空气源热泵热水机组全年能效的有限时间热力学分析

目前空气源热泵热水机组运用广泛,且已形成了相关国家标准。但是机组能效比受室外气象条件的影响较大,并且热水需求量通常还会随季节和用户用水习惯而有所差别。传统方式均为利用经典的热力学分析方法对系统进行分析和能效评价,但是经典的热力学分析方法为准静态的过程,不能反映能效等随时间的变化过程。仅仅用名义工况下的机组运行能效比,难以准确客观地反映其实际节能效果。本文主要针对空气源热泵热水机组分布较为典型的4个城市,结合地区气象条件及用户实际应用情况,引入有限时间热力学分析方法,并提出了连续的能效评价积分模型。然后以全年综合运行工况来对空气源热泵热水机组的实际能效进行评定,确定更合理的评价标准。分析结果表明,采用全年综合运行逐时工况作为参照工况点对空气源热泵热水机组进行综合能效评定,精度更高,更加符合系统实际运行情况。

空气源热泵热水机组全年综合能效评定

空气源热泵热水机组全年运行在制热模式,机组能效比受室外气象条件的影响较大,并且热水需求量通常还会随季节和用户用水习惯而有所差别,仅仅用名义工况下的机组运行能效比,难以准确客观地反映出其实际的节能效果。这里主要针对空气源热泵热水机组分布较为集中的长江沿线及以南地区,结合各地区气象条件及用户实际应用情况,引入全年综合运行工况来对空气源热泵热水机组的实际能效进行评定,确定更合理的评价标准。分析结果表明,采用全年综合运行工况作为参照工况点对空气源热泵热水机组进行综合能效评定更加客观严谨。

分层蓄热型热泵热水器系统设计与性能分析

为降低热泵热水器的保温能耗,提出一种新型分层蓄热型热泵热水器系统。首先,水箱分为上下双层,设置双压缩机及冷凝盘管并联运行,分别加热上层和下层水箱,获取双保温温度,通过降低下层水箱保温温度且调整系统结构,保证用能效果并降低热泵热水器保温能耗;其次,针对热泵热水器的用能模式、保温模式和全年运行工况分别建立用能耦合模型、保温热传递模型和系统运行综合模拟,搭建实验台验证其准确性;最后,选取南京地区为研究对象,分别模拟计算分层蓄热型和非分层蓄热型热泵热水器系统的用能、保温和全年运行性能。研究结果表明:热泵热水器采用分层蓄热技术后,当系统处于用能阶段时,水箱内热分层增大,平均出口水温与热能释放量保持不变,热能释放效率增长14.96%;当系统处于保温阶段时,全年保温能耗降低21.30%;当系统处于全年运行阶段时,系统的全年运行能耗降低13.44%;即采用分层蓄热技术可以满足用户实际使用需求且能达到节能效果。