新型空氣能高效利用熱泵系統(tǒng)的理論和實驗研究.pdf

1、空氣源熱泵作為熱泵技術(shù)的一種，有著使用成本低、易操作、采暖效果好、安全、干凈等多種優(yōu)勢。傳統(tǒng)空氣源熱泵機組的EER在制冷工況的高溫工作段下降明顯，在制熱工況的低溫高濕工作段又由于室外機結(jié)霜導致COP顯著下降。本文針對以上不足提出了一種空氣能高效利用的新型熱泵系統(tǒng)。
　　1.本文根據(jù)Poppe模型提出了適用于填料式直接蒸發(fā)冷卻的錯流水-空氣傳熱傳質(zhì)理論模型，并建立了一套直接蒸發(fā)式換熱器-熱泵系統(tǒng)來檢驗該模型的準確性。實驗所得數(shù)據(jù)與理

2、論數(shù)據(jù)吻合較好，各測試點溫度的相對誤差均低于20％。利用該模型計算系統(tǒng)在不同天氣條件下的性能參數(shù)，以ε-NTU為理論基礎(chǔ)對換熱器填料段進行分層強化傳熱研究，結(jié)果表明，此種改進可以將系統(tǒng)的集熱能力提高30%。
　　2.本文設計了新型濕式間接蒸發(fā)式換熱器-熱泵系統(tǒng)，給出了該換熱器的詳細設計過程與結(jié)構(gòu)參數(shù)并通過上述模型驗證了該系統(tǒng)的可操作性。分別在制冷工況和制熱工況下測試該熱泵系統(tǒng)的性能，得到該系統(tǒng)在不同工況下EER/COP與進口空氣溫

3、度和四種不同進口空氣相對濕度下的關(guān)系曲線。實驗表明，新式熱泵系統(tǒng)在制冷工況下的最佳噴淋溶液-進口空氣流量組合為2L/min，8000m3/h，隨著空氣相對濕度的降低，系統(tǒng)EER逐漸升高；制熱工況下最佳噴淋溶液-進口空氣流量組合為1L/min，10000m3/h，隨著空氣相對濕度的升高，系統(tǒng)COP逐漸升高。該新型換熱器在制冷工況下的高溫工段和制熱工況下的易結(jié)霜工段運行良好。
　　將該新型濕式間接蒸發(fā)式換熱器-熱泵系統(tǒng)與普通空氣源熱泵