[15] 姚杨, 姜易强, 马最良, 等. 蓄能相变材料及使用该材料的蓄能式空气源热泵除霜系统: 中国,200510009975.1[P].2005–10–26.

原标题：【供暖年会论文】空气源热泵直通干式蓄热地板供暖的研究

2 空气源热泵直通干式蓄热地板供暖的科学意义

在室外温度为-7℃ 时，稳定状态下输入功率为310W，制热量为877W，系统COP为2.83，在同等室外温度条件下，高于其他采暖方式，体现了该系统节能高效的优势。为了验证该系统在实际工程中的效果，课题组紧接着对其进行了试点实验。

图2 供暖末端结构形式示意图

3.3 蓄热模块特性研究

上述研究均是采用湿式地板辐射供暖形式，而对于制冷剂直接通入干式辐射供暖地板的相关方面尚未开展研究。该新型系统将制冷剂直接通入干式辐射供暖地板中，对室内进行供热，填补了这项空白。

室外温度为-7℃ 时，供热稳定状态下，室内温度（室内中心线距地板0.75m 高处）为19℃，地板表面平均温度为25℃，满足（GB50736—2012）《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》中对供暖时室内温度不低于18℃ 的要求；除霜结束时，室内温度为18.5℃，地板温度为24.2℃，仍然满足室内温度不低于18℃ 的要求，并且可以看出除霜对于室内温度以及地板温度的影响很小，蓄热材料的加入大大削减了除霜对室内舒适性的不良影响。

根据地板下冷凝器的换热特性，结合制冷剂管内冷凝换热机理与蓄热理论，建立蓄热型辐射供暖地板传热的数学模型，进行数值仿真计算，并借助于实验研究验证所建立数学模型的正确性。

3.4 系统技术经济性比较

该新型系统将蓄热材料嵌入制冷剂直通式辐射供暖地板结构中，在提高温度均匀、稳定及节能性的同时，为空气源热泵冬季工况运行除霜过程提供热量，且不增加系统复杂性。

【供暖年会论文】空气源热泵直通干式蓄热地板供暖的研究

2017-12-05 12:57 来源:CCHVAC 辐射 /操作系统

[19] 曲明璐, 邓仕明, 董建锴, 等. 空气源热泵蓄能换向除霜对室内热舒适的影响[J]. 暖通空调,2013(4):76–79.返回搜狐，查看更多

1 引 言

3.2 制冷剂管内冷凝换热机理研究

2.2 蓄热材料在供暖系统中的应用

1.2 室内热舒适性需求的提高

[11] Mazo J, Delgado M, Marin J M, etal. Modeling a radiant floor system with Phase Change Material (PCM)integratedinto a building simulation tool: Analysis of a case study of a floor heating systemcoupled to a heat pump [J]. Energy & Buildings, 2012, 47(3):458–466.

1.1 电采暖成为主要补充供暖方式

[6] 曾章传. 空气源热泵直接地板辐射采暖能效及地板传热研究[D]. 郑州: 郑州大学, 2010.

责任编辑：

[14] 吴生俊. 预制轻薄相变供暖地板的制备和实验研究[D]. 北京: 北京建筑大学, 2015

5 结 论

[9] 杜彦. 空气源热泵直接地板辐射供暖系统运行方式及经济性研究[D]. 太原: 太原理工大学, 2015.

室外温度为6.6℃ 时，供热稳定状态下，室内温度为18.2℃，地板表面平均温度为25℃，满足供暖时室内温度不低于18℃ 的要求；除霜结束时，室内温度为17.6℃，地板温度为24.3℃，室内温度略低于18℃，其主要原因是该建筑围护结构的保温性能太差，但在系统的整体运行中，室内温度以及地板温度波动较小，可以充分保证舒适性的要求。

[18] 田浩. 多联机空气源热泵相变蓄能除霜系统实验研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2014.

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3.1 地板末端形式研究与优化设计

摘 要

在供暖工况时，由于加热管敷设在蓄热模块的预制沟槽中，故热泵通过加热管向房间供暖的同时也为蓄热材料加热；在除霜工况时，热泵机组反向运行，由蓄热材料向热泵系统提供除霜所需热量，从而避免用电直接加热除霜，同时减少因地板温度降低而影响室内热舒适性。通过在地板下铺设铝箔层，增强其传热效果，提高地板表面温度分布均匀性。

从初投资、运行费用、回收期、一次能源消耗量等方面对所提出的系统进行经济性分析计算，确定采暖季所提出系统供暖工况下每平米能耗量，建立系统评价体系，以系统运行能耗、室内热舒适性、经济性等因素作为参数，对系统进行评价，并与空气源热泵系统及空气源热泵热水系统在舒适性、节能性及经济性等方面进行对比，得出该系统的经济效益、环保效益与社会效益。根据室外环境、建筑使用性能及面积等参数，针对不同地区不同建筑类型进行设计选型，选择更优系统匹配参数，在最大程度上降低能耗。

本文对空气源热泵直通干式蓄热地板供暖的研究意义进行总结，提出新型系统的研究内容，并在此基础上，进行了该系统的实验研究，实验供暖效果优于集中供暖，且节能效果明显。实验在制冷剂管内冷凝换热、热泵除霜以及热泵系统控制等方面积累了丰富的数据资料，相关研究内容也将以论文的形式陆续刊出。

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图1 空气源热泵直通干式蓄热地板系统示意图

[17] 董建锴. 空气源热泵延缓结霜及除霜方法研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2012.

当前，我国大气污染形势严峻，化石燃料尤其大量散烧煤的燃烧是造成严重雾霾的主要因素之一。国家八部委于2016 年5 月16日联合印发了《关于推进电能替换的指导意见》，其中北方居民采暖领域是电能替代重点领域之一，用超低排放煤电机组集中燃煤对分散燃煤进行替代，实现化石能源的清洁高效利用、为减少大气污染物排放做出重要贡献。与此同时，针对燃气（热力）管网覆盖范围以外的城区、郊区、农村等还大量使用散烧煤进行采暖的，使用电采暖设施作为补充供暖方式，替代分散燃煤设施。

[4] 张红霞, 王德忠, 顾卫国, 等. 供热水系统CTAC减阻流体减阻与传热性能研究[J]. 暖通空调, 2007;37(9):45–49.

图3 实验地板各层敷设图

在天津市某建筑内进行了该系统的供暖试点，实验房间位于建筑2 层，为东西向，长宽高分别为3950×3950×3500mm；房间内墙均为150mm 空心砖墙，相邻房间均为非供暖房间；楼板为180mm 钢筋混凝土加瓷砖，上下层均为非供暖房间；东向外墙为240mm 空心砖墙，东向外墙窗墙比为0.5，外窗为塑钢单层玻璃窗，保温性能较差，与既有农村建筑围护结构相似。制冷剂采用R410A，加热管间距为200mm，同程布置，蓄热材料不变。

在电采暖成为主要补充供暖方式的必然发展趋势下，提出了空气源热泵直通干式蓄热地板供暖的新型系统，并对该系统的科学意义以及研究内容进行了详细的论述，在此基础上，进行了该系统的恒温恒湿实验台实验，结果显示在室外温度为-7℃ 时，系统COP 达到2.83；为验证其在实际工程中的效果，在实际工程中也对新型系统进行了试点实验，在室外温度为6.6℃ 时，系统COP 为3.78，高于其他供暖方式。新型系统供暖效果优于集中供暖，且节能效果明显，适宜推广应用。

[5] 吴锦京. 空气源热泵直接地板辐射采暖热舒适及经济性研究[D]. 郑州: 郑州大学, 2010.

空气源热泵；直接地板辐射供暖；干式蓄热地板；节能性；舒适性

[12] 何静. 相变材料蓄能式毛细管网地板辐射采暖热特性研究[D]. 郑州: 华北电力大学, 2012.

4.1 恒温恒湿实验台实验