混合设备:除湿与热泵热水耦合系统的性能实验研究

  • 2021-05-21 16:11:06
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除湿与热泵热水耦合系统的性能,由图可知,与普通的热泵热水机组一样,系统制热量随时间的增加而减小,从。刚开始COP能达到2左右。按家用和类似用途热泵热水器(GB/T231374008)的计算方法可得系统的平均COP为3.7,满足标准的要求。

3.2除湿模式下的性能研究独立除湿模式测试工况按照除湿机(GB/T194114003)的要求选取,室内环境干球温度为27C、相对湿度为60%.R407C的充灌量为750g,电磁阀开度为180步。

机组消耗功率约为750W,系统稳定运行后每10mm记录1次数据,系统除湿量随时间的变化曲线如所示,从曲线变化趋势来看,除湿工况下系统处于稳定换热状态,系统除湿量几乎保持不变,为1.341.37kg/h.由于蒸发器挂水后阻力增大,换热热阻增加,除湿能力随时间略有下降。按照除湿机(GB/T194114003)核算,系统的平均除湿量达到1.35kg/h,单位功率除湿量1.超过了标准的要求。

3.3热泵供热水+除湿模式下的性能研究系统同时运行热泵供热水和除湿模式,测试工况选为室外环境干球温度为20C、湿球温度为15C.蓄热水桶置于室外环境中,除湿器蒸发器的再热器置于室内环境中。R407C的充灌量为750g,电磁阀的开度为200步。

系统的当量制热量随时间的变化如所示,由于在此工况下,系统同时进行制热水和除湿,系统的制热与除湿能力按照热、湿负荷合并为系统的综合制热量。由于系统的冷量和热量都得到了有效的利用,当量制热量在20min后基本达到稳定,随时间的变化大致保持在2. 8kW左右。

下的平均ICOP为3.84,高于单独供热模式时的平均COP(3.7),系统的综合能效提升了该工况下系统的除湿量随时间的变化如所示。由于此模式下系统的冷热量需求不平衡,各个换热器的换热不是一个稳定传热过程,而该系统是以优先满足热泵供热水的系统配置来设计的,故系统设计的不平衡更多地体现在了除湿系统中,除湿系统的制冷能力表现不稳定,除湿量随时间的变化呈现下降趋势。40min后,除湿量趋于稳定,但除湿能力较弱,仅为1.15kg/h左右,没有达到除湿机(GB/T194114003)的要求。整体考察,可以看出,系统在该模式下的能效较单独热泵供热水工况时更稳定。30min后系统达到*大能效4.70,在整个实验时段内均能保持在3.0以上。尽管由于系统匹配的改变使即时COP的*大值小于单独热泵供热水工况的*大值。

但从整体计算来看,系统在热泵供热水+除湿模式实验研究表明除湿与热泵热水耦合系统可完成热泵供热水、除湿、热泵供热水+除湿3种模式,运行稳定,一机多效。

热泵供热水模式下系统的即时COP随时间的增加而降低,但平均COP可达到3.7,满足家用和类似用途热泵热水器(GB/T231374008)中的要求。

该系统用作除湿机时,其即时除湿量随时间的变化较平缓,平均除湿量可达1.35kg/h,单位功率除湿量为1.8kghkW),优于滁湿机(GB/T194114003)中的要求。

热泵供热水+除湿模式下因系统循环的热量和冷量得到了充分使用,整体效能提升了3.78%,但除湿量较低,这是由于系统是按热泵供热水模式优先规则设计所导致的。

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