空气源热泵直接地板辐射供暖系统实验研究

建立了以制冷剂为热媒的空气源热泵直接地板辐射供暖系统实验平台,对空气源热泵运行特性、供暖效果及影响因素、经济性进行了实验研究和分析.结果表明,地板盘管进出口温度、进出口温差均比较稳定;在郑州地区冬季条件下,地板辐射供暖地表温度达到26.5℃,室内温度维持在21.8℃,完全满足室内供暖设计要求;空气源热泵直接地板辐射供暖预热时间短,约为80 min;建筑围护结构的保温性能、窗墙比、地板盘管的管间距等是影响地板辐射供暖的重要因素;空气源热泵直接地板辐射供暖系统具有较好的经济效益和环保效益.     

寒冷地区空气源热泵耦合太阳能集热器系统供暖季运行能效评价

近年来寒冷地区空气源热泵热水器使用逐渐增多,多能联合分户供暖系统陆续出现。目前热泵热水器产品的能效采用瞬时COP表示,寒冷地区供暖季环境温度波动较大,空气源热泵系统在变工况下运行时难以用瞬时COP来表示其实际的运行能效。试验以空气源热泵与太阳能集热器耦合系统为测试平台,分别测试分析空气源热泵热水器单独供暖和空气源热泵耦合太阳能集热器系统在寒冷地区供暖工况下的制热情况。结合整个供暖季气象数据和建筑供暖负荷,计算得出供暖工况下单空气源热泵热水器运行季节能效系数SPFh为2.48,空气源热泵耦合太阳能集热器运行季节能效系数SPFs为2.70,太阳能集热器使系统供暖季节运行能效提高了8.9%。     

地板供暖用空气源热泵产品标准关键问题研究

以空气源热泵为热源设备、辐射地板为末端的供暖系统广泛应用于我国大部分气候区的农村与城镇住宅、办公等建筑中,而用于该类供暖系统的空气源热泵机组尚无统一的产品标准。针对不同气候区的供暖需求,通过分析,给出了典型地区典型建筑的负荷模型、不同负荷率下空气源热泵使用侧的供水温度和制热运行时的室外工况条件;根据空气源热泵实测数据,建立了性能模型,分析所提出的该类空气源热泵机组的名义工况、季节性能评价工况,以及名义工况性能系数COPh与综合部分负荷性能系数IPLV(H)限定值,可为产品标准制定提供参考。     

长江流域居住建筑空气源热泵结合太阳能屋顶的应用研究

为改善长江流域居住建筑冬季室内热环境,解决供暖与节能之间的矛盾,提出了空气源热泵结合太阳能屋顶的应用方式。利用DeST软件,选取重庆、长沙、南京、上海、武汉5个代表性城市,模拟计算了多层居住建筑全年累计冷热负荷指标。依据实测数据,得到了5个城市空气源热泵系统的全年耗电量指标;利用太阳能屋顶发电量评估方法,计算了采用单结晶硅、多结晶硅、非晶硅和薄膜多晶硅电池板时,5个城市的建筑全年发电量指标。结果表明:长江流域多层居住建筑空气源热泵系统的全年用电量低于太阳能屋顶光伏发电量。空气源热泵结合太阳能屋顶是长江流域供暖建筑的节能方式之一。     

我国夏热冬冷地区住宅冬季供暖问题探索

长期以来,我国夏热冬冷地区是非采暖地区,居住建筑设计不考虑供暖要求。通过实地调研和现场测试研究,提出供暖方式建议,夏热冬冷地区供暖方式多样化,但集中供暖不适宜于该地区,对室内热舒适要求高,可选择室内末端为低温地板辐射供暖的供暖模式,改造难度大的老旧城区可选择天然气壁挂炉或空气源热泵,新建城区可推广使用地源热泵、太阳能等可再生能源,或利用热电厂余热集中供暖。     

长江流域住宅分散式供暖改造案例及分析

针对目前长江流域住宅冬季室内温度低、舒适性差的问题,在合肥某住宅安装了空气源热泵和辐射地板供暖系统。测试结果表明,辐射地板采用35℃的热水供暖时,室内温度16～18℃,竖直方向温度分布均匀,能较好地满足人员舒适性要求。结合该供暖改造案例,在室内热舒适和供热量等方面分析比较了辐射地板和送风末端,并探讨了空气源热泵作为长江流域住宅分散式供暖热源的适宜性。     

低环境温度空气源热泵在寒冷地区的供暖效果

结合实际工程,对低环境温度空气源热泵在寒冷地区的供暖效果进行实测分析。供暖初期典型日,室外温度范围为-5～0℃,热泵机组出水温度平稳,平均出水温度为41.2℃。供暖中期典型日,室外温度比较低(变化范围为-11.4～-3.9℃),热泵机组出水温度仅随室外温度的降低出现了小幅下降,平均出水温度为37.1℃,总体保持平稳。符合GB 50736—2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》第5.4.1条的规定(热水地面辐射供暖系统供水温度宜采用35～45℃,不应大于60℃)。供暖中期的热泵机组制热性能系数低于供暖初期。在供暖初期,热泵机组平均制热性能系数超过3.0。在供暖中期,热泵机组平均制热性能系数接近3.0。室外空气温度是低环境温度空气源热泵性能的主要影响因素之一,低环境温度空气源热泵性能满足寒冷地区供暖要求。     

空气源清洁热源与传统市政热源供暖的经济节能分析

目前,以空气源热泵为清洁能源的供暖与制冷系统正在推广应用。本文以青岛某在建公建项目为例,就其采用的空气源热泵联合地板辐射供暖系统展开,将其与传统市政热源、末端同样为地板辐射供暖的节能型和经济性进行对比分析。同时,为新建或改建空气源热泵供暖技术在实际应用提供一定的参考价值。     

夏热冬冷地区住宅冬季采用地板采暖的可行性分析

分析了在夏热冬冷地区,住宅采用低温热水地板辐射供暖方式的可行性,采用BIN参数分析法比较了家用空调与低温热水地板辐射供暖的能耗,提出空气源热泵为该地区最佳热源配置方案。     

室外温度波动对空气源热泵辐射地板供暖的影响

根据3组实测数据分析了空气源热泵用于寒冷地区(ⅡB)时的热特性。针对典型的辐射供暖地板,用数值计算方法对某示范工程的空气源热泵辐射地板供暖进行了传热过程计算,发现室温计算值和实测值吻合较好,说明由于地板有较大的热容量,采用这种系统室温稳定性可以得到保障。     

严寒地区空气-地源热泵耦合系统性能研究

提出一种结合相变蓄热地板的空气-地源热泵系统,为严寒地区机场辅助用房提供室内环境保障,满足供热、供冷和供生活热水的需求,采用数值模拟的方法研究其供暖期性能。相变蓄热地板能够对室内温度起到较好的调节作用,当室外温度为-25~-5℃时,有相变蓄热地板的室内温度在16.9~19.3℃范围内波动,满足人体舒适度的要求,对比无相变蓄热地板的室内温度,有相变蓄热地板的室内温差减小44%左右。室外温度对空气源热泵制热性能系数影响较大,制热性能系数随着室外温度降低而降低。在室外温度为-15℃时,空气源热泵的制热性能系数在2.3以上。随着室外温度降低,地源热泵的制热性能系数增加,室外温度低于-25℃时,地源热泵制热性能系数能够保持在4.4以上。供回水温差对地源热泵的制热性能系数影响较大,对空气源热泵的制热性能系数影响较小。当空气源热泵和地源热泵的启停切换温度为室外日平均温度-15℃时,整个供暖期热泵系统的平均制热性能系数最高达到4.2,最低为2.4,平均值为3.28。在保证土壤热平衡的前提下,通过调整空气源热泵和地源热泵的运行时间,优化了系统经济性和节能性。     

陕南地区空气源热泵低温热水地板辐射供暖系统运行方式研究

为解决陕南地区冬季供暖问题,文章提出采用空气源热泵低温热水地板辐射系统供暖系统,并从运行方式的角度对空气源热泵低温热水地板辐射辐射采暖系统进行优化,以汉中某栋4层居住建筑为例,使用EnergyP lus软件建立建筑系统模型,通过模拟比较全天连续运行、白天运行夜间停机、间歇性运行三种不同运行方式的室内温度、机组性能(COP)、系统日逐时能耗结果表明:三种运行方式均可基本满足舒适性的要求,但综合考虑白天运行、夜间停机的运行方案既充分利用围护结构的蓄热能力,又缩短了系统运行时间,因此为最佳运行方式。     

地板辐射供暖系统与热源系统的联合运行

介绍了地板辐射供暖系统与风机盘管联合供暖的原理、系统的控制与调节,分析了地板辐射供暖系统与空气源热泵、太阳能-地源热泵的联合供暖系统的特点与优势。地板辐射供暖系统与多系统联合供暖在节能、环保方面优势明显,发展潜力大。     

严寒地区太阳能-地埋管地源热泵地板辐射供暖性能的实验研究

介绍了严寒地区太阳能-地埋管地源热泵供暖供冷示范工程,针对示范工程中太阳能-地埋管地源热泵与地板辐射供暖相结合的特点,提出了严寒地区太阳能-地埋管地源热泵系统的新型运行模式,并进行了初步的供暖实验研究.实验结果表明此运行模式节能效果显著,热泵平均COP为4.3,系统平均供暖性能系数达到8以上.     

供暖室外计算温度下空气源热泵容量选型研究

给出了制热量衰减系数和结霜损失系数计算式，对制热工况下的空气源热泵模型进行了修正。以严寒和寒冷地区11个典型城市为例，探讨了基于供暖室外计算温度选型的空气源热泵供暖时，室外环境温度和结霜对热量供需平衡关系、供暖室内最低温度及不保证天数的影响。结果表明，室外环境温度过低和结霜会导致空气源热泵制热量低于建筑热负荷，从而导致建筑室内温度偏低，不保证天数延长，而且结霜对基于供暖室外计算温度选型的空气源热泵供暖效果的影响更显著。建议在基于供暖室外计算温度选型容量的基础上乘以一个修正系数，严寒B区和C区修正系数分别取1.00和1.05,寒冷地区取1.15～1.30。     

低温地板供暖房间负荷研究

低温地板供暖在利用低品位能源方面具有一定的优势,已经广泛应用于居住建筑。本文利用传热学的基本理论建立了低温地板供暖房间和散热器供暖房间的传热数学模型,在设定的室内空气温度条件下,分别模拟得出了2种供暖方式房间在稳态传热条件下的围护结构表面温度和内表面换热系数,并利用上述计算结果对2种供暖方式房间热负荷之间的差异进行了比较。分析结果表明,在节能65%阶段,相同室内空气温度条件下,低温地板供暖房间热负荷大于散热器供暖房间热负荷;对于北京地区和哈尔滨地区,不同空气温度下2种供暖方式房间热负荷面积指标差值分别约为0.5～0.7 W/m2和0.3～0.5 W/m2。     

空气源热泵地板采暖在上海地区的应用测试

本文对应用了变频空气源热泵地板辐射供暖系统的两户住宅,分别进行跟踪测试,在长达一个供暖季的不间断运行中,监测了该系统的供热效果及能耗情况。跟踪测试结果表明,变频空气源热泵地板辐射供暖系统在上海地区能够满足分户供暖的需求,并且具有良好的经济性。     

低温空气源热泵在我国北方地区运行特性研究

本文对低温空气源热泵用于我国北方不同地区供暖的运行特性及经济性进行计算分析。在逐时环境温度、逐时建筑负荷的基础上,通过仿真软件计算热泵系统的逐时能耗和供暖季节运行特性,研究空气源热泵供暖,电锅炉辅助热泵供暖及燃气锅炉辅助热泵供暖三种方案在不同地区应用的表现。考虑热泵初投资,运行费用,费用年值及减排效益等评价指标分析不同热泵供暖系统的综合效益。     

家用空调、供暖和热水联供系统及其运行特性

提出以空气源热泵冷热水机组为冷热源设备,采用辐射地板和风机盘管分别为系统的供暖和供冷末端,并与以地暖循环水和辐射地板为低温热源的水源热泵热水器结合,构建家用空调、供暖与生活热水联供系统,阐述其工作原理,并建立其性能模型,分析系统中空气源热泵冷热水机组及水源热泵热水器的全年运行性能。结果表明:该系统中的冷热水机组的全年运行能耗与常规系统的冷热水机组相当;其水源热泵热水器相对于采用空气源热泵、燃气和电热水器制取生活热水而言,年节能率分别为18. 0%、55. 0%和80. 0%;虽然水源热泵热水器从房间辐射地板中取热,但可以规避地板结露风险。     

严寒地区某办公建筑空气源热泵系统供暖季运行性能分析

空气源热泵作为清洁能源应用的重要组成部分,在我国北方地区大范围推广使用,由于严寒和寒冷地区室外温度过低,低温空气源热泵在实际运行中出现性能系数过低、机组和水泵耗电量偏大等问题。本文针对严寒地区某办公建筑空气源热泵供暖季进行长期监测,分析热泵实际运行特性和系统性能,探究空气源热泵实际运行效果偏低的原因,实测分析表明,热泵供回水平均温度为32.98℃和30.26℃,室温保证率为84%,经贡献率修正指数heat修正后为75%,热泵机组COP为1.55;机组启停频繁、热泵输配系统能耗过高以及机组制热量和建筑瞬时负荷不匹配均为性能系数偏低的关键因素。