【摘 要】
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业界普遍认为,热泵仅昼间使用会比连续或仅夜间使用更加节能。这是由于,白天相对于夜间室外温度更高,因此空气源热泵在昼间模式下可获得较高的制热系数。同时注意到,建筑的实际使用时间可分为仅昼间、仅夜间或二十四小时内连续使用等情况。既往针对空气源热泵性能及地域适用性的研究,对于昼夜使用情况的影响考虑较少,尤其缺乏科学、严谨、系统地定量分析研究。本文考虑到建筑不同昼夜使用模式直接影响建筑自身的设计热负荷大小
【基金项目】
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国家重点研发计划项目申报书,项目名称:空气源热泵多维度供暖特性研究
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业界普遍认为,热泵仅昼间使用会比连续或仅夜间使用更加节能。这是由于,白天相对于夜间室外温度更高,因此空气源热泵在昼间模式下可获得较高的制热系数。同时注意到,建筑的实际使用时间可分为仅昼间、仅夜间或二十四小时内连续使用等情况。既往针对空气源热泵性能及地域适用性的研究,对于昼夜使用情况的影响考虑较少,尤其缺乏科学、严谨、系统地定量分析研究。本文考虑到建筑不同昼夜使用模式直接影响建筑自身的设计热负荷大小、空气源热泵的设计装机容量、热泵的实际运行室外气温及部分负荷率等,从而影响其节能性、经济性及地域适用性。为科学定量地研究此问题,笔者从严寒、寒冷、夏热冬冷3个气候区中选择了哈尔滨、沈阳、兰州、北京、武汉、长沙等6个城市为典型地区,以某典型建筑,模拟计算了不同昼夜使用模式下的建筑设计热负荷、空气源热泵装机容量、热泵的部分负荷率、制热性能系数、系统季节性能系数等。在此基础上分析了不同昼夜使用模式下空气源热泵的节能性、经济性及地域适用性。论文得出主要结论如下:（1）在本文研究的6个典型城市中,当空气源热泵类型选择得当时,热泵的平均COP在任意建筑使用模式下均大于2.4;即使考虑辅助电加热后的系统平均季节性能系数也均大于2.0。按照目前《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》的有关规定,均属于空气源热泵适用的范畴。这一结论可将传统认为的空气源热泵适用地区大幅北扩。（2）从系统节能性角度看,6个典型城市都表现为使用超低温型空气源热泵更加节能。论文给出了不同城市、不同建筑使用模式下,低温型和超低温型空气源热泵的能耗差异百分比。（3）从经济性角度分析,空气源热泵的适用性因建筑昼夜使用模式不同和所在地区的寒冷程度不同而异。整体规律为仅白天使用时间占比越大、所在地区越温暖,越趋于使用低温型更经济。论文给出了城市、建筑使用模式及其适用热泵类型的对应关系表,并给出了相应的低温型/超低温型热泵经济性差异百分比。
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