低碳热泵新风尚外盘铜管水箱小管径大优势

空气能热泵热水器系统,全球能源利用的领先技术之一,在我国经济稳定发展中,其市场占有率急剧上升,尤其在南方地区已达50%。这类设备通过压缩机做功、吸收环境空气热能来制取热水,其系统包含水箱、压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置。水箱由内胆、中间保温层和加热管(即冷凝器)组成,图1展示了其工作原理。

市场上的冷凝器主要分为沉浸式和非沉浸式两种:非沉浸式又称外盘式,其中加热管采用单管圆薄壁铜管设计,与内胆接触面积较小;而沉浸式则将薄壁铜管螺旋盘绕形成特定形状,使得内胆中的水与薄壁铜管之间进行强化对流增强换热。

相对于内盘管式,外盘管式更为安全可靠且运行效果符合标准要求。常见的外盘形式包括不锈钢圆管、铜圆管、铜扁板以及铝微通道等。尽管外盘铜管成本较低,但在系统能效方面略逊一筹,因此优化设计并提升传导效率,对于提高小径外盘铜 管 水箱性能至关重要,如图2所示结构示意图。

江苏光芒新能源股份有限公司与同济大学机械与能源工程学院合作,以此为研究对象,并针对150L及200L型号空气源热泵热水器展开深入研究,以达到一级能效(COP>4.2)的目标,为小径外盘铜 管 水箱的参数优化提供理论依据,并通过实验数值模拟分析验证有效性,如图3所示实验现场布置。

实验结果表明,小径5mm 外螺纹 银色铁皮网格内部螺纹质感独特 的换热性能显著高于直径7mm光芯线双绕及其他几种类型,更具成本优势。此技术解决了目前无法达到一级能效难题,同时成本下降20%,同时能效提升5%相比于直径7mm光芯线双绕。而且,在相同COP的情况下,小径5mm 内螺纹 银色铁皮网格内部螺纹质感独特 的总成本价格远低于同等尺寸的银白色精细无缝超微波合金微通道网格材质。

综合考虑,小径 外螺纹 银色铁皮网格内部螺纹质感独特 的换heat 设计不仅具有成本优势,还能够显著提升系统性能,有助于降低使用费用,从而推动了该技术在未来成为发展趋势。在中国ISH供暖展期间,该公司与国际镍业协会同步发布了相关产品,并在中国熱泵行业年會期間發表相關論文獲得獎項扩大影响力。

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