空气源热泵作为一种高效节能环保的能源转化装置,正得到越来越广泛的应用。空气源热泵系统的热源来自于周围空气,所以蒸发器周围空气的状态必然会对其运行性能有很大影响,直接影响整个热泵系统的效率及其低温适应性。模块化空气源热泵具有组合灵活、安装简单、使用便捷等优点,但由于单模块制热能力较小,通常需要多个模块组合使用以满足较大负荷。研究环境风场对模块化热泵排布阵列中热泵蒸发器吸热性能的影响规律,对于在使用环节提高热泵的能效具有重要意义。本文针对采用V型翅片管蒸发器的模块化空气源热泵,利用多孔介质模型,建立了单个空气源热泵模块和多模块3×5组合阵列的数值计算模型,对比研究了不同环境风场下翅片管蒸发器及热泵阵列周围的流场分布,分析了冷岛效应与环境风场对空气源热泵阵列中蒸发器吸热性能的影响规律和物理机制。在此基础上,研究了热泵阵列横向间距、阵列的排列方式及在阵列四周安装导流叶片等措施对蒸发器入口空气温度、风机吸风量以及蒸发器吸热热流密度的影响。获得的主要结论如下:数值模拟得到的单模块热泵周围空气流场验证了冷岛效应的存在,无环境风的情况下,空气经过蒸发器放热、温度降低被风机竖直吹向空中后,由温差引起的浮升力成为冷风回流的动力,造成蒸发器入口风温降低,吸热性能恶化,机组能效下降;有风条件下,环境风场会对流经蒸发器的空气流量和入口空气温度产生影响,当环境风场横向吹扫时,随着环境风速的增大,风机压升逐渐降低,风机吸风量增大,平均换热系数提高;当环境风场纵向吹扫时,蒸发器的平均换热系数和热流密度均高于无风工况,在环境风速从1 m/s～7m/s变化的过程中,风机吸风量、换热器的平均换热系数和热流密度均随着环境风速的增大而减小,环境风场的存在并不完全使传热恶化,适当的风速在一定程度上改善了换热器外部流场的分布,有助于提高气流组织的均匀性。不同的环境风场对空气源热泵阵列中各蒸发器单元换热性能的影响不同。改变阵列的横向间距、排列方式以及加装导流叶片等措施均对蒸发器吸热性能有很大影响,适当增大横向间距可以增加风机吸风量,提高蒸发器吸热性能;错排方式在X方向风场风速较大时有明显的优越性,但是综合来看,顺排比错排更有利于抵御环境风场的恶化作用;在机组周围布置导流叶片一方面使得风机的吸风量有所减少,平均换热系数降低,另一方面提高了阵列中蒸发器的平均入口风温,安装导流叶片的综合作用效果是使热流密度提高,但是要选择合适的叶片间距。