华北地区空气源热泵无水地板采暖系统节能经济性研究-论文.pdf

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1、第14卷第2期2014年1月科学技术与工程Vol_14No．2Jan．20141671—1815(2014)02·0228—05ScienceTechnologyandEngineering⑥2014Sci．Tech．Engrg．华北地区空气源热泵无水地板采暖系统节能经济性研究李哲田琦郭卫强(太原理工大学，太原市恒星伟业冷冻空调设备有限公司，太原030024)摘要为了确定空气源热泵无水地板采暖系统在华北地区的适用性，以一栋高层住宅楼为例，利用建筑能耗分析软件Dest对其进行逐时能耗模拟。通过经济性分析，

2、并与燃煤锅炉集中供热采暖方式进行比较，得出无水地板采暖系统能源利用效率较高，其经济性随着煤价的提高而增加，采用峰谷电价可以更好地体现其经济性；并且确定了无水地板采暖系统在华北地区的节能经济区域。关键词空气源热泵无水地板采暖系统Dest华北地区节能经济区中图法分类号TU832．29；文献标志码AL．随着经济的快速发展和人民生活水平的提高，缩机压缩成30-40℃的蒸汽，蒸汽进人室内地埋管我国的建筑能耗也在迅速增长。在我国，目前建筑进行放热，放热后形成20～30℃的液体，制冷剂经能耗约占全社会总能耗的1／3l

3、】。在北方城市，冬过膨胀阀后形成低压液体，吸收空气中热量，系统如季采暖目前主要依靠燃煤锅炉集中供热；但是燃煤此进行循环。锅炉能源利用效率低，污染严重，并且各种制度还不2建筑模型完善，用户不能自主调节。空气源热泵低温热水地板采暖系统尽管可以提高能源利用效率，但是热泵2．1建筑概况需要对水进行二次换热，供热输配循环水泵能耗约该建筑地上十三层，地下一层，框架结构，建筑占供热系统总耗电量的40％E21，大大降低了供热效面积8330m，建筑高度40．95m，体型系数0．22。率。空气源热泵无水地板采暖系统把制冷剂

4、注入室地下一层为停车场，不采暖，地上十三层为住户，楼内地埋管，系统无需二次热媒，省却了能量传递中间梯问及阳台不采暖。环节，而且也不需要循环水泵等输送系统，减少了输在模拟中，围护结构传热系数为华北地区各模送能耗及热媒输送中的能量损失。文献[3—5]在拟城市建筑节能65％时的设计标准限定值。。见实验平台上对该系统进行了研究，但该系统实际应表1。用性以及应用过程的影响因素等问题均需进一步研究解决。针对以上问题，本文以一高层住宅楼为例，利用能耗模拟软件Dest对其进行逐时能耗模拟，通过对该系统进行技术经济分析，

5、并与城市燃煤锅炉集中供热系统进行对比，确定空气源热泵无水地板采暖系统在华北地区的经济适用性。1工作原理空气源热泵无水地板采暖系统包括室外机和室内地埋管两部分。制冷剂吸收空气中热量后，被压2013年8月20日收到国家“十二五”科技支撑项目(2012BAJ04B02)资助方：向要：李哲988-)，男，山西祁县人，硕士研究生，研究图1系统原理图：建筑节能。E—mail：lizheji@163．corn⋯一一2期李哲，等：华北地区空气源热泵无水地板采暖系统节能经济性研究2292．2气象参数各种供热方式的经济性参

6、数如表4所示。初投在模拟计算中，模拟城市资计算中包括无水地板采暖系统和集中供热系统整采用的逐时气象参数选取各套机组设备及施工费用中的投资项。通过表4可以城市的典型气象年参数。看出，在初投资中，无水地板采暖系统的初投资要低懂2．3室内设计参数于集中供热系统。各功能房间设计参数参Il表4初投资经济比较考各地《居住建筑节能设计标准》，室内设计参数见表2。图2建筑物立面图2．4室内热扰参数室内热扰参数见表3。表2室内设计参数表3．2．2年运行成本年运行成本主要由能耗费、维护费和管理费组成。在计算年运行成本时，设

7、备的维护、维修费按初房间．。灯光负荷／设备负荷／人均产热人均产湿名称八贝(w．一)(w．m一)量／w量／(kg．h一)投资的1％计算，在此认为两类系统运行管理费相起居室15200．061同，不进行经济性比较。卧室10100．O61(1)无水地板采暖。空气源热泵无水地板采暖厨房1015O．061书房1Ol50．061主要能耗为电能，无水地板采暖系统平均年耗电费卫生间10100．061用为n3技术经济分析胁=(1)cop3．1主要经济指标式(1)中Mr为年消耗的电费，元；Q为建筑物逐时(1)初投资。供暖、空

8、调系统各部分造价之和，耗热量；Cop为系统逐时cop，根据图3查得(图3为包括土建费、设备购置费、安装费及其他费用(设计厂家实验测得)；R为电价，取R=0．5(kW·h)；费、监理费和不可预见费)。n为冬季采暖小时数。(2)年运行成本。系统各部分每年消耗的费无水地板采暖系统年运行成本为用，如水费、电费、燃料费、排污费、管理费、管理人员Myr=Mr+McrWz(2)工资、设备折旧费和设备维修费等。式(2)中Myr为年运行成本；Mcr为无水地板