[發(fā)明專利]一種熱水型空氣源熱泵水箱配比及使用模式優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011535217.4
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112861306B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾昱;劉猛
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;F25B30/06;G06F119/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙) 11265
• 代理人: 王莉

1.一種熱水型空氣源熱泵水箱配比及使用模式優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于：基于不同的熱泵、水箱設(shè)計(jì)方案建模并模擬工作過程，計(jì)算不同設(shè)計(jì)方案對應(yīng)的熱水輸出率，以優(yōu)化熱泵、水箱的設(shè)計(jì)方案；

所述熱泵壓縮機(jī)模型為，

N_th-壓縮機(jī)的理論計(jì)算功率，W

h_o,th-壓縮機(jī)等熵壓縮出口的焓值，J/Kg；

h_i-壓縮機(jī)吸氣焓值，J/Kg；

γ-輸氣系數(shù)；

V_th-壓縮機(jī)的理論容積輸氣量，m3/s,由壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)決定；

V_sur-壓縮機(jī)吸氣口的制冷劑氣態(tài)比體積m3/Kg；

水箱模型為，

式中下標(biāo)s表示水箱中的水；Us是水箱中的水向外界的傳熱系數(shù)，取Us＝0，邊界條件為：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水型空氣源熱泵水箱配比及使用模式優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于：單相區(qū)換熱系數(shù)α計(jì)算公式為：

式中，Re為雷諾數(shù)；λ為制冷劑側(cè)導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m·k)；d_i為換熱管內(nèi)徑，m；

兩相區(qū)換熱系數(shù)采用shah關(guān)聯(lián)式：

式中，α_TP為兩相區(qū)的換熱系數(shù)，KJ/(m²·K·s)；α為單相區(qū)的換熱系數(shù)，KJ/(m²·K·s)；x為兩相區(qū)的干度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水型空氣源熱泵水箱配比及使用模式優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于：

水側(cè)的換熱關(guān)聯(lián)式為

其中p，v，G-流體的壓力、比體積和質(zhì)流密度；

D和L-毛細(xì)管內(nèi)徑和長度；

f-沿程摩擦阻力系數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱水型空氣源熱泵水箱配比及使用模式優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于：

過冷區(qū)、兩相區(qū)的模型為：

其中ΔP-壓降；下標(biāo)SC,TP分別表示過冷區(qū)、兩相區(qū)；

P₁和V₁-兩相區(qū)的進(jìn)口壓力和比體積；

P₂和V₂-兩相區(qū)的出口壓力和比體積；

K₁-與邊界條件相關(guān)的常量。