熱泵用空氣-水雙熱源復(fù)合換熱器換熱特性研究.pdf

1、　　復(fù)合熱源熱泵系統(tǒng)一定程度上克服了單一熱源熱泵系統(tǒng)的諸多不足,是空調(diào)節(jié)能技術(shù)的重要發(fā)展。在雙熱源復(fù)合熱泵系統(tǒng)中使用可以實(shí)現(xiàn)三種介質(zhì)同步換熱的設(shè)備,可以實(shí)現(xiàn)制冷劑從兩種熱源同步吸收熱量,這對(duì)雙熱源復(fù)合熱泵系統(tǒng)的推廣應(yīng)用具有重要意義。作為復(fù)合熱源熱泵系統(tǒng)核心部件的復(fù)合換熱器,其結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)流體的流動(dòng)阻力、換熱性能等具有一定的影響,其換熱特性影響著整個(gè)熱泵系統(tǒng)的性能；最大有效復(fù)合換熱溫差的確定對(duì)復(fù)合熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行模式具有一定的指導(dǎo)意義；復(fù)合換

2、熱器最優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定可以為空氣-水雙熱源復(fù)合換熱器的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供指導(dǎo)。
　　本文基于一種新型的太陽(yáng)能-空氣源雙熱源復(fù)合熱泵系統(tǒng),建立了熱泵系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,對(duì)該系統(tǒng)的核心部件空氣-水雙熱源復(fù)合換熱器的換熱特性進(jìn)行了模擬研究。模擬研究了三種工況下(高溫工況、低溫工況以及最小制熱工況)以及三種太陽(yáng)能熱水流量下(0.2、0.4、0.6m3/h)空氣-水雙熱源復(fù)合換熱器的結(jié)構(gòu)參數(shù)(內(nèi)外管徑、翅片間距)對(duì)復(fù)合換熱器最大有效復(fù)合換熱溫

3、差的影響；并以系統(tǒng)能效比為基準(zhǔn),對(duì)空氣-水雙熱源復(fù)合換熱器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。
　　研究表明,不同工況下空氣-水雙熱源復(fù)合換熱器的最大有效復(fù)合換熱溫差隨換熱器外管管徑的增大而增大,隨換熱器翅片間距及內(nèi)管管徑的增大而減小；在太陽(yáng)能熱水進(jìn)口溫度確定時(shí),三種額定工況下,熱泵系統(tǒng)能效比都是隨復(fù)合換熱器翅片間距的增大而減小,隨內(nèi)管管徑的增大而增大,隨外管管徑的增大而增大；其中高溫工況下,當(dāng)太陽(yáng)能熱水進(jìn)口溫度 12℃時(shí),空氣-水雙熱源復(fù)合換

4、熱器外管管徑為15.88mm、內(nèi)管管徑為9mm、翅片間距為1.3mm時(shí)為其最優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)；低溫工況下當(dāng)太陽(yáng)能熱水進(jìn)口溫度7℃時(shí),空氣-水雙熱源復(fù)合換熱器外管管徑為15.88mm、內(nèi)管管徑為9mm、翅片間距為1.3mm時(shí)為最優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)；最小制熱工況下太陽(yáng)能熱水進(jìn)口溫度 1℃時(shí), 空氣-水雙熱源復(fù)合換熱器外管管徑為 15.88mm,內(nèi)管管徑為9.52.翅片間距為1.3mm為最優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)。研究還表明,空氣-水雙熱源復(fù)合換熱器外管管徑越大,