在美国，衣物烘干是一项高耗能工序，导致了大量的电力消耗和碳排放。目前，美国约有83%的家庭拥有滚筒烘干机，且其中80%为能效较低的电阻式烘干机。热泵技术为实现高效、清洁的烘干提供了可能。此外，热泵烘干机（HPCD）采用无排气管设计，为安装提供了更大的灵活性。

热泵烘干机的运行涉及三种主要介质：湿衣物、封闭的空气循环回路以及制冷剂回路。其中，蒸发器用于对湿空气进行除湿，而冷凝器则用于对干燥空气进行再加热。然而，热泵烘干机在市场普及方面面临着一项关键技术瓶颈，即烘干时间较长。这主要归因于其排气温度相对较低，且在初始预热阶段的响应速度较慢。

针对这一挑战，本研究引入了热能存储（TES）技术，通过在冷凝器前对空气进行预热，从而提高工艺空气的运行温度。在衣物洗涤阶段，热泵可利用热能对TES装置中的相变材料（PCM）进行蓄热；而在衣物烘干阶段，PCM则释放储存的热量以辅助空气加热。编译 陈讲运

为了分析该系统的最佳设计方案及其在节能和缩短烘干时间方面的潜力，研究团队建立了一套热泵烘干机系统的数学模型。热泵烘干机是一个高度动态的系统，涉及传热与传质的耦合以及热泵循环。本文提出了一种能够在保持低计算成本的前提下，有效模拟系统瞬态行为的解决方案。

建模结果表明，与传统电阻式烘干机相比，该新型系统降低了能耗；与传统热泵烘干机相比，则缩短了烘干时间。这项研究为利用热能存储技术和智能家电来提升建筑系统的灵活性提供了重要启示。

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