高径比对空气源热泵缓冲水箱温度分层效果的影响研究
空气能热泵名义工况,低温工况所对应的能效_概述及解释说明
空气能热泵名义工况，低温工况所对应的能效概述及解释说明1. 引言1.1 概述空气能热泵作为一种高效的供暖和制冷设备，正逐渐受到广泛关注和应用。
其在保持室内舒适温度的同时，能够实现能源的节约和环境的保护。
而空气能热泵的能效评价则是评判其性能优劣的重要指标之一，其中包括名义工况下的能效表现以及低温工况下所对应的能效损失情况。
1.2 研究背景随着全球对环境问题日益重视和国家能源政策的推动，空气能热泵作为一种清洁、高效、可再生能源利用技术，在建筑领域得到了广泛应用。
然而，目前存在一些实际问题，例如名义工况下给出的能效数据与实际使用情况之间存在差异，特别是在低温环境下，空气能热泵的表现往往受到较大程度的制约。
因此，深入研究和解释名义工况以及低温工况下空气能热泵的能效问题显得尤为重要。
1.3 研究意义本文旨在对空气能热泵在名义工况和低温工况下的能效进行概述和详细解释，旨在增加人们对空气能热泵技术的理解和认识，并为相关领域的研究者提供借鉴和参考。
通过深入分析名义工况下空气能热泵的定义与标准以及相应的能效指标，可以更好地理解其热泵原理和运行机制，进一步为提高其运行效率和性能提供指导。
另外，在低温工况下探讨能效损失因素以及改善方法，将有助于解决实际使用中面临的挑战，并为未来技术改进和发展提出建议。
通过以上探讨，我们将更好地了解空气能热泵在名义工况和低温工况下的能效表现，并为其优化设计、推进技术进步以及实际应用提供有价值的参考依据。
2. 空气能热泵名义工况能效介绍2.1 热泵原理概述空气能热泵是一种利用自然界中的低温热源（如空气、水等）通过压缩机提供给室内供暖和热水使用的设备。
它利用热力学循环原理，将低温的热量通过压缩使其升高温度，再传递给室内系统。
空气能热泵可以在冬季供暖，夏季制冷，并且具有较高的能效。
2.2 名义工况定义与标准名义工况是指在特定条件下，设备所标称的性能参数和技术指标的测试环境。
对于空气能热泵而言，名义工况一般包括室外环境温度、湿度、室内环境温度等因素。
环境温度对空气源热泵热水器系统性能的影响分析
环境温度对空气源热泵热水器系统性能的影响分析作者：王军辉来源：《科技风》2019年第23期摘要：环境温度对空气源热泵的性能有着十分重大的影响，并且随着现代社会中空气源热泵的使用工况越来越复杂以及使用环境越来越恶劣，想要让空气源热泵能够稳定的发挥自身的性能，就必须将环境温度作为控制变量，通过大量的试验分析研究环境温度对空气源热泵的影响规律，从而根据不同的工况找到不同的解决措施。
本篇文章主要是让空气源热泵在不同的温度下进行多次试验，并对多次试验的结果进行分析总结得到以下规律：（1）随着温度的不断下降会导致过热度也随之不断的降低，空气源热水泵的产热量随着过热度的降低会逐渐增大，但是当整个系统的过热度降低到零度时，整个系统的产热量会开始降低。
（2）环境中整体温度过低的话，会导致空气源热泵的压比增大、排气温度升高，这时系统的压缩机加大功率，可以使排气温度明显降低。
关键词：空气源;热泵热水器;温度;性能1 绪论与普通热水器相比，空气源热泵热水器效率更高，对环境的污染更小，更节能，因此在现代社会中受到人们的欢迎。
新型空气源热水器的耗电量比传统热水器低百分之六十二，比太阳能热水器低百分之三十三。
空气源热泵热水器主要吸收空气中的热量，然后将自身压缩系统吸收的热量传递给热源，最终实现自身功能。
通过经验知识和日常使用情况可以知道，环境的温度对于空气源热泵具有十分明显的影响作用。
本篇文章旨在分析空气源热泵热水器在不同温度外界环境条件下的使用性能，并将多次试验的结果进行分析研究，得到温度对空气源热泵热水器的影响规律。
2 系统的试验方法2.1 试验中需要用到的儀器设备对空气源热泵热水器进行试验时需要使用到以下仪器和设备：上水阀、液位观测管、排水阀、电子膨胀阀、科式质量流量计、高压储液器、电磁阀、干燥过滤器、视液镜、浮子流量计、过滤器、循环水泵、套管冷凝器、压缩机、风机、压缩机、翅片蒸发器等等设备。
整套试验设备中需要使用到十六个温度控制器和四个压力控制器。
环境气温对空气能热泵性能的影响
环境气温对空气能热泵性能的影响空气能热泵机组选用在额定工况下，气温是35℃标准，出水温度7℃，空气能热泵夏季制冷性能系数COP值在3.0左右，冬季（气候7℃，出水45℃）我们不计算计化霜损失，制热系数COP值也在3.0左右，空气能热泵的制冷、制热性能与室外气候就有直接的关系。
空气能热泵冷热水机组供冷能力随室外温度的升高而降低，机组消耗功率随室外环境温度的升高而增加。
当室外空气温度增至40℃时，制冷量一般要下降5—7%左右。
空气能冷热水机组正常制冷的上限温度一般在40-45℃，个别品牌设有冷凝器风扇速度逐步控制系统，最大允许室外温度可达50℃左右。
需要指出的是，跟冷却塔不一样，制冷工况下相对湿度对空气能热泵没不利影响，相反，相对湿度大，对冷却有利。
南京夏季相对湿度较高，所以实际上风冷与水冷在冷却效果的差异上，比人们想象的要小。
空气能热泵冷热水机组的制热特性更为复杂，当盘管表面温度低于空气露点温度时，空气会结露，此时盘管表面发生了相变换热，有利于提高热泵机组的制热能力，但当盘管表面温度低于空气冰点温度（0℃以下）时，如果空气中的相对湿度同时达到某一程度，盘管表面就会结霜，如不及时化霜，霜层会越结越厚，影响空气实际流通量，并阻碍了盘管上的热交换，重者会结冰，压缩机出现低压保护停机。
在不同迎面风速条件下，热泵机组室外侧空气盘管上湿空气存在着三种状态，ABC为结霜区，ABD为凝露区，CBD以下为干冷区，即不结霜也不凝露。
AB线为结霜转变曲线，它与焓湿图上的等湿球温度线接近，当迎面风速为2.5M/S、环境温度为0℃、相对湿度为73%时，盘管上即开始结霜，如将迎面风速提高至4M/S，环境温度为0℃，则相对湿度达82%时，盘管才开始结霜，结露结霜转变线相应左移，提高风速可减缓积霜。
当为迎面风速为2M/S时的结霜速率线。
可以看出，室外空气干球温度在0—5℃，相对湿度>85%时结霜最为严重，当tw<-5℃时，结霜速率减慢，这是由于此时空气中含湿量已明显减少。
空气源热泵性能与气候的关系
空气源热泵性能与气候的关系在额定工况下，气温35℃，出水7℃，空气源热泵夏季制冷性能系数COP值在3.0左右，冬季（空气7℃，出水45℃）如不计化霜损失，制热系数 COPH值也在3.0左右，空气源热泵的制冷、制热性能与室外气候有直接的关系。
图1—图4分别反映了空气源热泵冷热水机组在室外环境变化时制冷制热能力的变化。
从图中可看出空气源热泵冷热水机组供冷能力随室外温度的升高而降低，机组消耗功率随室外环境温度的升高而增加。
当室外空气温度增至40℃时，制冷量一般要下降5—7%左右。
空气源冷热水机组正常制冷的上限温度一般在40-45℃，个别品牌设有冷凝器风扇速度逐步控制系统，最大允许室外温度可达50℃左右。
需要指出的是，跟冷却塔不一样，制冷工况下相对湿度对空气源热泵没不利影响，相反，相对湿度大，对冷却有利。
南京夏季相对湿度较高，所以实际上风冷与水冷在冷却效果的差异上，比人们想象的要小。
空气源热泵冷热水机组的制热特性更为复杂，当盘管表面温度低于空气露点温度时，空气会结露，此时盘管表面发生了相变换热，有利于提高热泵机组的制热能力，但当盘管表面温度低于空气冰点温度（0℃以下）时，如果空气中的相对湿度同时达到某一程度，盘管表面就会结霜，如不及时化霜，霜层会越结越厚，影响空气实际流通量，并阻碍了盘管上的热交换，重者会结冰，压缩机出现低压保护停机。
图5反映了在不同迎面风速条件下，热泵机组室外侧空气盘管上湿空气存在着三种状态，图中ABC为结霜区，ABD为凝露区，CBD 以下为干冷区，即不结霜也不凝露。
AB线为结霜转变曲线，它与焓湿图上的等湿球温度线接近。
图中可看出，当迎面风速为2.5M/S、环境温度为0℃、相对湿度为73%时，盘管上即开始结霜，如将迎面风速提高至4M/S，环境温度为0℃，则相对湿度达82%时，盘管才开始结霜，结露结霜转变线相应左移，提高风速可减缓积霜。
图6为迎面风速为2M/S 时的结霜速率线。
图中可以看出，室外空气干球温度在0—5℃，相对湿度>85%时结霜最为严重，当 tw<-5℃时，结霜速率减慢，这是由于此时空气中含湿量已明显减少。
套管壁厚度对直热式空气源热泵热水器性能的影响
比 COP 和制热量逐渐增大；当环境空气干球温度
为 20 ℃时，热泵热水器的能效比 COP 最高，制热
量最大；随着环境空气干球温度继续升高，热泵热
水器的能效比 COP 和制热量均逐渐降低。
能效比 COP
6.2 5.8 5.4
5.0 4.6 4.2 3.8
-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 空 气 干 球 温 度 /℃
为套管换热器的散 热 面 积 ，m2；△tm 为 套 管 换 热 器 的计算平均温度，℃。
K=
1 αw
+
di 2λ
1
ln
do di
+
di αrdo
（3）
式 中 ：di 为 套 管 换 热 器 内 铜 管 的 内 径 ，m；do 为 套
管换热器内铜管的外径，m；λ 为套管换热器内铜
管的导热系数，W/（m2·℃）；αw 为套管内铜管内壁 表 面 水 侧 的 对 流 放 热 系 数 ，W/（m2·℃ ）；αr 为 套 管内铜管外壁表面制冷剂侧的对流放热系数，
热 水 器 的 性 能 进 行 了 一 系 列 的 研 究 ：Minsung 采用 T 型热电偶；压力传感器的量程为 0~4 MPa，
Kim 研 究 了 水 源 热 泵 热 水 器 的 传 热 特 性 [1]； 精度为 0.5%；流量传感器采用大连凯驰瑞斯公司
J.Sarkar 研 究 了 高 温 热 泵 热 水 器 天 然 工 质 的 特 KRC-1518H 时差单通道超声波液体流量传感器，
with double pipe wall thickness
制 热 量 /W
能效比 COP
提高系统的效率， 而且提高了系统的稳定性和可 靠性。
空气源热泵海拔修正_解释说明以及概述
空气源热泵海拔修正解释说明以及概述1. 引言1.1 概述空气源热泵作为一种高效、环保的采暖和制冷设备，近年来在建筑领域得到广泛应用。
然而，地理海拔对空气源热泵的性能有着显著影响。
由于空气的稀薄程度随着海拔增加而增加，海拔较高区域的空气源热泵需要进行海拔修正以确保其性能表现和效果。
1.2 文章结构本文将对空气源热泵海拔修正进行详细讨论和解释。
首先介绍空气源热泵原理，包括其工作原理和组成结构等。
接着探讨海拔回水温度对热泵性能的影响，并阐述不同海拔回水温度下的修正方法。
然后重点分析海拔对空气源热泵性能的影响，并介绍针对不同性能参数的修正要点。
最后，通过三个实例分析具体情况下的海拔修正策略和优化方法，并总结出结论与展望未来发展方向。
1.3 目的本文旨在提供关于空气源热泵海拔修正的详细解释和说明，让读者了解该修正方法的必要性和可行性。
同时，本文将介绍针对不同性能参数的修正要点和具体实例分析，以帮助读者在实际应用中进行合理的海拔修正策略选择。
最后，本文还将展望未来空气源热泵海拔修正的研究方向，为相关领域的进一步发展提供参考。
2. 空气源热泵海拔修正2.1 空气源热泵原理介绍空气源热泵是一种利用空气作为热能源来源的供暖和制冷系统。
它通过从外部环境中吸收热量，然后提供热能或将热量排出以实现调节室内温度的目的。
这种系统由压缩机、蒸发器、冷凝器和控制系统等关键组件构成。
2.2 海拔对空气源热泵性能的影响海拔是指地面与海平面的垂直高度差。
当空气源热泵运行在不同的海拔环境中时，海拔高度将对其性能产生一定影响。
首先，随着海拔上升，大气压力会减小，导致压缩机入口压力降低，进而影响系统工作效率。
其次，随着海拔增加，环境温度也会下降，从而降低了蒸发器吸收到的热量。
2.3 空气源热泵海拔修正方法解释为了克服海拔对空气源热泵性能的不利影响，需要进行海拔修正。
海拔修正的目的是根据当前海拔高度来调整和改进空气源热泵系统中的参数，以提高其工作效率和性能。
空气源热泵与燃气炉的双热源联合热水系统应用研究
0前言太阳能热水系统是一种使用清洁能源的新型节能系统,太阳能与建筑一体化在建筑节能中起到十分重要的作用[1],但太阳能热水器在高层住宅一体化结合中也存在一些问题[2]。
热泵技术作为一种节能技术,具有较大的节能潜力[3-4],在建筑供暖及生活热水供应方面得到了广泛应用[5-6]。
热泵技术相比可再生能源的太阳能而言有着许多优点。
对于空气源热泵与燃气炉联合供暖在寒冷地区应用中,空气源热泵承担负荷越大,系统能耗越低。
在夏热冬冷地区,空气源热泵将凸显更大的节能效果。
燃气采暖热水炉分为单采暖型及两用型;两用型热水炉,通常采用双盘管水箱作为两种热源的储热设备,使用分时段输出虚拟抑制联动控制系统,起到了节能效果。
但两用型燃气采暖热水炉匹配双盘管换热水箱后换热效率较低且循环回水温度过高导致燃气炉报警不能正常运行;为了解决此问题及最大程度的利用空气源热泵的节能优势,本文结合工程实例对该系统进行设计优化及运行策略分析。
1工程介绍1.1工程概况该工程项目位于合肥市庐阳区界首路交茨河路,地下1层,地上30层,建筑面积约7.4万m2,住宅有2、3、5-8幢,共326户精装修交付高档住宅小区,配备热水系统、地暖系统、VRV中央空调系统、新风系统等。
绿色建筑目标为国家绿色一星建筑。
按照当地规划设计要求,该项目沿街居住建筑需进行公共建筑立面化处理,外墙采用石材、真石漆及层间铝板材料,南立面全部采用超大落地中空LOW-E夹胶钢化玻璃。
如采用太阳能作为可再生资源的利用措施,对住宅外立面将造成较大的破坏,且屋面也不具备安装太阳能板的条件。
经过评估,该项目最终采用燃气采暖热水炉及空气源热泵两种热源联合给住户提供生活热水,空气源热泵与燃气炉的双热源联合热水系统应用研究王刚1张铁华1杨培林1胡震宇2俪赵忠3(1.安徽海亮房地产有限公司,安徽合肥230001;2.上海经纬建筑规划设计研究院股份有限公司,安徽合肥230001;3.浙江万鑫自控科技有限公司,浙江诸暨311800)【摘要】本文以合肥市某公建化立面设计的精装修交付高层住宅小区为例,针对两用型燃气采暖热水炉匹配双盘管换热水箱运行中的问题进行了分析,提出并验证了采用空气源热泵与两用型燃气采暖热水炉作为双热源,同时利用单盘管储热水箱提供生活热水的设计及运行控制策略。
太阳能采暖水箱温度分层的仿真分析
太阳能采暖水箱温度分层的仿真分析薛英霞;徐晨辉【摘要】A m odel of heat storage tank is built based on the theoretical analysis of the heating system . In the tw o conditionson oroffthe auxiliary heating,the internalflow ,heatexchangerand tem perature stratification ofthe tank are simulatedwiththehelpofCFD software.Theresultsshow whenthevelocityofthesolarloopisbetween0.01and 0.05m/s, the layers of storage tank are very obvious ,w hen the velocity is betw een 0.09 and 0.35m/s, as the velocity increases,the high-tem perature layer is destroyed in the top of the tank,finally there is no layer in the tank.%本文通过对太阳能采暖系统的理论分析，建立了采暖水箱模型，利用C FD 软件在有无辅助加热的两种工况下，模拟水箱内部流动、换热、温度分层过程，结果表明，太阳能集热器管路水流速在0.01~0.05m/s时，水箱内部分层非常明显，水箱运行内部扰流小；流速0.09~0.35m/s，随着流速增大，水箱分层越来越不明显，水箱顶端的高温层被破坏。
【期刊名称】《建筑热能通风空调》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】3页(P58-60)【关键词】太阳能采暖系统;蓄热水箱;温度分层【作者】薛英霞;徐晨辉【作者单位】北京市太阳能研究所集团有限公司;北京市住房和城乡建设科技促进中心【正文语种】中文太阳能热利用比较成熟的技术是利用平板或真空管集热器吸收太阳辐射能并将其转化为热能，提供采暖和生活热水。
华龙一号非能动安全壳冷却系统循环水箱的热分层现象数值研究
华龙一号非能动安全壳冷却系统循环水箱的热分层现象数值研究李军;郭强;李晓明;喻鹏;元一单;刘长亮【摘要】华龙一号核电技术采用了非能动安全壳冷却系统的先进设计.作为一种自然循环系统,系统的冷却能力与其循环水箱的水温直接相关,循环水箱中的热分层现象研究对循环系统冷却能力的准确评估以及工程设计优化均有重要的现实意义.本文基于计算流体力学(CFD)技术对循环水箱升温过程进行了三维流动传热的数值模拟.研究表明,循环水箱中存在较为明显的热分层现象,总体上呈现水池顶部温度波动大,而底部等温层较为平缓的特点,系统循环功率和循环流量均会对水箱的升温过程产生影响:功率增大、流量减小均会促使水箱内产生较明显的热分层现象,同时也会使水箱平均温度偏高,出口水温也相应较高.2列循环系统出现循环功率或流量不均衡对水箱平均温度以及出口温度的升高过程基本无明显影响,因此非能动安全壳冷却系统水箱对系统循环能起到一定的自稳定的效果.【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2019(053)006【总页数】8页(P992-999)【关键词】热分层;水箱;非能动安全壳冷却系统;华龙一号;CFD【作者】李军;郭强;李晓明;喻鹏;元一单;刘长亮【作者单位】哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室,黑龙江哈尔滨150001;华龙国际核电技术有限公司,北京 100037;中国核电工程有限公司,北京100840;中国核工业集团有限公司,北京100822;中国核电工程有限公司,北京100840;中国核电工程有限公司,北京100840;中国核电工程有限公司,北京100840【正文语种】中文【中图分类】TL331国产三代先进核电技术华龙一号核电厂在安全系统设计中，应用了能动与非能动相结合的先进安全理念，以满足“国际最高核电安全标准”的要求[1-2]。
其中为了实现“防止大规模放射性物质环境释放”安全目标的重要安全措施，确保事故后安全壳完整性和对放射性产物的安全包容，配备了以非能动自然循环为特征的先进安全壳冷却系统。
跨季节蓄热水箱温度分层模型的研究及应用_孙东亮
λw Aw
{
j∈ W N
∑ λ s Ac，j
n Tn c， j － TN + d c， j
· cw T m
n N －1
· m ＞ 0 · m ＜ 0
· m cw T n N
（ 13 ）
图2 Fig． 2
太阳能跨季节水箱蓄热供暖系统计算区域示意图 Computational domain of solar heating system with seasonal water tank heat storage
［8 ］
Qh = Ti + （ UA）
（ 4）
he
— — —散热设备单位温差下的换热量，
·
= 13887． 5W / K。
热泵供暖系统开启时总流量 M h = 9kg / s。 当热 泵供暖系统进口流体的温度 T hi ≥ T he 时， 采用直接 供暖的方式； 当 288K ＜ T hi ＜ T he 时启动热泵系统， 通过热泵提温后供暖， 其中热泵 COP 为： T hi － 173 308 － T he T he COP = ln + （ 5） 70 40 T he － T hi
式中， 等号左边项为水层 1 在时间间隔 δt 上的热量 变化； 等号右边第 1 项为集热系统注入水层 1 的热 量； 等号右边第 2 项为热泵供暖系统从水层 1 提取 的热量； 等号右边第 3 项为通过导热从水层 2 导入 水层 1 的热量； 等号右边第 4 项为通过土壤导入到 水层 1 的热量； 等号右边第 5 项为流出或流入水层 · 1 的热量， ＞ 0 时表示流出水层 1 到水层 2 其中当 m · ， m ＜ 0 的热量 当 时表示从水层 2 流入水层 1 的热 — —水层 1 ； 上标 n— — —当前时层； 上标 量。下标 1 — n + 1— — —下 一 时 层； m1 — — —水 层 1 内 水 的 质 量； cw — — —水的比热容； T n — —集热系统 出 水 口 的 温 co — — —水的导热系数； A w — — —水箱横截面的面 度； λ w — — —水层的厚度； W1 — — —与水层 1 接触的壁 积； d l — — —土壤侧靠近壁面网格的编号； λ s — — —土壤 面； j— — —网格 j 上与壁面平行横截面的 的导热系数； A c， j —