【原】1191 抑霜换热器研发-快速式热水器应用软件V1

软件背景

抑霜换热器可用于各类空气源热泵中，此处以应用于快速式热泵热水器为例，探讨典型因素对快速式热泵热水器主要性能的影响。

快速式热泵热水器的基本流程如下图所示。

图中蒸发器（室外换热器）基本特性请参阅前面文章，冷凝器通常采用套管式换热器，热泵工质走管间，水走管内，基本方程为：

Q_H=M_WC_W(T_WO-T_WI)

=M_Z(H_CI-H_CO)

=(T_CM-T_WM)/R_TC

R_TC=1/(A_ZF_O)+1/(A_WF_I)

热泵热水器性能系数为：

COP_Z=Q_H/(P_COM+P_FAN)

式中：

Q_H为热水流经热泵热水器吸热量，W；

M_W为热水产率，kg/s；

C_W为热水比热容，J/(kg.K)；

T_WO为热水出热泵热水器温度，K；

T_WI为热水进热泵热水器温度，K；

M_Z为热泵工质质量流量，kg/s；

H_CI为热泵工质进冷凝器时焓，J/kg；

H_CO为热泵工质出冷凝器时焓，J/kg；

T_CM为热泵工质当量平均温度，K；

T_WM为水流经热泵热水器平均温度，K；

R_TC为冷凝器传热热阻，K/W；

A_Z为冷凝器内热泵工质换热系数，W/(m².K)；

F_O为冷凝器内热泵工质侧换热面积，m²；

A_W为冷凝器内水侧换热系数，W/(m².K)；

F_I为冷凝器内水侧换热面积，m²；

COP_Z为热泵热水器性能系数，无因次；

P_COM为热泵压缩机功率，W；

P_FAN为蒸发器风机功率，W。

软件中快速式热泵热水器的运行原则是在不使室外换热器结霜的前提下尽量多从室外空气中吸热、多制备热水、获得尽量高的热水产率。

软件界面

基于抑霜型室外换热器的快速式热泵热水器性能模拟优化软件（V1版）界面如下图。

图中上面四排为15个输入参数，分别为（管路材料为紫铜，翅片为铝，热泵工质为R134a）：

1-总管长，m；

2-管路并联路数，无因次；

3-沿空气流动方向管排数，无因次；

4-垂直空气流动方向上下管排数，无因次；

5-管路内直径，mm；

6-上下管间距（正三角形叉排，指三角形边长），mm；

7-翅片厚度，mm；

8-翅片间距，mm；

9-空气进口温度，℃；

10-空气进口相对湿度，无因次；

11-空气迎面风速，m/s；

12-出热泵冷凝器工质温度，℃；

13-冷水进热泵热水器温度，℃；

14-热水出热泵热水器光洁度，℃；

15-热泵工质冷凝温度与热水温度之差，℃。

输出参数共四个（其他为软件内部校核参数）：

1-热水产率，kg/s；

2-热泵热水器性能系数，无因次；

3-热泵压缩机功率，W；

4-蒸发器风机功率，W。

软件中主要目标为获得高的热水产率，未对性能系数进行优化处理，进一步可兼顾热水产率和性能系数进行软件优化。

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