文献综述 --简谈空气源热泵水地暖系统

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1、 文献综述 题 目 简谈空气源热泵水地暖系统 学生姓名 专业班级 热能与动力工程 学 号 院 （系） 机电工程学院 指导教师(职称) （讲师） 完成时间 - 1 - 简谈空气源热泵水地暖系统 摘要 本文主要从兴起的背景、优点和存在的问题、国内外的研究进展以及对其 未来发展的展望等方面简单的对空气源热泵水地暖进行了介绍，希望能让更多 的人关注并了解这一新兴供暖方式。 关键词 空气源热泵水地暖/背景/优势/研究进展 1. 空气源热泵水地暖兴起的背景 近年来，随着人们生活水平的不断提高，对住所舒适度的要求也越来越高， 使建筑能耗量大幅度增加。目前，我国采暖地区冬季采暖能耗为全国总能耗量 的 10，且

2、这一比例还在不断增长，据建设部推算，到 20202030 年，我国 建设能耗将占社会总能耗的 30一 40，达到欧美国家目前比例，并将超过工 业能耗，成为社会第一能耗大户。我国城市居民采暖主要是城市集中供暖，采 暖方式主要是传统的散热器采暖方式。然而随着科技的发展，传统的供暖方式 环境污染、锅炉房及外网占地巨大，系统失调，热舒适度不高和收费难等问题 凸现出来。于是，一种全新的采暖方式一空气源热泵水地暖技术逐渐兴起。空 气源热泵水地暖系统是以少量电能为驱动能源，通过空气源热泵做功，从空气 中提取热量进而制取热水，热水在加热管内循环流动加热地板，通过地面以辐 射和对流的传热力式向室内供热的供暖系统

3、该系统以整个地面作为散热面， 地板在通过对流换热加热周围空气的同时，还与人体、家具及四周的维护结构 进行辐射换热，从而使其表面温度提高，其辐射换热量约占总换热量的 50以 上，是一种理想的采暖系统。它是空气源热泵系统与低温热水地面辐射供暖系 统联合使用的产物 1。 2.空气源热泵水地暖系统的优势 - 2 - 2.1 高效节能 传统的散热器采暖方式房间温度 由上而下,逐渐降低.而地板采暖房间温 度由下而上,梯度递减。由于身高 的原因,人体一般只能感知房间内距地面 1.8 米以下的温度,而在这一范围内地板辐射采暖的实感温度比室内温度高出 2-4。室内温度每降低 1可节约燃料 10% 2。另一方面,

4、低温热水在传递过程 中,无效热损失少。 最后空气源热泵水地暖系统因充分利用了环境中的免费空气 能，达到消耗 1 份能量得到 3 份以上能量的节能效果。与传统的燃气式地暖 消耗 1 份能量得到少于 1 份能量相比节能效果更明显。由表 1 可见。 表 1 采用电地暖或空气源热泵地暖获取 1m 3 的天然气带来的热量所使用的 能源费用比较 3。 地暖热源 形式 燃气地暖 电地暖 空气源热泵水地暖 1 能源种类 天然气 电 少量电 单位能源 热值 8600 kcal/m3 860 kcal/kw.h 860 kcal/kw.h 效率 2 100% 100% 350% 需要能源量 1 m3/h 10 k

5、w.h/h 2.85 kw.h/h 居 民 能 源 单 价 3 2.5 元/ m3.h 0.5 元/ kw.h.h 0.5 元/ kw.h.h 地 暖 制 热 需 要费用 4 2.5 元/ h 5.0 元/ h 1.42 元/ h 相对耗能率 100% 200% 56% 注 ：1：空气源热泵地暖的能源效率值 350是根据整个李节的平均综合能效比得出：燃气地暖或电地 暖因系统的热损失实际效率会低于 100 2：根据上海市的居民能源费用计算：电价根据峰 电 0.62 元kw h ，谷电 0.31 kw h h 进行了加 权平均所得. 3：该 费用是 根据满 负荷进行 的 1h 费用计 算，公式为：

6、单位 时间的运行费用=能源单价(需要 获得 的热量(能源热值效率)实际运行过程 中,一天当中平均 1 个小时的运行 费用会少于现在的数 值 4:以上计算结果 为试算值 ，实际使 用费用会因用户使用习惯及客观气象等因素而有所不同。 2.2 舒适性好 图 1(a)为传统的散热器采暖，容易在室内形成个不均匀温度场，使空气受 热上升，在房间上部形成热空气滞留层，使房间上部过热，降低热量的有效利 用率。从图 1(b)可看出，主要依靠地面辐射换热，地板采暖使人所在的距离地 - 3 - 面 2m 以下的空间，温度梯度较小，并且脚部温度要比头部温度高 23*C，这 样就产生一种“脚暖头凉”的十分舒适的效果，符合人体生理学特点 4。 2.3 清洁无污染 空气源热泵水地暖系统能有效减少强制对流采暖和散热器采暖因对流换热 所引起的室内空气扰动，从而减少室内空气中的灰尘含量，另一方面，空气源 是热量的源泉，