空气源热泵热水器卧式水箱内温度场研究.pdfVIP

第 26卷 第 3期 北 京 建 筑 工 程 学 院 学 报 VO1．26 NO．3 2010年 9月 JournalofBeijingUniversityofCivilEngineeringandArchitecture SeD．2010 文章编号 ：1004—6011(2010)03—0029一O4 空气源热泵热水器卧式水箱 内温度场研究 刘志 国， 王瑞祥 (北京建筑工程学院 环境与能源工程学院，北京 100044) 摘 要：建立了内部沉浸冷凝盘管为热源的封 闭绝热卧式水箱 内水流动及换热的数学模型 ，采用 了FLUENT软件对非稳定状态下箱内的温度场进行 了数值模拟；对水箱 内的冷凝盘管及水箱 自身 结构进行 了优化研 究．通过模拟计算 ，研 究了冷凝盘管的长度及水箱径高比对箱 内温度场的影响． 关键词 ：冷凝盘管 ；FLUENT；数值模拟；封闭绝热；径高比 中图分类号 ：TU831．6 文献标志码 ：A Investigationon theTemperatureDistribution oftheW ater inHorizontalTank ofanAirSourceHeatPump W aterHeater Liu Zhiguo， W angRuixiang (SchoolofEnvironmentandEnergyEngineering，BUCEA，Beijing100044) Abstract：Airsourceheatpumpwaterheaters (ASHPWH)arebecomingincreasinglypopularwith energysavingandhigh security．Themathematicmodelwhichdescribedwaterflow andheatexchangein thesealedandhorizontaltankwiththebuilt—inheatingsourcewasestablished．Theunsteadytemperature field inthesealedtankwassimulatedbyUsingFLUENT．Themodelwasoptimizedaboutthecondenser coilandthestructure ofthetank．The influencesofthelength ofthecondensercoiland theratioof dimensiontolength inthetankonthetemperaturefieldwerestudiedbyusingsimulationapproaches． Keywords：airsourceheatpumpwaterheater；FLUENT；numericalsimulation；temperaturefield；ratio ofdimension tolength 随着能源在世界经济发展 中的作用愈加凸显 ， 分．图 1为卧式水箱原理 图口．它 由热泵循环系统 节能在各个领域 日益受到重视．在热水器行业 中各 和水箱两部分组成 ，利用制冷剂在蒸发器中吸收空 种新技术的发展也同样受到重视 ，例如在南非 ，1998 气 中的热量 ，通过冷凝盘管加 热热水．空气源热泵 年的统计数字表明，热泵热水器在商业热水器市场 热水器具有高效节能、环保无污染 、运行安全可靠、 的销售份额达到 16％左右 ． 使用寿命长、适用范围广等特点． 空气源热泵热水器是一种利用空气作为低温热 这种系统依靠水箱 中的 自然对流进行传热 ，冷 源来制取生活及采暖热水的热泵热水器．它主要 由 凝盘管直接沉浸在水箱 中，避免 了因添加循环水泵 封闭的热泵和水箱