2014年博資考冷地區(qū)住宅空

匯報(bào)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(gè)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(zhǎng)江流域重合度高面積：約180萬(wàn)平方公里人口：5．5億左右國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值約占

的48％人多、錢(qián)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(zhǎng)到2011年的414億kWh。增量大、增長(zhǎng)快（15年時(shí)間增長(zhǎng)575倍）空調(diào)：沒(méi)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(huì)環(huán)境百姓：對(duì)現(xiàn)狀不滿（主要是采暖）一項(xiàng)有2萬(wàn)多人參與的網(wǎng)絡(luò) 顯示，超過(guò)80%的被者支持南方供暖國(guó)內(nèi)甚至國(guó)外

的廣泛關(guān)注：《洛杉磯

》文章：中國(guó)供暖分界線被視為“時(shí)代錯(cuò)誤”：正在行動(dòng)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(dòng)、以銷售為目的的錯(cuò)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(shì)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(lái)源同濟(jì)：同濟(jì)：地點(diǎn)時(shí)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(pán)管，無(wú)新風(fēng)16.9程2007溫濕度獨(dú)立控制、地源熱泵、輻射、置換通風(fēng)22.5：2009溫濕度獨(dú)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(diǎn)，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(guó)際）住宅建筑規(guī)范GB

50368-2005住宅設(shè)計(jì)規(guī)范GB

50096-1999夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)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(méi)考慮濕度對(duì)服裝熱阻的影響EN、夏熱冬冷、住宅建筑、住宅設(shè)計(jì)規(guī)范沒(méi)考慮濕度ISO是代謝速率和服裝熱阻的函數(shù)沒(méi)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(jì)標(biāo)準(zhǔn)2618住宅建筑規(guī)范18住宅設(shè)計(jì)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(guó)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(jiān)寒持部分時(shí)間、 分空間、分散化采暖的道路室內(nèi)環(huán)境調(diào)研（2012）對(duì)8戶住宅冬季室內(nèi)采暖狀況的調(diào)研對(duì)室溫要求不高：開(kāi)空調(diào)：15-18℃，不開(kāi)空調(diào)：8-12℃30%人對(duì)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(shí)間：感覺(jué)冷時(shí)，69%的居民選擇先增加衣物冬季也開(kāi)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(jì)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(diǎn)不同步室內(nèi)有人的時(shí)間室內(nèi)有人時(shí)的人數(shù)：聚會(huì)對(duì)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(diǎn)背景

需求

熱源

末端

集成（Gao，2013）長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷率夏熱冬冷地區(qū)（漢中）：73.1%時(shí)間負(fù)荷小于40%尖峰負(fù)荷寒冷地區(qū)（西安）：67.5%時(shí)間負(fù)荷在30%和70%之間不均勻總負(fù)荷小，相對(duì)波動(dòng)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(fèi)天然氣資源和國(guó)家能源安全的問(wèn)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(duì)匹配分級(jí)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(gè)大問(wèn)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(shí)間、部分空間負(fù)荷小、升溫快分散式、獨(dú)立調(diào)節(jié)末端不同步、不均勻低負(fù)荷率下的效率長(zhǎng)期處于低負(fù)荷率運(yùn)行空氣源熱泵適宜用于長(zhǎng)江流域解決好除霜的問(wèn)題整個(gè)供冷季能效大于2，就可實(shí)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(shū)2013）末端

集成散流器會(huì)導(dǎo)致垂直溫度不均勻末端：垂直溫差(Gao,2013)散流器會(huì)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(jì)算輻射地板：停暖24小時(shí)，恢復(fù)供暖1小時(shí)，溫度上升1.1

℃暖氣片：停暖24小時(shí)，恢復(fù)供暖1小時(shí)，溫度上升2.5

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

：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(guó)實(shí)踐間歇供暖早上6點(diǎn)：恢復(fù)供暖2小時(shí)，溫度從14.6℃上升到18.1℃室外：7.5℃暖氣片表面：54℃下午4點(diǎn)：恢復(fù)供暖1小時(shí)，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