空气能热泵热水器系统,作为现代能源利用的先进技术之一,其在我国经济稳定发展背景下,逐渐占据市场主导地位,尤其在南方地区,其家用热泵普及率达到了50%。这项技术通过压缩机与环境空气交换来制备热水,其核心组成包括内胆水箱、保温层和加热管,即冷凝器。目前市场上空气源热泵热水器的冷凝器主要有沉浸式和非沉浸式两种形式:外盘式冷凝器采用单管圆薄壁铜管设计,与内胆水箱接触面积较小;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能量交换更加高效。
相较于内部装有铜管的搪瓷外盘型水箱,外盘型具有更高的安全性和可靠性,同时结合优化设计并进行良好的保温,可以达到相关性能标准。现今市场上的外盘铜管类型多样,不仅包括不锈钢圆管、铜圆管、铝微通道等,还有其他材料,如合金材质或特殊工艺加工出的独特材料。此中,小口径外盘型铜管虽然成本相对低廉且占据一定份额,但其系统效率方面存在差距,因此,对于提升小口径外盘型铜管结构和传热效果,对促进空气源热泵性能(制备能力和COP)至关重要。
基于此江苏光芒新能源股份有限公司以及同济大学机械与能源工程学院联合研究小口径外盘型铜板换熱系統,以达到一级能效(COP>4.2)为目标,并针对不同绕线方式如直径7mm光纤双绕、中直径5mm光纤双绕、中直径5mm光纤四绕以及中直径5mm螺紋內圓形五環進行實驗測試與數值模擬分析。在標準工作狀態下對比分析顯示,小口徑內螺紋銅 管換熱者之間,有著明顯提高的能效,並且成本節約20%,同時提高了5% 的COP,這些都表明小口徑銅 管換熱技術將為未來市場發展提供強大支持,並推動相關技術進一步開發與應用。
總結而言,小口徑銅 管換熱技術不僅具備成本優勢,而且可以提升整體系統性能,是推廣空氣能產品的一項關鍵趨勢。此類技術已於中國ISH供暖展會期間獲得國際認證,並於中國熱泵年會上獲獎,展現出其卓越成果並引起業界高度重視。