1、课题来源与背景课题来源于甘肃省自然科学基金(1310RJYA005)。暖手宝是运用物理或化学原理研制的自动取暖保健用品,可分为一次性加热暖手宝和循环加热使用暖手宝。其中一次性暖手宝由于使用不方便、不能循环使用等原因逐渐被淘汰,电暖手宝作为一种可循环加热使用的暖手宝得到了广泛应用。但是,电暖手宝一次加热后必须立即使用,介质温度(通常为水)随时间下降较快,单次加热后使用时间较短,在野外、低温及没有电源的情况下,现有电暖手宝无法满足人们长时间取暖的需求;另外现有电暖手宝主要靠电热丝直接加热,能源利用率低、节能性差。将先进的热泵节能技术与太阳能光电利用技术应用于暖手宝是解决这些问题的较好途径。热泵技术是基于逆卡诺循环原理建立起来的一种节能、环保制热技术,以极少的电能,吸收低温热源中的低温热能,通过压缩机的压缩变为高温热能,传输至热媒介质,提供能量,供用户使用,其能耗低、效率高、速度快、安全环保,可源源不断地输出热能。空气源热泵是热泵的一种,其以自然界中可广泛获取的空气热能为低温热源,地域适应性好,节能效果明显,空气源热泵的大量推广及使用对减少二氧化碳排放和保护环境亦有重要的积极作用。太阳能光伏电池板将太阳能转换为电能储存在蓄电池中,为热泵提供电能输入。应用热泵节能技术与太阳能光电利用技术的暖手宝具有节能、经济、可持续使用等优点。2、技术原理及性能热泵利用电能吸收空气中的低位热能传递给储液袋中的介质,介质升温放热,满足人们取暖的需求,太阳能电池板为热泵提供电能供应,摆脱常规电能限制,在晴天条件下可连续输出热能。太阳能驱动空气源热泵暖手宝主要由太阳能电池板、蓄电池、压缩机、沉浸式冷凝器、节流机构、空冷式蒸发器、温度传感器、温控器和储液袋等部件组成,太阳能电池板为蓄电池充电(也可使用家用电源充电),蓄电池随时为压缩机供电,压缩机、沉浸式冷凝器、节流机构和空冷式蒸发器组成热泵循环,空冷式蒸发器出口的制冷剂气体经压缩机压缩为高温高压气体进入冷凝器放热,加热储液袋中的介质后,低温高压制冷剂液体通过节流机构变为低温低压两相态混合物进入空冷式蒸发器吸收空气中的热量汽化,进入压缩机完成一个循环,温度传感器及温控器根据储液袋中介质温度控制压缩机启停。3、技术的创新性与先进性太阳能驱动空气源热泵暖手宝与普通电暖宝相比具有以下优点:(1)节能效果好,采用太阳能电池板作为主要电力来源,一般不需要额外电能输入,同时使用热泵节能技术,消耗相同的电能时,放出的热量是普通电暖手宝的3~4倍,节能效果显著。(2)超长待机,在太阳辐射较强时,可使用太阳能电池板为蓄电池充电,同时使用热泵节能技术,暖手宝可脱离家用电源使用更长时间。4、技术的成熟程度、适用范围和安全性本技术处于研发阶段,还未规模化生产应用,可应用与居民日常保暖保温,提高人民生活水平,是完全安全可靠的。5、应用情况及存在问题无。6、历年获奖情况无。