复合热源热泵集热/蒸发器的结构优化模拟

• 作者: 方雷 李舒宏 许成城
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 复合热源热泵 集热/蒸发器 结构优化 热力性能
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 能源工程·交通运输工程
• 页码范围: 1125-1134
• 页数: 10页
• 分类号: TK519
• 字数: 6143字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2020.04.027

摘要

为了提升直膨式太阳能-空气复合热源热泵的性能,需要优化集热/蒸发器的结构,为此,建立集热/蒸发器的一维稳态传热数学模型和热泵系统模型,并利用已有实验装置验证其准确性.利用模型计算的集热效率作为评价指标,通过正交试验法和数值模拟分析翅片管的结构参数对集热/蒸发器热力性能的影响;选取单位翅片面积集热量作为经济评价指标,对比不同换热面积下采用最佳结构时的集热性能;采用南京地区典型气象年参数,在空气侧总换热面积相同的条件下选取9种结构,模拟计算不同结构下集热/蒸发器的集热效率和系统全年能效比.研究结果表明:翅片间距、铜管内径和翅片高度对集热效率影响最大,且在一定范围内这3个结构参数的影响规律一致,即在所选取的范围内集热效率可以取得最大值;随着翅片总换热面积增大,空气侧总热阻逐渐减小,翅片的总集热量逐渐增大,单位翅片面积集热量为13.22m2时取得最大值,此时,既可以增加集热/蒸发器的集热量,又有较好的经济性;在不同季节工况下,当空气侧换热总面积为13.22m2,铜管内径为9mm,翅片间距为1.7mm,翅片高度为10.3mm时的优化效果最好,与原结构相比,集热效率提升11.77％,全年能效比提升9.36％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李舒宏	东南大学能源与环境学院	66	520	12.0	20.0
2	方雷	东南大学能源与环境学院	2	0	0.0	0.0
3	许成城	东南大学能源与环境学院	2	0	0.0	0.0