空氣源熱泵熱水機(jī)仿真研究

張建新

【摘要】本文在一拖一空調(diào)機(jī)組仿真技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)把熱水機(jī)整個(gè)工作過(guò)程分成很多微小時(shí)間段，在微小時(shí)間段內(nèi)使用穩(wěn)態(tài)的方法進(jìn)行計(jì)算，從而構(gòu)建了針對(duì)空氣源熱泵熱水器加熱過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，該模型在一定程度上實(shí)現(xiàn)了對(duì)熱泵系統(tǒng)性能的提前預(yù)估。

【關(guān)鍵詞】空氣源熱泵；熱水機(jī)；仿真

空氣源熱泵熱水機(jī)因其節(jié)能、對(duì)環(huán)境無(wú)污染的特征而得到大力推廣，但是在開(kāi)發(fā)過(guò)程中按照傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法需要漫長(zhǎng)的驗(yàn)證周期，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的今天，如何盡量縮短開(kāi)發(fā)周期是每一個(gè)開(kāi)發(fā)人員需要考慮的問(wèn)題。傳統(tǒng)的一拖一空調(diào)機(jī)組的仿真技術(shù)已經(jīng)比較成熟，相對(duì)于空調(diào)機(jī)組，熱泵熱水器的工作過(guò)程是一個(gè)典型的非穩(wěn)態(tài)過(guò)程，因?yàn)榧訜徇^(guò)程中水箱水溫是不斷升高的，但是把熱水的加熱過(guò)程分成許多個(gè)微小的時(shí)間段，在該段時(shí)間內(nèi)熱泵的工作過(guò)程可以看作是穩(wěn)態(tài)的。基于這一思想，在一拖一空調(diào)機(jī)組仿真技術(shù)的基礎(chǔ)上，本文構(gòu)建了針對(duì)空氣源熱泵熱水器加熱過(guò)程的數(shù)學(xué)模型。

由于采用整體式結(jié)構(gòu)，冷媒配管長(zhǎng)度很短，故忽略排氣管和回氣管壓降和散熱量。計(jì)算該機(jī)組在標(biāo)況（DB/WB=7/6℃）條件下水溫從10℃加熱到50℃（下表中60Hz工況加熱到45℃）采用不同頻率時(shí)的能力能效，計(jì)算數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。

對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真計(jì)算數(shù)據(jù)可知，該計(jì)算方法能夠較好的對(duì)熱水機(jī)的能力能效進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算精度能夠滿足工程需要。此外，利用該計(jì)算方法還能提前預(yù)知機(jī)器在不同工況下運(yùn)行不同頻率時(shí)其系統(tǒng)壓力及溫度參數(shù)變化情況，從而可以提前設(shè)置好控制邏輯及限頻頻率點(diǎn)，減少實(shí)驗(yàn)所需時(shí)間，加快開(kāi)發(fā)進(jìn)度。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張春路.制冷空調(diào)系統(tǒng)仿真原理與技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2012endprint