摘要: 室内热舒适性与节能性在住宅采暖中是对立统一的关系。如何在满足人体对热舒适的需求的同时，实现供暖能耗的最小化，是民用建筑采暖需要解决的问题。本文根据寒冷地区地区农村居民的热感觉修正了PMV（预测平均投票数）。并基于室内热舒适性，对系统建... 展开 室内热舒适性与节能性在住宅采暖中是对立统一的关系。如何在满足人体对热舒适的需求的同时，实现供暖能耗的最小化，是民用建筑采暖需要解决的问题。本文根据寒冷地区地区农村居民的热感觉修正了PMV（预测平均投票数）。并基于室内热舒适性，对系统建立了不同的室内温度范围和控制运行模式。利用能耗、系统效率、运行成本和PMV对系统进行了评价，优化了空气源热泵供暖系统的节能控制。实验结果表明，日耗电量增加86.23%时，PMV增加1.09。当PMV维持在-0.03和+0.26之间时，间歇运行的日电耗比连续运行低14.97%。当水箱水温控制在40℃时，日耗电量比50℃时降低41.84%，PMV能保持在一个舒适的范围内。提出了当室外日平均温度为0℃时，空气源热泵供热系统的最优控制策略是间歇运行，室内温度控制在14-16℃，水箱水温控制在38℃。为空气源热泵供热系统的控制优化提供了一种新的方法。 为有效提高热泵制热效率，实现真正意义上的节能，应在民用建筑的采暖设计初期根据采暖设计热负荷指标选择适用经济的供热设备。本文基于热舒适度设置了不同的空气源热泵供热系统运行模式，修正了不同舒适度下的采暖设计热负荷指标，以期得到更为合理的空气源热泵配置。测量得知当室内温度设置为14-16℃时，全天地暖供热负荷为70.92MW，计算得到的采暖设计热负荷指标为41.04W/m2，相比于室内温度设置为20-22℃时减少了48.19%。间歇运行的全天地暖供热负荷为60.78MW，此时的采暖设计热负荷指标为35.18W/m2，比连续运行模式的热负荷降低了40.18%。 对于目前多元化发展的供暖系统热源，如何选择合理适用、经济环保的供暖方案，避免使用过程中的经济损失、热量供应不足等问题，也是我们需要解决的问题。本文在采暖设计热负荷指标修正后利用室内热舒适度评价、经济评价、能源降耗、环境效益，对燃煤、空气源热泵、太阳能供暖、燃气壁挂炉、直接电采暖五种常用的寒冷地区农户供暖方式进行了比较分析，探究空气源热泵在“煤改电”工程中的可行性。比较中的农户供暖面积为120m2。结果表明舒适度最好的供暖末端系统为地板辐射采暖。在地板辐射采暖中，费用年值较低的两种采暖方式为太阳能和空气源热泵，分别为3626和3095元/年。对于农户来说，将传统散煤燃烧的采暖方式改造后，静态投资回收期较短的三种采暖方式为空气源热泵，燃煤炉和太阳能，分别为5.2，6.1和6.9年。对于社会实际的能源降耗来说，燃气炉和空气源热泵节约的折合用电煤耗最多，分别为4165和2767kg/年，节约环境成本分别为1594和1211元/年。 在综合了以上四种评价后，得出结论：空气源热泵联合低温辐射地板采暖的方式是我国寒冷地区农户最佳的采暖方式。优化容量匹配和运行模式后的空气源供热系统，相对于传统散煤燃烧采暖可降低农户的年采暖费用2521元，减少社会实际年取暖费用3128元，减少年环境成本1211元。 收起