2014年博資考冷地區(qū)住宅空

匯報內(nèi)容背景需求熱源末端集成背景

需求熱源末端集成夏熱冬冷地區(qū)：、重慶二直轄市，湖16個省、市、北、湖南、江西、、浙江五省全部，、二省東半部，江蘇、二省南半部，福建二省南端，、廣西二省北半部，陜西、省區(qū)北端和長江流域重合度高面積：約180萬平方公里人口：5．5億左右國內(nèi)生產(chǎn)總值約占

的48％人多、錢多背景

需求

熱源

末端

集成能耗現(xiàn)狀2011年，夏熱冬冷地區(qū)建筑面積：60億m2采暖：7kWh/m2，8%，0.1224億tce采暖電耗從1996年的0.72億kWh增長到2011年的414億kWh。增量大、增長快（15年時間增長575倍）空調(diào)：沒有數(shù)據(jù)2011（億tce）2012（億tce）北方城鎮(zhèn)采暖1.66（24.2%）1.71（24.7%）城鎮(zhèn)住宅1.53（22.3%）1.66（24.0%）公共建筑1.71（24.8%）1.82（26.4%）農(nóng)村住宅（商品能耗）1.97（26.8%）1.71（24.8%）背景

需求

熱源

末端

集成社會環(huán)境百姓：對現(xiàn)狀不滿（主要是采暖）一項有2萬多人參與的網(wǎng)絡(luò) 顯示，超過80%的被者支持南方供暖國內(nèi)甚至國外

的廣泛關(guān)注：《洛杉磯

》文章：中國供暖分界線被視為“時代錯誤”：正在行動在2012年期間，有

委員提出關(guān)于“將北方集中公共供暖延伸到南方”的提案廠家：蠢蠢欲動、以銷售為目的的錯誤宣傳現(xiàn)狀裝得多、用得少住戶行為方式差異大能耗水平低、差異大趨勢分散改集中集中系統(tǒng)能耗是分散系統(tǒng)能耗的3-4倍地板采暖等定放等來源同濟(jì)：同濟(jì)：地點時間20012001樣本量400780系統(tǒng)形式分散分散空調(diào)能耗kWh/m23.54.3華科：199812分散3.8浙大：杭州2003283分散6.3湖南大學(xué)：湖南200560分散2.3：蘇州

2011

45.02003分散集中：

水水源熱泵+風(fēng)機(jī)盤管，無新風(fēng)16.9程2007溫濕度獨立控制、地源熱泵、輻射、置換通風(fēng)22.5：2009溫濕度獨立控制、地源熱泵、輻射、置換通風(fēng)21.9背景

需求

熱源

末端

集成入戶調(diào)研背景

需求需要回答成做不做？要做怎么做？從當(dāng)?shù)鼐用裆?和熱舒適出發(fā)，結(jié)合氣候特點，在能源紅線約束下，提出：系統(tǒng)形式控制方式熱源末端集熱舒適Researcher Acceptable

TemperatureRangeAreasUrban/ruralSummer:

/–

30

oCJiangsu,UrbanX.L.

Ji

et

al(2004)M.

Z.

Luoetal.

(2005)Summer:

/

–

29.8

oCChongqingUrbanX.

J.

Ye

et

al.(2006)14.7

–

29.8

oCShanghaiUrbanW.

etal.

(2006)Spring:

17.0

–

27.8

oCChangshaUrbanJ.

Han

et

al.(2007)Summer:

22

–

27

oCChangshaUrbanB.

Z.

Li

etal.(2007)Winter:

14.0

–

/

oCChongqingUrbanY.

Mao(2007)16.5

–

27.8

oCNanjing,Shanghai,ChongqingUrbanJ.

G.

Li

et

al.(2008)Summer:

24.2

–

29.8

oCWinter:

11.2

–

16.8

oCSam

Typeplesize1814

NV/

NV1768

NV1273

NV110

AC/

NV30

AC241

NVNanUrbanM.

L.

Tan

etal.

(2009)Summer:

21.5

–

28.5

oCWinter:

14.1

–

23.4

oC1572

NVChongqingUrbanJ.

Han

et

al.(2009)Summer:

15.7

–

30.1

oCWinter:

8.4

–

15.7

oC131

NVHunanRuralB.

Z.

Li

etal.(2011)16.3

–

28.1

oC189

ACShanghai,Chongqing,Chengdu,

Wuhan,Changsha,

Hefei,Nanjing,HangzhouUrbanW.

Y.

Zhanget

al.

(2014)15.0

–

28.0

oC90

ACShanghaiUrban冬夏NV8.430.1AC//背景

需求

熱源

末端

集成農(nóng)村居民可接受溫度限值℃冬夏NV11.2-14.128.5-30.0AC15.0-16.527.0-28.1城鎮(zhèn)居民可接受溫度限值℃熱舒適：標(biāo)準(zhǔn)）ASHREA

standard

55-2013（EN

15251-2007（歐洲）ISO

7730:2005（國際）住宅建筑規(guī)范GB

50368-2005住宅設(shè)計規(guī)范GB

50096-1999夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)JGJ

134-2010背景

需求熱源

末端

集成標(biāo)準(zhǔn)

空調(diào)環(huán)境下的標(biāo)準(zhǔn)未考慮冬夏的區(qū)別和熱適應(yīng)性ASHREA沒考慮濕度對服裝熱阻的影響EN、夏熱冬冷、住宅建筑、住宅設(shè)計規(guī)范沒考慮濕度ISO是代謝速率和服裝熱阻的函數(shù)沒考慮濕度背景

需求

熱源

末端

集成夏季（℃）冬季（℃）ASHREA0.5clo：24-28；1.0clo：20-26EN23-2620-25夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)2618住宅建筑規(guī)范18住宅設(shè)計規(guī)范18標(biāo)準(zhǔn)：非空調(diào)環(huán)境和歐洲標(biāo)準(zhǔn)2725232125Prevailing

mean

outdoor

temperature

(oC)3035Indoor

operative

temperature

(oC)ASHREA,

80%

accepatabilityASHREA,

90%

accepatabilityEN,

ⅠEN,EN,ⅡⅢ背景

需求

熱源末端

集成局部熱不舒適背景

需求熱源

末端

集成ASHREAstandard

55-2013ISO

7730:2005Category

ACategoryBCategory

CRangePDRangePDRangePDRangePDRadiant

asymmetry:Warm

ceiling<

5

oC5%<

5

oC5%<

5

oC5%<

7

oC10%Radiant

asymmetry:Cool

ceiling<

14

oC5%<

14

oC5%<

14

oC5%<

18

oC10%Radiant

asymmetry:Warm

wall<

23

oC5%<

23

oC5%<

23

oC5%<

35

oC10%Radiant

asymmetry:Cool

wall<

10

oC5%<

10

oC5%<

10

oC5%<

13

oC10%Vertical

airtemperature

difference<

3

oC5%<

2

oC3%<

3

oC5%<

4

oC10%Floor

temperature19

–29

oC10%19

–29

oC10%19

–29

oC10%17

–31

oC15%選擇、比較末端方式的重要參考比較：空調(diào)環(huán)境背景

需求

熱源

末端

集成冬15.0-16.5夏27.0-28.1調(diào)研結(jié)果中國標(biāo)準(zhǔn)歐洲標(biāo)準(zhǔn)比較：非空調(diào)環(huán)境背景

需求

熱源末端

集成5

10

15

20

25Prevailing

mean

outdoor

temperature

(oC)3035Indoor

operative

temperature

(oC)冬11.2-14.1夏28.5-30.0ASHREA,

80%

accepatabilityASHREA,

90%

accepatabilityEN,

ⅠEN,

ⅡEN,

Ⅲ2725232119夏熱冬冷地區(qū)民眾17

耐堅寒持部分時間、 分空間、分散化采暖的道路室內(nèi)環(huán)境調(diào)研（2012）對8戶住宅冬季室內(nèi)采暖狀況的調(diào)研對室溫要求不高：開空調(diào)：15-18℃，不開空調(diào)：8-12℃30%人對目前的室內(nèi)熱環(huán)境不滿意上熱下冷：不舒適，而且耗能大吹風(fēng)感冷熱不均，容易得病行為部分時間：感覺冷時，69%的居民選擇先增加衣物冬季也開窗差異巨大：同一地區(qū)（ 某小區(qū)）、同樣的設(shè)備（分體），采暖電耗從0.77-7.34kWh/m2背景

需求熱源

末端

集成小節(jié)采用分散式系統(tǒng)用戶間差異巨大，集中很難調(diào)節(jié)集中式系統(tǒng)能耗太高適當(dāng)降低采暖設(shè)計溫度當(dāng)?shù)鼐用竦臒徇m應(yīng)性和生活背景

需求

熱源

末端

集成住宅負(fù)荷的特點不同步室內(nèi)有人的時間室內(nèi)有人時的人數(shù)：聚會對室內(nèi)環(huán)境的需求：老人、小孩背景

需求

熱源

末端

集成夏熱冬冷地區(qū)負(fù)荷特點背景

需求

熱源

末端

集成（Gao，2013）長時間低負(fù)荷率夏熱冬冷地區(qū)（漢中）：73.1%時間負(fù)荷小于40%尖峰負(fù)荷寒冷地區(qū)（西安）：67.5%時間負(fù)荷在30%和70%之間不均勻總負(fù)荷小，相對波動大低負(fù)荷率下的效率和調(diào)節(jié)很重要壁掛爐回水溫度不宜低于55℃天然氣煙氣冷凝和酸腐蝕能源品味的浪費天然氣資源和國家能源安全的問題背景

需求

熱源

末端

集成空氣源熱泵夏熱冬冷地區(qū)冬夏壓縮比相對匹配分級壓縮？背景

需求

熱源

末端

集成蒸發(fā)溫度冷凝溫度COP壓縮比（R134a）壓縮比（R22）夏季7度（送風(fēng)：15度）45度（室外：35度）3.683.092.78冬季2度（室外：7度）40度（35度熱水）2.893.232.8945度（40度熱水）2.563.693.2650度（45度熱水）2.294.193.66-2度（室外：2度）40度（35度熱水）2.583.733.2945度（40度熱水）2.314.263.7150度（45度熱水）2.084.844.17熱力學(xué)完善度：夏季0.5，冬季0.4空氣源熱泵但是：除霜是個大問題夏熱冬冷地區(qū)容易結(jié)霜（Cheng,2014）延遲結(jié)霜電熱、降低

空氣濕度、減小空氣溫度與壁面溫度之差、鍍親水或者憎水膜結(jié)霜后除去reverse-cycle

defrosting

(RCD)hot

gas

bypass

defrosting

(HGBD)dual

hot

gas

bypass

defrosting

(DHBD)novel

reverse

cycle

defrosting

(NRCD)背景

需求

熱源

末端

集成小節(jié)部分時間、部分空間負(fù)荷小、升溫快分散式、獨立調(diào)節(jié)末端不同步、不均勻低負(fù)荷率下的效率長期處于低負(fù)荷率運行空氣源熱泵適宜用于長江流域解決好除霜的問題整個供冷季能效大于2，就可實現(xiàn)節(jié)能背景

需求

熱源

末端

集成壁掛散流器輻射地板地板毛細(xì)管吊頂毛細(xì)管研究方法制冷/制熱Gao

(2013)2.410.89Filed

measurementHeatingXu

et

al.(2014)4.39Filed

measurementHeatingLi

et

al.(2014)2.52-3.93Filed

measurementHeatingLi

et

al.(2014)3.750.561.06Filed

measurementHeatingCatalina

et

al.(2009)0.71-0.77ExperimentCooling背景

需求

熱源末端：垂直溫差2.7m1.7m0.7m10.5021.52.53高度(m)（Xu

et

al.

2014）10

1520

25溫度(℃)（白皮書2013）末端

集成散流器會導(dǎo)致垂直溫度不均勻末端：垂直溫差(Gao,2013)散流器會導(dǎo)致較為嚴(yán)重的垂直溫度不均勻背景

需求

熱源

末端

集成地板輻射散流器末端：平均空氣溫度Zhou(2004)相同的PMV，輻射地板16℃，暖氣片20℃9.1%節(jié)能潛力Gao(2013)PMV=-0.5，輻射地板19.1℃，散流器22℃PMV=-1，輻射地板16.8℃，散流器19.4℃5.5%節(jié)能潛力采用輻射地板，可以適當(dāng)降低空氣溫度，減小負(fù)荷背景

需求

熱源

末端

集成背景

需求末端：熱惰性熱源

末端

集成Ma(2012)：數(shù)值計算輻射地板：停暖24小時，恢復(fù)供暖1小時，溫度上升1.1

℃暖氣片：停暖24小時，恢復(fù)供暖1小時，溫度上升2.5

℃Gao(2013)：實測輻射地板：停暖7小時溫度下降2.5℃，恢復(fù)供暖2小時溫度上升1.5℃散流器：停暖1小時溫度降5.7℃，恢復(fù)供暖1小時溫度上升7.5℃Li(2014)：實測：4.5℃：2.5℃地板毛細(xì)管：1小時屋頂毛細(xì)管：1小時散流器：1小時

：9℃地板毛細(xì)管：自帶龍骨，不需要填充層，熱惰性小末端：英國實踐間歇供暖早上6點：恢復(fù)供暖2小時，溫度從14.6℃上升到18.1℃室外：7.5℃暖氣片表面：54℃下午4點：恢復(fù)供暖1小時，溫度從17.3℃上升到18.8℃室外：11.4℃暖氣片表面：55℃背景

需求

熱源

末端

集成01020304050600510152025302014/1/1

0:002014/1/1

6:00

2014/1/1

12:00

2014/1/1

18:00

2