熱交換器是空氣能熱泵中的重要設(shè)備。陳壓縮機的質(zhì)量外，熱交換器的好壞對空氣能熱泵性能也有很大影響，熱交換器的傳熱系數(shù)影響傳熱溫差并直接關(guān)系到熱泵的性能系數(shù)；熱交換器的尺寸、重量、材料影響空氣能熱泵的總體積、重量和成本；熱文換器中介質(zhì)的流動阻力影響循環(huán)的經(jīng)濟性并引起泵和風(fēng)機的附加功耗。所以正確選擇和設(shè)計熱交換器、采取各種措施強化傳熱是設(shè)計高效、經(jīng)濟空氣能熱泵的重要因素，并在某種程度上說又是最困難的事情。技照優(yōu)化設(shè)計的思想，熱就過去總的經(jīng)濟性應(yīng)最佳，即它所花的年度總費用(包括初投資、運行費、維修費)應(yīng)最低。此外，考慮到它是整個熱泵系統(tǒng)中的一部分， 與壓縮機、控制機構(gòu)及系統(tǒng)的其它部分構(gòu)成一個相互制約的整體，所以熱交換器的優(yōu)化也不是孤立的，而要在其它各部件優(yōu)化使熱泵達到期望工況的情況下才能實現(xiàn)。
熱交換器有各種不同的結(jié)構(gòu)型式和幾何形狀，使用中工況的變化范圍又寬，所以事先從理論上精確地計算其尺寸大小是不現(xiàn)實的。熱交換器傳熱計算中所用的各種系數(shù)都是根據(jù)實驗和經(jīng)驗確定的。
選擇和設(shè)計熱交換器要考慮以下因素：傳熱要求；壓降特性，幾何尺寸和價格。
熱泵中的熱交換器所涉及到的傳熱過程無外乎兩種情況，即有集態(tài)改變的傳熱(如工質(zhì)的冷凝、蒸發(fā))和無集態(tài)改變的傳熱(如工質(zhì)的過冷、過熱，水和空氣側(cè)的換熱等)。
大多數(shù)熱交換器中介質(zhì)都是強制流動，呈紊流流態(tài)，換熱強度與雷諾數(shù)有關(guān)。提高雷諾們數(shù)(小管徑、高流速)有助于換熱加強，但又要注意到會引起阻力損失增加，所以二者須兼顧。工質(zhì)與水發(fā)生熱交換時主要在工質(zhì)側(cè)采取強化換熱措施；工質(zhì)均空氣發(fā)生熱交換時強化換熱措施在空氣側(cè)。往往用加擾流板之類的結(jié)構(gòu)增加擾動破壞熱邊界層或用肋片結(jié)構(gòu)增加表面積的方法來強化傳熱。這類措施也同樣伴隨著阻力增大、能耗提高，故應(yīng)以所增加的能耗不致抵消所獲得的好處為限。
流體介質(zhì)與空氣發(fā)生熱交換的換熱器習(xí)慣上稱作“盤管”。
熱交換器必須考慮積垢問題，特別是水側(cè)和生氣側(cè)容易形成水垢、塵垢，工質(zhì)側(cè)還會形成油垢。這些污垢對傳熱的影響很大，0.1mm厚的水垢足以使傳熱系數(shù)下降一半。所以在熱交換器的結(jié)構(gòu)設(shè)討中應(yīng)注意到便于除垢。
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