回收余热的空气源热泵热水器的性能模拟及试验研究
2021-12-07王永强
北京工业大学学报 2021年12期
关键词:系统
彭 斌, 王永强
(兰州理工大学机电工程学院, 兰州 730050)
随着能源供应的紧张以及人们环保意识的不断提高,热泵技术因其节能效果明显受到了人们的青睐. 目前,空气源热泵热水器已广泛进入了人们的生活中,但是因空气源热泵热水器的运行对环境温度和湿度的依赖较大[1-3],仍有很多问题需要解决.
Zhao等[4]对空气源热泵的性能系数(coefficient of performance,COP)与水箱水温进行了试验研究,结果表明,环境温度基本稳定时,随着冷水进水温度的提高,系统的COP降低. 袁朝阳等[5-6]搭建了空气源热泵热水器的试验台,研究了环境温度、初始水温对热泵热水器性能的影响,结果发现,随着环境温度的降低,系统COP逐渐下降,制热能力变差;同一初始水温时,随着加热进行,系统COP下降,不同初始水温时,COP 随初始水温的升高呈现先减小后增大的变化. Fardoun等[7]根据热力学相关知识提出了空气源热泵热水器的准稳态仿真模型,利用Matlab软件模拟了系统的性能参数,空气源热泵相比传统的电热水器在能耗和花费上减少70%,对环境无污染. Amirirad等[8]通过试验和仿真模拟研究了空气源热泵热水器系统在室内条件的性能,结果表明系统的COP随室内温度、湿度的变化在1.5~5.0波动,且相比电容热水器减少年用电量达55%. Ibrahim等[9]研究了空气源热泵热水的动态特性,给出了不同地区环境温度与空气源热泵性能的关系,结果表明平均COP在2.9~5.0;又提出适合热泵运行的控制模式,相比恒温控制可以减少41%的能耗. 刘荣等[10]对热水器机……
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