新型热泵热水系统冷凝器的传热特性与火积分析
2021-02-16李凡刘兴非刘彦杰陆高锋翟晓强
制冷技术 2021年5期
李凡,刘兴非,刘彦杰,陆高锋,翟晓强*
(1-上海交通大学机械与动力工程学院,上海 200020;2-春意环境科技有限公司,江苏靖江 214500)
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在中国经济平稳发展,国家积极推进“煤改电”和节能减排政策的背景下,空气源热泵市场迎来了难得的发展机遇[1-4]。与电热水器、燃油热水器、燃气热水器和太阳能热水器相比,空气源热泵热水器由于具有明显的节能环保优势[5-6]。对于热泵热水器而言,冷凝器的性能,尤其是水侧的流动和换热特性对整个系统的性能至关重要。其水侧有两种加热方式,一种是静态式加热,冷凝器形式可分为沉浸式(内盘)和非沉浸式(外盘)[7];另一种是循环式加热,冷凝器可采用壳管式换热器[8]、板式换热器[9]和套管式换热器[10]。一种用于静态式加热的全铝冷凝器近年来受到了市场的青睐,其由若干平行的微通道扁管组成,包覆在水箱内胆外侧。全铝设计减轻了换热器重量,节约了成本;每根扁管包含多个微通道,显著增大了工质侧冷凝对流换热系数[11-12];微通道结构承压能力高,并且降低了工质充注量。在这一方面,巫江虹等[13]对热泵热水器外盘微通道冷凝器与外盘铜管冷凝器的特性进行了比较,结果表明微通道冷凝器的压降低于外盘铜管冷凝器,并且制热量更高。杨亮等[14]对外绕微通道冷凝器的空气源热泵热水器进行了仿真与优化,建立了热泵热水器的准稳态系统模型。闫克江等[15]对使用了微通道换热技术的热泵热水器进行了性能分析,对比实验结果表明微通道换热器效率高,换热性能优于常规换热器。……
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