增大室外換熱器面積對空氣源熱泵的影響研究.pdf

1、本課題來源于國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“空氣源熱泵除霜系統(tǒng)創(chuàng)新及其機(jī)理研究（NO50606007）”的一部分。
　　本文系統(tǒng)的研究了隨著室外換熱器（作為蒸發(fā)器時(shí)）面積的增加，空氣源熱泵系統(tǒng)機(jī)組各部件的性能運(yùn)行參數(shù)及其對結(jié)霜的影響。
　　為了研究其運(yùn)行特性，本文利用分布參數(shù)法分別建立了翅片管換熱器和板式換熱器的動態(tài)數(shù)學(xué)模型，采用圖形法和力平衡法分別建立了壓縮機(jī)和熱力膨脹閥的集總參數(shù)計(jì)算數(shù)學(xué)模型，并基于質(zhì)量、動量和能量守恒定律等約束條

2、件，建立了空氣源熱泵機(jī)組的動態(tài)仿真模型。
　　采用系統(tǒng)學(xué)和量綱理論相結(jié)合的分析方法，得出了室外蒸發(fā)器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)：無量綱蒸發(fā)溫度，以及蒸發(fā)器系統(tǒng)和外界環(huán)境緊密相關(guān)的性能參數(shù)：無量綱蒸發(fā)器壁面溫度，并提出了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)，以從基本理論方面來解釋上述現(xiàn)象。然后，經(jīng)過詳細(xì)的分析蒸發(fā)器和壓縮機(jī)的運(yùn)行性能參數(shù)后，得出了室外蒸發(fā)器面積不應(yīng)增大到蒸發(fā)器基準(zhǔn)面積的4倍。
　　通過分析蒸發(fā)溫度的變化規(guī)律，本文指出對于制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，應(yīng)從各

3、個(gè)地區(qū)不同的溫度區(qū)間來進(jìn)行優(yōu)化，而不應(yīng)從某溫度點(diǎn)來進(jìn)行。從系統(tǒng)學(xué)來講，由于對某個(gè)溫度區(qū)間來說，結(jié)構(gòu)的變化，將會導(dǎo)致傳遞函數(shù)的變化，從而是一種泛函，這對于分析來說是很困難的。于是，本文同時(shí)指出，沒有必要這么研究，而應(yīng)從系統(tǒng)和外界的關(guān)系出發(fā)，找到一個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)（本文的無量綱蒸發(fā)溫度），來代替這個(gè)泛函。從某種意義上講，該系統(tǒng)參數(shù)就是所對應(yīng)泛函的模。
　　結(jié)合我國可應(yīng)用空氣源熱泵機(jī)組的主要城市氣象參數(shù)整理出了在不同室外蒸發(fā)器面積下，空氣