空气源热泵水箱温度的解析解及其实验验证

针对双螺旋或多螺旋换热器的非稳态传热问题,提出一种获得换热器水箱温度分布的解析解模型.该模型将水箱传热问题简化为基于线圈模型的有限大空间内的二维绝热边界传热问题.采用虚拟热源法和热源温度场叠加法,推导出有限长线圈热源在有限大绝热空间内进行非稳态导热的水箱温度场解析解表达通式.以直热式空气源热泵热水器为例,在不同环境温度条件下,对蓄热水箱的非稳态温度场进行实验测量,实验结果与理论解析解模型获得的计算结果一致,从而验证解析解模型的可靠性和准确性.该文提出的螺旋换热器水箱导热解析解模型为研究该问题提供一种快捷而有效的分析方法.