第五届“中国制冷空调专业产学研论坛”

设计并搭建了储冷式速热热泵热水器系统，系统由变频压缩机、高效换热罐、电子膨胀阀以及异形储冷水箱组成。其中，蒸发器置于冷水箱，冷凝器直接加热自来水到洗浴温度（≤42℃），利用热泵技术，实现了低功率速热；同时，利用水-换热器之间换热系数高的特性，缩小了热泵蒸发和冷凝温度之间的温差，提高了热泵的COP，实现了低功率速热。经实验测试，水箱内储水60L时，保持热水出水温度40℃，流量0.067kg/s，热泵热水器可持续稳定运行超过45min，可满足3口人1天洗浴日常使用。利用MATLAB，建立了压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等关键部件数学模型，并基于部件模型建立了系统运行特性仿真模型。将实验数据与仿真数据进行对比，仿真数据与模型数据相差约±5%，验证了模型的准确性。分析了不同热水流量、热水入口温度、水箱储水容积下热水器的运行特性，结果表明：蒸发器换热量、冷凝器换热量、冷凝温度与冷水入水流量呈正相关，与温度呈负相关；蒸发温度和系统可运行时间与流量呈负相关，与温度呈正相关。并且系统可运行时间随着储冷水箱水量的增加而增长明显。

热水器 速热 数学模型 稳态仿真 实验验证