觀的作用，一般用較薄的不鏽鋼之爭，有時為了降低成本，會採用彩板製作而成。另外外殼的選擇也應注意防腐效能。

相對於太陽能熱水器而言，熱幫浦熱水器具有更好的適應能力，因為熱幫浦熱水器工作時並不需要依賴周圍的環境，這也是它的優越性之一。這對於熱幫浦而言，其保溫效能就沒必要要求的太高。但是在保溫是也應當從這幾個方面出發。