分层蓄热型热泵热水器系统设计与性能分析

作者：胡明月; 李舒宏^*; 杜明浩; 刘恒; 秦露雯; 许成城

来源：中南大学学报(自然科学版), 2021, 52(06): 1953-1962.

• 热泵热水器
• 分层蓄热
• 用能模式
• 保温模式
• 全年运行工况

为降低热泵热水器的保温能耗,提出一种新型分层蓄热型热泵热水器系统。首先,水箱分为上下双层,设置双压缩机及冷凝盘管并联运行,分别加热上层和下层水箱,获取双保温温度,通过降低下层水箱保温温度且调整系统结构,保证用能效果并降低热泵热水器保温能耗;其次,针对热泵热水器的用能模式、保温模式和全年运行工况分别建立用能耦合模型、保温热传递模型和系统运行综合模拟,搭建实验台验证其准确性;最后,选取南京地区为研究对象,分别模拟计算分层蓄热型和非分层蓄热型热泵热水器系统的用能、保温和全年运行性能。研究结果表明:热泵热水器采用分层蓄热技术后,当系统处于用能阶段时,水箱内热分层增大,平均出口水温与热能释放量保持不变,热能释放效率增长14.96%;当系统处于保温阶段时,全年保温能耗降低21.30%;当系统处于全年运行阶段时,系统的全年运行能耗降低13.44%;即采用分层蓄热技术可以满足用户实际使用需求且能达到节能效果。

• 单位
  东南大学