采用FLUNT耦合显示求解器,对一个采用R417A工质的热泵热水器蓄热水箱内的速度场、温度场及热流密度分布进行了数值模拟,得出水箱内水温随机组运行时间的变化及各阶段水箱内温度场及速度场的整体分布情况,对产生水温明显分层和涡流等现象的原因进行了分析。结果显示,温度场与速度场相互耦合能促进水温分布的均匀性。通过试验验证了数值模拟结果的正确性,并提出蓄热水箱优化设计的建议。

蓄热水箱作为热泵热水器机组的重要组成部分,它的设计是否合理直接关系到机组的能耗。本文对长方体形、圆柱形以及球形蓄热水箱进行分析,计算并比较了蓄热水箱的漏热损失值,同时讨论了不同外形水箱的结构变化对其漏热损失量的影响,这对今后同类产品选择合适的水箱提供了一定的指导作用。

根据南京地区的太阳辐射强度及典型建筑负荷的日变化规律,得出单位集热面积时可满足的负荷建筑面积及蓄热水箱温度变化规律;并对几种不同体积蓄热水箱进行了分季节的启动时间分析。结果表明,蓄热水箱体积影响着户式太阳能空调系统性能：夏季,在单位集热面积的情况下,水箱体积以70L为基准,体积增大114%,热水工作范围减小54%,可承担负荷减小25.2%,同时,体积增大到150L后启动时间也变为原来的2倍以上,可见,蓄热水箱体积越小越好,但它存在一个最小值随着日工作时间的延长而增大;冬季蓄热水箱体积对负荷的影响较小,但即使70L的水箱,冬季启动耗时也比夏季多4h。

利用ANSYS数值模拟软件中的ICEM和FLUENT模块对静态加热式热泵热水器蓄热水箱内温度场和速度场进行了模拟计算,研究分析了不同的盘管直径及位置对水箱内部速度场与温度场的变化的影响,在此基础上提出了一个有关于冷凝盘管结构改进的优化方案.