基于灰箱模型的自循环散热器与空气源热泵耦合特性研究

为兼顾热泵供暖的舒适性与节能性,本文提出一种新型自循环散热器作为空气源热泵的室内末端。通过分析关键部件的运行特性,建立系统热力学灰箱模型,并对其可靠性进行验证。在此基础上,研究自循环散热器与空气源热泵的耦合特性,并利用EES与TRNSYS联合仿真的方法,分析该系统在典型建筑中应用的逐时运行规律和全年运行性能。结果表明:系统性能受多个因素的共同影响,且对压缩机运行频率的改变较为敏感;系统具有较快的热响应速度,能够营造稳定的室内温度环境;在太原市气象条件下,系统全年平均性能系数为2.67,典型工况的性能系数高于常规散热器系统50.28%,具有显著的节能效益。

用于热泵采暖的强制对流散热器多参数耦合优化

为了提升热泵采暖系统的运行能效,提出一种强制对流散热器作为热泵的室内末端。以某典型办公室为例,在实测研究的基础上,采用CFD模拟该散热器营造的室内热环境状况,并在考虑热舒适性约束的前提下,以最大化节能潜力为优化目标,对强制送风速度和散热器表面温度进行同步优化。研究发现,送风速度和表面温度对室内热环境的影响具有耦合性。为避免人体吹风感,可在散热器出风口处安装导流罩。优化获得的送风速度为1.2~1.9 m/s,对应的散热器表面温度为41~45℃,表明该技术可带来较为显著的节能效益。