環(huán)境溫度對(duì)空氣源熱泵熱水器系統(tǒng)性能的影響

袁朝陽，陶樂仁，虞中旸，黃理浩

（上海理工大學(xué)，上海 200093）

1 前言

不同于電熱水器、燃?xì)鉄崴骱吞柲軣崴鳎諝庠礋岜脽崴髯鳛樾屡d的節(jié)能型熱水器，因具有節(jié)能、環(huán)保、方便等優(yōu)點(diǎn)受到越來越多用戶的青睞［1］。有研究指出其耗能約為普通電熱水器的38%，相對(duì)燃?xì)鉄崴鞴?jié)省約35%，太陽能熱水器節(jié)省33%［2，3］。空氣源熱泵熱水器是冷媒從外界環(huán)境的空氣中吸取熱量，通過壓縮機(jī)做功，將熱量供給較高溫度的熱源—儲(chǔ)熱水箱的一種逆卡諾循環(huán)裝置［4］。

實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，環(huán)境溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響較為明顯。胡韓瑩等對(duì)外盤管空氣源熱泵熱水器進(jìn)行了試驗(yàn)研究，結(jié)果表明環(huán)境溫度降低，COP相應(yīng)降低，達(dá)不到節(jié)能的效果，熱水出口水溫設(shè)置過高也會(huì)大大削弱系統(tǒng)的節(jié)能效果［5］。董振宇等給出了空氣源熱泵熱水器最適宜的工作溫度范圍在7～35℃左右，冷凝溫度基本不變的情況下,制熱量及COP隨環(huán)境溫度變化較為明顯,環(huán)境溫度降低時(shí)系統(tǒng)的壓比增加，排氣溫度升高，吸氣過熱度減小［6］。系統(tǒng)耗功隨著進(jìn)水溫度的升高而增大，制熱量和COP隨著進(jìn)水溫度的升高而降低［7～9］。本文利用循環(huán)加熱式空氣源熱泵熱水器試驗(yàn)臺(tái)，模擬秋季氣溫多變的運(yùn)行工況，分析不同環(huán)境溫度下系統(tǒng)運(yùn)行性能的變化趨勢(shì)，為優(yōu)化系統(tǒng)控制方案提供一些參考依據(jù)。

2 試驗(yàn)原理與方法

2.1 試驗(yàn)裝置

空氣源熱泵熱水器試驗(yàn)裝置原理如圖1所示，整個(gè)系統(tǒng)由制冷劑循環(huán)和水循環(huán)兩部分組成。

圖1 試驗(yàn)裝置原理