空氣源熱泵直接地板輻射采暖能效及地板傳熱研究.pdf

1、本文搭建了以制冷劑為熱媒的新型直接地板輻射采暖系統(tǒng)實驗平臺,在鄭州市室外氣象采暖條件下,進行可行性實驗研究,對比分析了管間距100mm和150mm兩個地板輻射采暖房間室內溫度場分布,并在實驗的基礎上,重點對系統(tǒng)能效特性和地板結構層傳熱因素進行理論分析和數(shù)值計算,研究結果為其推廣應用和工程設計、施工、運行提供參考數(shù)據(jù)和理論指導。主要研究成果如下:1.設計搭建了以制冷劑為加熱熱媒的空氣源熱泵直接地板輻射采暖平臺,實驗結果表明,空氣源熱泵30

2、％負荷供熱運行穩(wěn)定,地板表面溫度達到26.5℃,室內溫度21.8℃,完全滿足JGJ142-2004標準室內供暖要求。2.空氣源熱泵直接地板輻射采暖具有良好的預熱和蓄熱性能。實驗工況下,熱泵開機后,地板盤管進出口R22溫升迅速,經80分鐘后,地表溫度由15℃升到25℃,室內空氣溫度由15℃升到19.7℃;熱泵關機3小時后,地表溫度下降3℃,室內空氣溫度下降1.0℃。3.空氣源熱泵直接地板輻射采暖室內熱舒適性高。
　　同實驗條件下,管

3、間距100mm房間連續(xù)性采暖地表溫度為26.5-27.2℃,室內空氣溫度22.6-23.1℃,溫差波動分別為0.7℃和0.5℃;管間距150mm房間室內采暖地表溫度為24.1-25.1℃,室內空氣溫度20.0-21.1℃,波動分別為1℃和1.1℃。4.室外溫度2℃,相對濕度20.5％時,空氣源熱泵供熱小時能效比HEER為2.76,室外溫度為7.8℃,相對濕度13.5％時,HEER達到3.42。而熱泵室外機出現(xiàn)結霜情況下,HEER仍達到2

4、.4以上,具有良好的節(jié)能效果。5.空氣源熱泵直接地板輻射采暖系統(tǒng)火用效率在30％以上,系統(tǒng)各部件火用損失中,壓縮機所占比例最大,地板盤管和蒸發(fā)器次之,膨脹閥最小,系統(tǒng)管路輸送系統(tǒng)跑冷火用損失較大,比例達到12％,通過合理設計管路、采取保溫等措施,可有效降低管路輸送過程能量損失,提高系統(tǒng)火用效率。6.管間距、混凝土填充層厚度、表面裝飾層和壓縮機輸出容量對地板結構層傳熱效果影響顯著。引用制冷劑冷凝傳熱和Kilkis地板傳熱系數(shù)計算方法,建立