空调器:上海为85。2台、广东为83。47台、北京为49。9台、天津为59。8台,可以说算是很高了。1999年至今,热泵的研究及开发工作一直没有停止过,也取得很多的可喜成果,如2008年浙江大学研发的相变储热预热式空气源热泵热水器就是一个很好的证明,它将固液相变储热这一节能方式与高效供热的热泵技术很好地结合在了一起,既合理地利用了低谷电力,也降低了压缩机耗功所需投入的电力成本,实现了双赢[1-11]。
纵观世界各国热泵的发展态势,可以看到:1、世界各国热泵的发展曾多次出现停滞不前的现象,热泵的市场走向也出现过萎靡不振的情况,我们应好好吸收这些总结与教训,避免日后在热泵的发展进程中也遇到类似的问题。2、热泵的发展得依据其先天条件(如所处环境、气候因素、物力成本等)量力而行,不可刻意求之,如果能够因地制宜对其进行研究及设计则再好不过。
3空气源热泵热水器的研究综述
由于空气源热泵热水器的独特优势,近几年来国内外的各专家学者及科研院所对其的研究一直没有中断过,主要包括对其季节性能参数的研究、室内外换热器的结构与尺寸设计、夏季高温环境下的运行特性、冬季低温环境下结霜对其的影响以及制冷剂流量与换热器的传热面积的匹配性等。
东南大学的张宝怀[12]教授通过MALTAB软件对空气源热泵热水器的系统进行了仿真模拟,并选用不同的节流机构模型对其性能进行测试,发现了电子膨胀阀的节流效果普遍比热力膨胀阀的要好,并且在针对制冷剂流量控制方面,前者的精度要明显比后面的高,两种节流情况下制热效果也是前者的要好一点。
西安科技大学的张小艳[13]教授对螺旋式套管冷凝器对空气源热泵热水器的制热性能的影响进行了研究,通过控制变量法,分别在水流量恒定改变进水温度及进水温度相同改变水流量这两种情况下对冷凝侧的放热量及换热系数进行了研究和分析比对,发现了进水水温恒定不变的情况下,适当增大水流量可提高系统的制热量和换热系数,但水流量调的过大则会对制热效率有抑制作用。
南京师范大学的黄虎[14],李奇贺[15]等人对空气源热泵热水器系统进行了大范围变工况实验研究。分析了不同工况的变化对空气源热泵热水器系统造成的影响,还研究了空气源热泵热水器系统在不利条件下工作是会出现的故障并给出了解决方案。
辽宁工业大学教授董振宇[16]分析了空气源热泵热水器在不同环境温度下的运行特性,研究了高温工况下风机变频对系统性能的影响,并对空气源热泵热水器的经济性进行了分析。研究显示:1、室内外大气温度对系统COP及制热量影响显著,而对输入功率的影响比较小。2、热泵热水器在低温和高温工况运行时,制热量最大相差4倍左右,高温工况下采用风机变频技术可有效降低冷凝温度、吸气过热度,提高系统的性能系数。3、空气源热泵热水器制取热水可比电加热方式节省费用近70%,比燃气(天然气)节约13.8%,其节能效果良好,如能充分利用其“移峰填谷"特性,则节能效果更加显著。4、名义工况(环境温度20/15,水温15/55)下的循环加热系统COP达3.73,符合GB/T21362.2008的规定。
GrantBourke[17]和PradeepBansal[18]教授建立了空气源热泵热水器系统的能源消耗模型,并且用TRNSYS进行了变工况模拟分析,最终得出了几种有效降低空气源热泵热水器系统能耗的方法。
JZhang[19]等人通过改变空气源热泵热水器系统的制冷剂充注量,套管式换热器盘管的长度,进行了实验研究。发现制冷剂的充注量对小型空气源热泵热水器系统的影响非常大,而套管式换热器盘管的长度和管径应该由合理的设计计算求得。