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作者
尹丽媛胡超越田琦王美萍
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单位
中核第七研究设计院有限公司太原理工大学土木工程学院
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摘要
常规空气源热泵在制热运行中,由于室外侧换热器冷风回流和迎面风速不均匀性过大,会导致换热性能恶化。为了解决这些问题,文章调整室外侧换热器结构并利用太阳辐射能量,提出了一种适用于公共建筑的新型太阳能+空气能一体化热泵室外机方案;建立了室外侧换热器数学模型,对常规空气源热泵室外侧换热器的气流组织及换热性能进行仿真分析,并通过实验验证模型的正确性;构建了涂敷太阳能吸收膜的单倒型和双倒型两种新型室外侧换热器结构,并对其气流组织及换热性能进行模拟研究。结果表明:单倒型和双倒型结构均能改善换热器迎面风速不均匀现象,其中双倒型结构改善效果更为明显,其外侧换热器和内侧换热器迎面风速不均匀度与常规空气源热泵室外侧换热器相比分别降低了46%和83%;在换热器面积、风机型号和数量相同的情况下,双倒型结构换热器空气侧换热量比单倒型结构提高了5.4%。该研究可提高热泵换热器换热效率,降低系统能耗,为太阳能耦合空气能一体化热泵相关研究提供理论支撑。
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关键词
太阳能+空气能一体化热泵太阳能空气源热泵风冷换热器气流组织
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基金项目(Foundation)
山西省科技攻关计划(202101060301015);
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文章目录
0引言
1室外侧换热器数学模型
1.1基本假设
1.2基本控制方程
1.2.1连续性方程
1.2.2动量守恒方程
1.2.3能量守恒方程
1.3多孔介质模型
1.3.1模型介绍
1.3.2模型参数确定
1.4换热器模型
2常规空气源热泵风侧换热器模拟计算
2.1物理模型
2.2边界条件
2.3网格独立性检验
2.4模拟结果分析
3常规空气源热泵风侧换热器实验验证
3.1实验对象
3.2实验工况
3.3实验方案
3.4实验与模拟结果对比
3.4.1速度对比
3.4.2压降对比
3.4.3空气侧换热量对比
4常规型、单倒型和双倒型对比
4.1换热器迎面风速不均匀度
4.2换热器表面平均对流换热系数
4.3空气侧换热量
5结论
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引用格式
[1]尹丽媛,胡超越,田琦,等.太阳能+空气能一体化热泵室外侧换热器气流组织及换热性能研究[J].可再生能源,2024,42(11):1468-1476.