熱交換器是空氣能熱泵中的重要設備。陳壓縮機的質量外，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影響傳熱溫差并直接關系到熱泵的性能系數；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；熱文換器中介質的流動阻力影響循環的經濟性并引起泵和風機的附加功耗。所以正確選擇和設計熱交換器、采取各種措施強化傳熱是設計高效、經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。技照優化設計的思想，熱就過去總的經濟性應最佳，即它所花的年度總費用(包括初投資、運行費、維修費)應最低。此外，考慮到它是整個熱泵系統中的一部分， 與壓縮機、控制機構及系統的其它部分構成一個相互制約的整體，所以熱交換器的優化也不是孤立的，而要在其它各部件優化使熱泵達到期望工況的情況下才能實現。
熱交換器有各種不同的結構型式和幾何形狀，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實的。熱交換器傳熱計算中所用的各種系數都是根據實驗和經驗確定的。
選擇和設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，即有集態改變的傳熱(如工質的冷凝、蒸發)和無集態改變的傳熱(如工質的過冷、過熱，水和空氣側的換熱等)。
大多數熱交換器中介質都是強制流動，呈紊流流態，換熱強度與雷諾數有關。提高雷諾們數(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。工質與水發生熱交換時主要在工質側采取強化換熱措施；工質均空氣發生熱交換時強化換熱措施在空氣側。往往用加擾流板之類的結構增加擾動破壞熱邊界層或用肋片結構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，故應以所增加的能耗不致抵消所獲得的好處為限。
流體介質與空氣發生熱交換的換熱器習慣上稱作“盤管”。
熱交換器必須考慮積垢問題，特別是水側和生氣側容易形成水垢、塵垢，工質側還會形成油垢。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下降一半。所以在熱交換器的結構設討中應注意到便于除垢。
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