简谈空气源热泵水地暖系统

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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％，且这一比例还在不断增长，据建设部推算，到2020—2030年，我国建设能耗将占社会总能耗的30％一

2、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．该系统以整个地面作为

3、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2.1高效节能传统的散热器采暖方式房间温度由上而下,-6-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

4、降低1℃可节约燃料10%[2]。另一方面,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1m3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8600kcal/m3860kcal/kw.h860kcal/kw.h效率☆2100%

5、100%350%需要能源量1m3/h10kw.h/h2.85kw.h/h居民能源单价☆32.5元/m3.h0.5元/kw.h.h0.5元/kw.h.h地暖制热需要费用☆42.5元/h5.0元/h1.42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／kwh·h进行了加权平均所得.☆3：该费用是根据满负

6、荷进行的1h费用计算，公式为：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面2m以下的空间，温度梯度较小，并且脚部温度

7、要比头部温度高2—3*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]。-6-2.3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，泵是使用相对少能源(如电力)来使热量从低温环境流向高温环境的节能装置!据IEA(国际能源机构)的数据显示，热泵能将外气的热量聚集起来送入室内。进行高效的制热，以减少2吨的CO2排放量，18％全世界建筑暖气排出的CO2[5]。空气源以室外空气为热

8、源，有无需特殊的获取设备和专业机构的批准就可以随时随地获取的特点；热泵作为节能装置本身消耗的功仅为供热量的三分之一或更低。而且热泵是一项减少温室效应卓有成效的技术，上的取暖和供热水差不多都是采用燃烧矿物燃料的方式，此排放出来的CO2量约占世界全部排出量的30%。2.4节省建筑面积常规暖气片采暖，一般100m2占有效使用面积达2m2左右，而且上下立横管多，给装修和使用带来不便。地板采暖则是将加热盘管全部置于地面装饰层以下，地面上只有分集水器，