探究直熱式熱泵熱水器冷凝器結構優化

馬顏?楊統乾

摘要：空氣源熱泵熱水器其根據加熱的方式進行分類，能夠將其主要分成循環解熱以及直熱式兩大類。在對于循環加熱式進行分析之后，可以了解到，相對而言直熱式的熱泵燒熱水器其出水的溫度會更加穩定，并且熱舒適性會比較好。而進水的溫度則處于恒定的狀態，因此壓縮機排氣的溫度十分穩定，其對于壓縮機的沖擊會比駕校，可以將壓縮機其實際的壽命得到進一步的延長，另外其還具備較高換熱效率都主要的特點。本文將直熱式空氣源熱泵實驗臺以及測試裝置進行分析，根據實驗結果可以對于直熱式熱泵熱水器的冷凝器實現結構的優化。

關鍵詞：直熱式;熱泵熱水器;冷凝器;結構優化

引言：作為熱泵熱水器系統之中最為關鍵性的一種換熱結構之一，其對于系統的整體性能有著直接性的影響。就當前所尋求到的文獻資料分析，國內外專家，對于熱泵熱水器進行的研究較為充足。例如裴剛等學者，在進行直熱式以及循環加熱式熱水器進行對比分析可知，將其二者間同等水量的加熱，一直到所設定的溫度時，相對于直熱式熱水器來說，其除了COP的實際系數，會比循環式加熱的熱水器要更高，其進行冷凌的效率也更好一些。

一、直熱式空氣源熱泵實驗臺以及測試裝置

（一）實驗臺以及實驗裝置

在當前進行實驗分析時，其最主要的幾個部分，為壓縮機、恒溫控制器等等部件。

而實驗臺的自動測試分析系統，則是由計算機，和數據采集儀所構建而成的。在進行實驗的過程之中，其需要測量的數據，除了實驗周邊環境的溫度之外，還有冷凝器其進口和出口的溫度，壓縮機吸排氣的溫度和壓力等相關的數據信息。

（二）系統運行流程

1、系統制熱水循環

在壓縮機進行排氣，所得到的高溫以及高壓制冷劑蒸汽，其通過使用電磁四通換向閥之后，會傳遞給自來水，實現進水的溫度有所提高，而高溫高壓的制冷劑整齊的溫度出現降低之后，會轉變為低溫低壓蒸汽以及低溫低壓液體這兩部分。隨之，其會進入到風側換熱器之中，利用換熱器將空氣之中的熱能進行吸收，一直到最后利用四通換向閥，以及氣液分離器，一直回到壓縮機的吸氣口，完成該次的循環步驟，并且開始進行準備下一次的循環。

（三）對比實驗裝置以及實驗內容

本次實驗，其主要是對于直熱式熱泵水汽使用不同類型的換熱器，研究分析其自身的呢換熱性能，實驗之中，價格制熱水的能力設計為16kW，而制冷劑則主要選擇使用R22，在系統開機之后，運行一段的時間，保障其能夠達到穩定的狀態，將該種方式，稱之為重法測水流流量。在對于三組的冷凝器蒸發皿進行分析探究之后，得到以下實驗結果數據。

二、實驗結果分析探究

實驗所得到的結果見表三。通過實驗的結果可以看到，其壓縮機在進行吸排氣壓力處于比較穩定的情況。吸氣壓力并不低，大約在4.1MPa左右，而排氣的壓力也不算過高，一直維持在20MPa左右.所以不難看出，其符合系統進行長期運行的要求。另外，就各組系統的壓縮機排氣溫度角度分析，其并不會出現過高的情況，最高的也僅僅有90℃，而最低的則為68℃，因此其能夠進行正常的制作熱水，還可以使壓縮機的壽命得到延長。

在進行熱水制作的過程之中，其板式冷凝器，作為最大的一組，即高達498kg/h，相對于套管式來說，提高有23%之多，而對于三套管式來說，也有26%的提高。

三、結論

在了解實驗之后，可以看到相對來說，空氣源熱泵熱水器，其自身會有比較高的能效比，雖然普通套管式在冷清器的COP數值相對于與其他數值來說偏低，但是也達到了了4，因此比起電熱水器以及燃氣式的熱水器來說，會更加的節能以及環保。另外使用直熱式的熱水器，最主要還是對于水進行溫度的恒定，在進行進水的加熱時，可以保障系統其主要的負荷，一直處于穩定的狀態，并且進一步使系統的使用壽命的得到延長。

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