2014年博资考冷地区住宅空

汇报内容背景需求热源末端集成背景

需求热源末端集成夏热冬冷地区：、重庆二直辖市，湖16个省、市、北、湖南、江西、、浙江五省全部，、二省东半部，江苏、二省南半部，福建二省南端，、广西二省北半部，陕西、省区北端和长江流域重合度高面积：约180万平方公里人口：5．5亿左右国内生产总值约占

的48％人多、钱多背景

需求

热源

末端

集成能耗现状2011年，夏热冬冷地区建筑面积：60亿m2采暖：7kWh/m2，8%，0.1224亿tce采暖电耗从1996年的0.72亿kWh增长到2011年的414亿kWh。增量大、增长快（15年时间增长575倍）空调：没有数据2011（亿tce）2012（亿tce）北方城镇采暖1.66（24.2%）1.71（24.7%）城镇住宅1.53（22.3%）1.66（24.0%）公共建筑1.71（24.8%）1.82（26.4%）农村住宅（商品能耗）1.97（26.8%）1.71（24.8%）背景

需求

热源

末端

集成社会环境百姓：对现状不满（主要是采暖）一项有2万多人参与的网络 显示，超过80%的被者支持南方供暖国内甚至国外

的广泛关注：《洛杉矶

》文章：中国供暖分界线被视为“时代错误”：正在行动在2012年期间，有

委员提出关于“将北方集中公共供暖延伸到南方”的提案厂家：蠢蠢欲动、以销售为目的的错误宣传现状装得多、用得少住户行为方式差异大能耗水平低、差异大趋势分散改集中集中系统能耗是分散系统能耗的3-4倍地板采暖等定放等来源同济：同济：地点时间20012001样本量400780系统形式分散分散空调能耗kWh/m23.54.3华科：199812分散3.8浙大：杭州2003283分散6.3湖南大学：湖南200560分散2.3：苏州

2011

45.02003分散集中：

水水源热泵+风机盘管，无新风16.9程2007温湿度独立控制、地源热泵、辐射、置换通风22.5：2009温湿度独立控制、地源热泵、辐射、置换通风21.9背景

需求

热源

末端

集成入户调研背景

需求需要回答成做不做？要做怎么做？从当地居民生活 和热舒适出发，结合气候特点，在能源红线约束下，提出：系统形式控制方式热源末端集热舒适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

热源

末端

集成农村居民可接受温度限值℃冬夏NV11.2-14.128.5-30.0AC15.0-16.527.0-28.1城镇居民可接受温度限值℃热舒适：标准）ASHREA

standard

55-2013（EN

15251-2007（欧洲）ISO

7730:2005（国际）住宅建筑规范GB

50368-2005住宅设计规范GB

50096-1999夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准JGJ

134-2010背景

需求热源

末端

集成标准

空调环境下的标准未考虑冬夏的区别和热适应性ASHREA没考虑湿度对服装热阻的影响EN、夏热冬冷、住宅建筑、住宅设计规范没考虑湿度ISO是代谢速率和服装热阻的函数没考虑湿度背景

需求

热源

末端

集成夏季（℃）冬季（℃）ASHREA0.5clo：24-28；1.0clo：20-26EN23-2620-25夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准2618住宅建筑规范18住宅设计规范18标准：非空调环境和欧洲标准2725232125Prevailing

mean

outdoor

temperature

(oC)3035Indoor

operative

temperature

(oC)ASHREA,

80%

accepatabilityASHREA,

90%

accepatabilityEN,

ⅠEN,EN,ⅡⅢ背景

需求

热源末端

集成局部热不舒适背景

需求热源

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%选择、比较末端方式的重要参考比较：空调环境背景

需求

热源

末端

集成冬15.0-16.5夏27.0-28.1调研结果中国标准欧洲标准比较：非空调环境背景

需求

热源末端

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夏热冬冷地区民众17

耐坚寒持部分时间、 分空间、分散化采暖的道路室内环境调研（2012）对8户住宅冬季室内采暖状况的调研对室温要求不高：开空调：15-18℃，不开空调：8-12℃30%人对目前的室内热环境不满意上热下冷：不舒适，而且耗能大吹风感冷热不均，容易得病行为部分时间：感觉冷时，69%的居民选择先增加衣物冬季也开窗差异巨大：同一地区（ 某小区）、同样的设备（分体），采暖电耗从0.77-7.34kWh/m2背景

需求热源

末端

集成小节采用分散式系统用户间差异巨大，集中很难调节集中式系统能耗太高适当降低采暖设计温度当地居民的热适应性和生活背景

需求

热源

末端

集成住宅负荷的特点不同步室内有人的时间室内有人时的人数：聚会对室内环境的需求：老人、小孩背景

需求

热源

末端

集成夏热冬冷地区负荷特点背景

需求

热源

末端

集成（Gao，2013）长时间低负荷率夏热冬冷地区（汉中）：73.1%时间负荷小于40%尖峰负荷寒冷地区（西安）：67.5%时间负荷在30%和70%之间不均匀总负荷小，相对波动大低负荷率下的效率和调节很重要壁挂炉回水温度不宜低于55℃天然气烟气冷凝和酸腐蚀能源品味的浪费天然气资源和国家能源安全的问题背景

需求

热源

末端

集成空气源热泵夏热冬冷地区冬夏压缩比相对匹配分级压缩？背景

需求

热源

末端

集成蒸发温度冷凝温度COP压缩比（R134a）压缩比（R22）夏季7度（送风：15度）45度（室外：35度）3.683.092.78冬季2度（室外：7度）40度（35度热水）2.893.232.8945度（40度热水）2.563.693.2650度（45度热水）2.294.193.66-2度（室外：2度）40度（35度热水）2.583.733.2945度（40度热水）2.314.263.7150度（45度热水）2.084.844.17热力学完善度：夏季0.5，冬季0.4空气源热泵但是：除霜是个大问题夏热冬冷地区容易结霜（Cheng,2014）延迟结霜电热、降低

空气湿度、减小空气温度与壁面温度之差、镀亲水或者憎水膜结霜后除去reverse-cycle

defrosting

(RCD)hot

gas

bypass

defrosting

(HGBD)dual

hot

gas

bypass

defrosting

(DHBD)novel

reverse

cycle

defrosting

(NRCD)背景

需求

热源

末端

集成小节部分时间、部分空间负荷小、升温快分散式、独立调节末端不同步、不均匀低负荷率下的效率长期处于低负荷率运行空气源热泵适宜用于长江流域解决好除霜的问题整个供冷季能效大于2，就可实现节能背景

需求

热源

末端

集成壁挂散流器辐射地板地板毛细管吊顶毛细管研究方法制冷/制热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

热源末端：垂直温差2.7m1.7m0.7m10.5021.52.53高度(m)（Xu

et

al.

2014）10

1520

25温度(℃)（白皮书2013）末端

集成散流器会导致垂直温度不均匀末端：垂直温差(Gao,2013)散流器会导致较为严重的垂直温度不均匀背景

需求

热源

末端

集成地板辐射散流器末端：平均空气温度Zhou(2004)相同的PMV，辐射地板16℃，暖气片20℃9.1%节能潜力Gao(2013)PMV=-0.5，辐射地板19.1℃，散流器22℃PMV=-1，辐射地板16.8℃，散流器19.4℃5.5%节能潜力采用辐射地板，可以适当降低空气温度，减小负荷背景

需求

热源

末端

集成背景

需求末端：热惰性热源

末端

集成Ma(2012)：数值计算辐射地板：停暖24小时，恢复供暖1小时，温度上升1.1

℃暖气片：停暖24小时，恢复供暖1小时，温度上升2.5

℃Gao(2013)：实测辐射地板：停暖7小时温度下降2.5℃，恢复供暖2小时温度上升1.5℃散流器：停暖1小时温度降5.7℃，恢复供暖1小时温度上升7.5℃Li(2014)：实测：4.5℃：2.5℃地板毛细管：1小时屋顶毛细管：1小时散流器：1小时

：9℃地板毛细管：自带龙骨，不需要填充层，热惰性小末端：英国实践间歇供暖早上6点：恢复供暖2小时，温度从14.6℃上升到18.1℃室外：7.5℃暖气片表面：54℃下午4点：恢复供暖1小时，温度从17.3℃上升到18.8℃室外：11.4℃暖气片表面：55℃背景

需求

热源

末端

集成01020304050600510152025302014/1/1

0:002014/1/1

6:00

2014/1/1

12:00

2014/1/1

18:00

2