江明旒 吴静怡 孙 鹏 王如竹 许煜雄

(上海交通大学制冷与低温工程研究所 上海 200030)

空气源热泵热水器是通过压缩机做功、吸收环境中的热量来制取热水的热泵装置，它以节能、环保等优势，已受到越来越多用户的青睐，众多厂家也纷纷投入到这一产品的生产研发中；另一方面，热水需求量也在持续增加，空气源热泵热水器的市场前景非常广阔[1-3]。

然而，空气源热泵热水器与常规空调热泵不同，它具有运行工况范围宽、常年制热以及冷凝温度时变等特点；特别当机组运行在较高的水温时，不仅效率会有明显下降，还会有压缩机超负荷及压缩机排气温度过高等方面的隐患[4]。以目前热泵热水机组中使用最为广泛的循环工质R22为例，由于受冷凝压力的限制，为保证机组稳定运行，机组供水温度应在55℃以下[5]；而从卫生和健康的角度来看，生活用水又必须加热到一定的温度才能达到抑止细菌繁殖的目的[6]。特别对于空气源集中式热泵热水供应系统，机组长期工作在高、中温工作环境，针对这一矛盾，授权公告号为CN 100374782C[7]的中国发明专利文献所公开的“一种空气能集中热水供应方法及装置”，该专利可在一定程度上使得热泵机组的运行条件得到改善，但随着水温的升高，机组还是不可避免地进入到高温工作区，因此还是存在供水温度受限等问题。也有一些学者对双级冷凝器空调热回收技术进行了相关研究，并将其应用到实际系统中[8-9]，但由于空调工况下冷凝热中显热部分的比例一般不高，如果要回收得到温度较高的热水，通常需将第一级冷凝器设计得较小，这时热水往往属于副产品，并且回收量十分有限。……