重庆村镇地区空气源热泵毛细管辐射供暖系统实验研究

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1、重庆村镇地区空气源热泵毛细管辐射供暖系统实验研究重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：张成昱指导教师：刘猛教授兼职导师：曹勇高工学位类别：工程硕士（建筑与土木工程领域）重庆大学城市建设与环境工程学院二O一五年五月ExperimentalStudyonCapillaryRadiantHeatingSystemswithAir-sourceHeatPumpintheVillageofChongqingAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFu

2、lfillmentoftheRequirementforProfessionalDegreeByZhangChengyuSupervisor:Prof.LiuMengPluralisticSupervisedbySeniorEng.CaoYongSpecialty:ME(ArchitecturalandCivilEngineering)FacultyofUrbanConstructionandEnvironmentalEngineeringofChongqingUniversity,Chongq

3、ing,ChinaMay2015中文摘要摘要近年来，在国家社会主义新农村建设、西部大开发、统筹城乡发展试验区、成渝经济区等一系列国家和区域发展的良好机遇下，重庆地区的村镇建设得到了快速发展，旅游业等特色产业得到了迅速增长，村镇居民生活水平也大幅提升。重庆位于夏热冬冷地区，冬季阴冷潮湿，每年寒冷天气有2~3个月，冬季不设供暖系统时，室内温度低于热环境卫生学的下限温度，影响人们的身体健康和工作生活，随着经济的发展，村镇居民对冬季供暖的需求越来越高。目前村镇地区主要供暖方式有空调热风供暖、电暖气、薪柴

4、取火等，然而舒适性和节能性尚远不能满足人们的需求。毛细管辐射供暖末端因其具有舒适、升温快、可以利用低温热源、占用空间小等优点逐渐得到推广和应用。空气源热泵利用空气源作为低品位热源，既可以夏季供冷又可以冬季供暖，满足夏热冬冷地区的气候要求，并且具有节能、安装灵活等特点，特别适用于分散供暖，因此本文将空气源热泵与毛细管辐射供暖末端进行组合，探究其在重庆村镇地区冬季供暖的适用性。首先，通过调研实测，得到村镇居民对冬季供暖的需求、冬季供暖现状以及重庆村镇建筑的主要形式，搭建实验平台，建立空气源热泵毛细管

5、地板辐射供暖系统，在2013年12月至2014年3月冬季，进行空气源热泵毛细管地板辐射供暖实验研究，实验工况设为不同供水温度（30℃、35℃、40℃、45℃、50℃），得到该系统在重庆村镇建筑中的运行性能和特性参数。实验结果表明：空气源热泵毛细管地板辐射供暖系统性能是空气源热泵机组和毛细管辐射末端性能耦合而成，供暖效果受供水温度和室外环境温度影响较大，而室外环境对围护结构的影响较大，本文通过对实验测试数据分析了各因素对空气源热泵毛细管地板辐射供暖性能的影响，为各参数的优化设计提供了方向。然后，在

6、实验数据的基础上，利用FLUENT软件进行数值模拟，对毛细管辐射供暖末端进行优化，模拟结果表明：1.地面装饰层导热系数对室内供暖效果影响大，在相同35℃供水温度情况下，常见装饰层瓷砖表面温度比木地板表面温度高7.9℃左右；2.从室内温度场均匀性出发，毛细管辐射末端铺设位置优先考虑地板，其次是吊顶，最后是墙壁；3.提高围护结构保温效果有利于提升地板辐射供暖效果，针对目前重庆村镇建筑围护结构，最先需要提高保温效果的是屋面，其次是外墙和外窗；4.提高村镇建筑围护结构保温性能，可以降低空气源热泵机组供水

7、温度，提高机组COP。关键词：村镇建筑，空气源热泵，毛细管辐射供暖，室内热环境，适用性分析I英文摘要ABSTRACTVillageconstructionandfarmers’livingstandardinSouthwestChinahavebeendevelopingrapidly,asthecountry'simplementationoftheWesterndevelopment,Cheng-Yueconomiczonestrategicandothermajorstrategic.Th

8、esummerisswelteringandthewinteriswetcoolinginChongqingwherebelongingtothesummer-hotandwinter-coldarea.Especiallyduringthewinterwithoutheatingsystems,indoorairtemperatureislowerthanthelimitofthethermalhygienicstandardtemperature,affectingpeople’shealt