文档介绍：热源塔热泵系统相变潜热的应用研究

章文杰李念平王丽洁

(湖南大学土木工程学院,湖南长沙 410082)

摘要空气源热泵冬季制热的热源是室外湿空气,室外湿空气由干空气和水蒸汽两部分组成,因此湿空
气流经室外换热器表面的热交换过程可以分为两部分来研究,一部分是干空气的放热降温过程,热交换前
后都是气态;另一部分是水蒸汽放热降温过程,随着换热器表面温度的不同,水蒸汽降温放热过程中往往
伴随着相变发生。而传统的空气源热泵并没有充分的去利用后者的相变潜热,且一般认为凝结水珠或水膜
附着在换热器表面,影响换热效果,也减小了肋片间距,增加了空气流通阻力,减小了空气流通量,因此
以往的空气源热泵设计一般希望室外侧换热器偏向于干工况运行,但对于长江以南冬季低温高湿地区,想
维持这一工况运行有一定的难度。针对此区域冬季这一问题,以及推迟室外侧翅片表面结霜时间为目的,
开发出了一套名为热源塔热泵的新型热泵系统。本文选择此区域中几座典型城市(重庆,长沙,南昌,南
京,杭州等),根据各自相应的典型气象年数据,在冬季工况,通过对热源塔内管翅式换热器在含湿工况
下的热工计算,分析将湿空气中水蒸气的相变潜热用于空调方式采暖的热源是否有意义,以及针对其开发
出的热源塔热泵系统,评价其是否有一定的经济效益和环境效益。
关键词热源塔热泵夏热冬冷地区水蒸气相变潜热含湿工况

INVESTIGATION ON AVAILABILITY OF LATENT HEAT BY MOIST AIR
CONDENSATION WITH THE HEAT-SOURCE TOWER HEAT PUMP UNITS

Zhang Wenjie Li Nianping Wang Lijie
(College of Civil Engineering, Hunan University, Changsha 410082)

Abstract In winter condition, the heat transfer between ambient moist air and the outdoor heat exchanger coil
surface includes exothermic cooling process of dry air and exothermic phase transition of water vapor. Given the
climatic characteristic of the winter in the hot summer and cold winter zone of China that is low temperature and
high relative humidity, the moist air holds abundant latent heat of water vapor condensation. However, the
traditional air source heat pumps are not sufficient to take advantage of the latent heat and especially ign