空氣源熱泵熱水機仿真研究

張建新

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

【關(guān)鍵詞】空氣源熱泵；熱水機；仿真

空氣源熱泵熱水機因其節(jié)能、對環(huán)境無污染的特征而得到大力推廣，但是在開發(fā)過程中按照傳統(tǒng)的實驗方法需要漫長的驗證周期，在市場競爭激烈的今天，如何盡量縮短開發(fā)周期是每一個開發(fā)人員需要考慮的問題。傳統(tǒng)的一拖一空調(diào)機組的仿真技術(shù)已經(jīng)比較成熟，相對于空調(diào)機組，熱泵熱水器的工作過程是一個典型的非穩(wěn)態(tài)過程，因為加熱過程中水箱水溫是不斷升高的，但是把熱水的加熱過程分成許多個微小的時間段，在該段時間內(nèi)熱泵的工作過程可以看作是穩(wěn)態(tài)的?；谶@一思想，在一拖一空調(diào)機組仿真技術(shù)的基礎(chǔ)上，本文構(gòu)建了針對空氣源熱泵熱水器加熱過程的數(shù)學(xué)模型。

由于采用整體式結(jié)構(gòu)，冷媒配管長度很短，故忽略排氣管和回氣管壓降和散熱量。計算該機組在標況（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℃）采用不同頻率時的能力能效，計算數(shù)據(jù)與實測數(shù)據(jù)見下表。

對比實驗數(shù)據(jù)與仿真計算數(shù)據(jù)可知，該計算方法能夠較好的對熱水機的能力能效進行計算，計算精度能夠滿足工程需要。此外，利用該計算方法還能提前預(yù)知機器在不同工況下運行不同頻率時其系統(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，減少實驗所需時間，加快開發(fā)進度。

參考文獻：

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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