直热式空气源热泵热水器升温特性与凝水性能研究

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1、分类号TB69学号1203240460学位论文直热式空气源热泵热水器升温特性与凝水性能研究作者佘尚帆指导教师姓名南晓红教授供热、供燃气、申请学位级别硕士专#名称通风及空调工程论文提交日期2015.05论文答辩日期2015.06学位授予单位添要遠痰斜妓丈營答辩委员会主席毕勤成评阅人毕勤成闫秋会本人郑重声明我所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中已经标明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或其他人在其它单位已申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的所有贡献均已在论文中作了明确的说明

2、并表示了致谢。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：41%日期：>広、关于学位论文使用授权的说明本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以釆用影印、缩印或者其它复制手段保存学位论文。(保密的论文在论文解密后应遵守此规定）论文作者签名：指导教师签名:曰期:知丨厂‘，’f本人授权中国学术期刊（光盘版）杂志社、中国科学技术信息研究所等单位将本学位论文收录到有关“学位论文数据库”之中，并通过网络向社会公$提供信息服务。因某种特

3、殊原因需要延迟发布学位论文电子版，同意在〇/年/□两年/□三年以后，在网络上全文发布。（此声明处不勾选的，默认为即时公开）论文作者签名指导教师签名：日期：西安建筑科技大学硕士学位论文直热式空气源热泵热水器升温特性与凝水性能研究专业：供热、供燃气、通风及空调工程硕士生：余尚帆指导教师：南晓红教授摘要随着国家经济持续增长，人民生活方式逐渐趋于多元化，对日常生活中能耗产品的选择也有了更加理性的思考。热泵热水器以其绿色、安全、节能、舒适的特点，在庞大的热水器市场中迅速占据有利地位。本文对直热式空气源热泵热水器进行了热水升温特性的理论与实验研究，对蒸发器的流动换热机理进行了深入探索。主要研究工作如下：针

4、对双螺旋换热器的非稳态传热问题，提出了一种获得换热器水箱温度分布的解析解模型。利用直热式空气源热泵热水器实验台对蓄热水箱的非稳态传热模型进行实验验证。不同环境温度条件下，水温解析解计算结果与实验结果的最大相对偏差不超过7%，所提出的解析解方法可以解决该传热问题。利用解析解模型，分别研究了螺旋盘管和水箱结构尺寸对水体温度分布的影响。结果表明，水平方向结构尺寸对热水升温特性影响较大。在本实验条件下（水箱容量为300L），内置式换热盘管螺旋半径的合理设计参数为0.17m。在不同相对湿度和环境温度情况下对空气源热泵运行过程中凝水的生成进行实验研究。对比4种实验工况，结果表明：相对湿度从59%变化到62

5、%时，系统运行过程凝水量均值提高了12%；环境温度从31℃变化到35℃时，系统运行过程凝水量均值减少了26%。对比15组实验数据（环境温度范围为21-35℃，相对湿度范围为48-78%），研究发现：在环境温度26℃前后，凝水量随相对湿度的分布，出现截然相反的变化规律；而当相对湿度一定，环境温度大于26℃时，凝水量随环境温度的增大逐渐减小。对蒸发器建模，采用了稳态分布参数模型，并对综合换热系数提出分区加权的计算关联式。在环境温度为23.8℃工况下，对综合换热系数的分区加权关联式的计算结果进行实验验证，计算值和实验值的误差在10.45%和20.08%之间，符合西安建筑科技大学硕士学位论文工程应用的

6、要求，该关联式可以用于对换热系数进行预测。本课题对空气源热泵式热水系统冷凝器和蒸发器换热机理的研究，冷凝盘管结构参数的设计和优化提供了一定的理论依据。对高能效产品的研发以及推广具有重要的支撑作用。关键词：空气源热泵热水器；分布参数法；双螺旋换热器；解析解；凝水量；综合换热系数西安建筑科技大学硕士学位论文CharacteristicsofTemperaturesandCondensateforAirSourceHeatPumpWaterHeaterSpecialty:Heating，Gassupply，Ventilation&Air-conditioningAuthor:YuShangfanSu

7、pervisor:Prof.NanXiaohongABSTRACTWiththeeconomysustainedandstabledeveloping，people'slifestylesbecommorediversifiedandhavemorerationalthinkingtothechoiceofenergy-intensiveproductsindailylife.Theheatpum