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本文介绍了一种空气源-水源热泵蓄能互联式系统,此系统在单一空气源热泵和基础上,增设填充相变蓄能材料的蓄能装置,通过相变材料潜热辅助高温侧水源热泵供热,能够将蓄能互联热泵的性能系数保持在合理范围(3.0~3.5)。本文首先在环境温度的范围在-25~-5℃时,空气源侧制取不同温度的水以及末端侧提供不同温度的供水工况下,研究蓄能互联热泵采用不同制冷剂的性能系数与制冷剂压缩比变化的规律。其次,利用数值模拟的方法对填充石蜡C17的球型蓄热单元的熔化与凝固过程进行研究,分析了球壁温度、相变单元尺寸和相变材料初始温度三种影响因素对熔化过程和凝固过程的影响。最后,探索系统的运行控制策略,总结出三种运行模式,并根据某小区改造工程采集的实验数据,对两种运行模式中机组不同参数进行分析,且对结论进行对比与验证。通过分析可知,在环境温度为-20~-5℃时,空气源热泵侧与水源热泵侧采用R410A/R134a组合或R404A/R134a组合,末端供水温度55℃时,系统的COP保持在3.5以上;随着环境温度的升高,采用R410A/R134a组合的蓄能互联热泵系统,其COP的增长呈现更明显的趋势。关于影响蓄能互联热泵系统性能的主要因素中,相变蓄能装置的出口水环路变化对系统COP的影响最小,末端供水温度对系统COP的影响最大。当末端供水温度为45℃,环境温度低于-5℃时,选用R404A/R134a组合能够达到最高的COP;当末端供水温度为50℃,环境温度为-5~-12℃时,选用R410A/R134a组合能够达到最高的COP,当环境温度低于-12℃时,R404A/R134a为最优组合;当末端供水温度为55℃,环境温度低于-16℃时,选用R404A/R134a组合时系统COP最大,当环境温度为-5~-16℃时选用R410A/R134a组合时系统COP最大。根据对熔化与凝固两个过程的数值模拟,发现在球型相变单元熔化过程中,对熔化速率影响程度由大到小的排序分别为相变球体单元尺寸、球壁温度和相变材料初始温度;在球型相变单元凝固过程中,由于固相材料导热率较小,不断增加的固相材料包裹在液相材料外部,阻碍了液相与球壁之间的对流换热过程,降低了凝固速率;球型相变单元熔化过程与凝固过程相比,完全熔化时间小于完全凝固时间;熔化过程中一直存在的液相与球壁之间对流换热过程加快熔化过程。基于实际工程,对蓄能互联热泵的运行策略进行总结,主要有空气源热泵直接供热模式,相变蓄能罐与螺杆机组联合供暖模式,空气源热泵机组与螺杆机组联供模式三种运行策略,通过采集的具体工程相关数据,验证了相变蓄能装置的中间水环路温度对系统COP影响较小的结论。再根据实际运行过程中压缩机、蒸发器侧相关实验数据,发现在相对湿度较高的地区,蓄能互联热泵系统空气源侧结霜问题严重影响系统的节能性,但在80%相对湿度下,系统中空气源侧与水源侧压缩机依然能够稳定运行,使末端用户侧稳定供热。