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，其系统包含了高效的水箱、压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置等关键部件。这些创新设计使得空气源热泵成为环保家居解决方案。
图1：详细展示了这一革命性的工作原理，从网络获取
目前市场上，我们可以找到两种主要类型的冷凝器：沉浸式和非沉浸式。非沉浸式冷凝器，也被称为外盘式冷凝器，它采用单管形式的圆薄壁铜管，并与内胆水箱侧面形成圆弧接触，较小的接触面积保证了更高效的导热性能。此外，还有沉浸式冷凝器，它将薄壁铜管螺旋盘绕成特定形状，使得内胆水箱中的强制对流增强了与薄壁铜管之间能量交换。
相比于传统内盘管式水箱，小型外盘管式水箱更加安全可靠，而且结合搪瓷材料优化设计并进行良好的保温措施，可以满足运行效果标准要求。市场上常见的小型外盘管包括不锈钢圆管、铜圆管、铝微通道等形式。在考虑综合成本时，小型外盘铜 管虽然成本较低，但在系统能效方面仍然存在差距，因此研究如何提升小型外盘铜 管换热效果，对于提高空气源热泵性能至关重要。
图2：展示了四路并排和双排结构示意图
江苏光芒新能源股份有限公司及同济大学机械与能源工程学院就此展开研究，他们选取150L和200L容量的一款产品进行实验，以实现一级能效（COP>4.2）目标，并针对小型外盘铜 管结构参数进行优化，包括经历实验测试以及数值模拟分析。
图3：展示了实际实验现场布置情况
经过一系列测试，我们发现直径5mm的小型内螺纹铁线具有显著提升能力，而直径5mm的小型外板带也显示出明显优势。此结果表明，这些改进对于解决当前无法达到一级能效难题至关重要。而且，与直径7mm大小相比，这样的选择还减少20%的成本，同时提高5%的性能。这进一步证明，小型金属网格提供了一种既经济又有效的手段，以促进该技术在未来开发中扮演核心角色。
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