无水地板采暖系统

无水地板采暖系统（精选3篇）

无水地板采暖系统 第1篇

针对以上问题, 本文以一高层住宅楼为例, 利用能耗模拟软件Dest对其进行逐时能耗模拟, 通过对该系统进行技术经济分析, 并与城市燃煤锅炉集中供热系统进行对比, 确定空气源热泵无水地板采暖系统在华北地区的经济适用性。

1工作原理

空气源热泵无水地板采暖系统包括室外机和室内地埋管两部分。制冷剂吸收空气中热量后, 被压缩机压缩成30 ~ 40 ℃的蒸汽, 蒸汽进入室内地埋管进行放热, 放热后形成20 ~ 30 ℃ 的液体, 制冷剂经过膨胀阀后形成低压液体, 吸收空气中热量, 系统如此进行循环。

2建筑模型

2. 1建筑概况

该建筑地上十三层, 地下一层, 框架结构, 建筑面积8 330 m2, 建筑高度40. 95 m, 体型系数0. 22。 地下一层为停车场, 不采暖, 地上十三层为住户, 楼梯间及阳台不采暖。

在模拟中, 围护结构传热系数为华北地区各模拟城市建筑节能65% 时的设计标准限定值［6—10］见表1。

2. 2气象参数

在模拟计算中, 模拟城市采用的逐时气象参数选取各城市的典型气象年参数［11］。

2. 3室内设计参数

各功能房间设计参数参考各地《居住建筑节能设计标准》, 室内设计参数见表2。

2. 4室内热扰参数

室内热扰参数见表3。

3技术经济分析

3. 1主要经济指标

( 1) 初投资。供暖、空调系统各部分造价之和, 包括土建费、设备购置费、安装费及其他费用 ( 设计费、监理费和不可预见费) 。

( 2) 年运行成本。系统各部分每年消耗的费用, 如水费、电费、燃料费、排污费、管理费、管理人员工资、设备折旧费和设备维修费等。

3. 2经济性分析

3. 2. 1初投资

各种供热方式的经济性参数如表4所示。初投资计算中包括无水地板采暖系统和集中供热系统整套机组设备及施工费用中的投资项。通过表4可以看出, 在初投资中, 无水地板采暖系统的初投资要低于集中供热系统。

3. 2. 2年运行成本

年运行成本主要由能耗费、维护费和管理费组成。在计算年运行成本时, 设备的维护、维修费按初投资的1% 计算, 在此认为两类系统运行管理费相同, 不进行经济性比较。

( 1) 无水地板采暖。空气源热泵无水地板采暖主要能耗为电能, 无水地板采暖系统平均年耗电费用为

式 ( 1) 中Mr为年消耗的电费, 元; Qi为建筑物逐时耗热量; Copi为系统逐时cop, 根据图3查得 ( 图3为厂家实验测得) ; R为电价, 取R =0. 5元/ ( k W·h) n为冬季采暖小时数。

无水地板采暖系统年运行成本为

式 ( 2) 中Myr为年运行成本; Mcr为无水地板采暖系统初投资, 取Mcr = 137万元; Wz为维护折算系数, 取Wz = 1% 。

( 2) 燃煤锅炉集中供热。燃煤锅炉系统运行成本主要为燃煤费和电费, 燃煤锅炉运行效率在55% ~ 75%［13］之间, 本文取70% , 管网效率取92% , 集中供热管网耗电量大约为3 k W·h / m2, 燃煤锅炉年能耗费用为

式 ( 3) 中Mqt为燃煤锅炉年能耗费用; P为煤的低位发热量, 取P = 29 304 k J/kg; B为煤的单价, 取700元/t; D为供热管网单位面积耗电量, 取3 k W·h / m2; A为建筑面积。

燃煤锅炉年运行成本为

式 ( 4) 中Mqn为燃煤锅炉年运行成本; Mcq为燃煤锅炉初投资, 取Mcq = 147万元。

通过以上的计算公式, 对该建筑在各城市模拟计算得到的逐时能耗数据进行计算, 得出系统的年运行成本比较见表5。

3. 2. 3节能性分析

当燃煤锅炉效率为70% , 管网效率为92% 时, 集中供热能源利用效率为64. 4% , 但是由于锅炉炉体老化、煤质不达标, 管网老化等因素, 集中供热能源利用效率难以达到64. 4% ; 从表5可以看出, 无水地板采暖系统在华北各城市中采暖季的平均cop最低为2. 51, 全国平均发电效率为33% , 则无水地板采暖系统最低热效率82. 83% 。由此可见, 从能源利用效率的角度分析, 无水地板采暖系统相比燃煤锅炉集中供热系统更节能。

3. 2. 4经济效益分析

从表4可以看出, 无水地板采暖系统初投资低于燃煤锅炉集中供热系统。从表5可以看出, 在部分城市, 无水地板采暖系统年运行成本低于燃煤锅炉集中供热系统。因此, 在这些城市中, 无水地板采暖系统不仅初投资低, 而且运行也更为经济。本文根据无水地板采暖系统经济运行的城市的边界与中国气候区划图, 在华北地区, 划出无水地板采暖系统的节能经济区和节能非经济区如图4。

3. 3影响因素分析

3. 3. 1能源价格

式 ( 5) 中F为无水地板采暖系统相比燃煤锅炉集中供热系统节约的年运行成本。

( 1) 煤价。由式 ( 5) 可知, 当电价不变时, 无水地板采暖系统的经济性随着煤价的升高而增加。目前, 标准煤价格按照秦皇岛动力煤折价为630 ~ 750元/t, 以煤价为630元/t计算, 在49个模拟城市中, 依然存在9个城市, 无水地板采暖系统运行较为经济。而目前国内大部分煤炭企业的煤炭销售价格已达到生产成本线, 并且各地政府已经出台新政策, 煤炭价格将趋于稳定甚至回暖, 因此, 随着煤价的回升, 无水地板采暖系统的经济性也会随着提高。

( 2) 电价。在煤价相对稳定的情况下, 电价越高, 无水地板采暖系统经济性越差, 当电价升到0. 65元/ ( k W·h) 时, 无水地板采暖系统经济性会低于燃煤锅炉集中供热系统。目前电价收费主要为阶梯电价和峰谷电价两种方式, 各个城市电价不同, 本文根据各城市电价取平均值, 阶梯电价为用电量0 ~ 170 k W·h, 0. 47元/ ( k W·h) ; 171 ~ 260 k W· h, 0. 52元/ ( k W · h ) ; 大于260 k W · h时, 0. 77元/ ( k W·h) 。峰谷电价为8∶ 00 ~ 24∶ 00, 0. 55元/ ( k W·h) ; 24∶ 00 ~ 8∶ 00, 0. 3元/ ( k W·h) 。利用两种电价模式, 对49个模拟城市进行电费计算, 由表5可以看出, 峰谷电价更为经济。

3. 3. 2控制节能分析

如住宅采用调节控制、经济运行的采暖方式, 即在上班时间保持室温10 ℃, 下班后可设为20 ℃, 夜间又可设为15 ℃, 并可方便地将厨房、客厅的供暖关闭, 相对全天采暖模式, 该模式更为经济, 方便快捷的调节方法是传统的集中供暖方式无法比拟的。 3. 3. 3环保、安全因素

燃煤锅炉采暖污染严重, 集中供热收费制度正在改革, 很难实现用户自主调节使用; 而空气源热泵是节能、环保、安全的理想方式, 它借助电能, 从空气中取热, 是一种清洁、安全的采暖系统。

4结论

( 1) 从技术上来看, 无水地板采暖系统能源利用效率较高, 适合分户计量收费, 系统稳定可靠。

( 2) 从经济性上看, 无水地板采暖系统初投资低, 并且通过经济性分析, 确定了无水地板采暖系统经济运行的区域主要集中在山西中南部, 河北大部以及北京、天津全部区域, 为产品下一步市场推广提供借鉴。

( 3) 无水地板采暖系统不产生任何空气污染, 并且方便快捷的调节方式是传统的集中供热方式无法比拟的。

( 4) 根据对太原市建筑物空调运行情况调查, 夏季建筑物地板采暖辐射循环10 ℃左右的水时, 地板不会结露, 因此, 在太原市以及相对湿度较低的城市, 无水地板采暖系统不仅可以用于冬季采暖, 而且可以在夏季为建筑物提供制冷需求。

摘要：为了确定空气源热泵无水地板采暖系统在华北地区的适用性, 以一栋高层住宅楼为例, 利用建筑能耗分析软件Dest对其进行逐时能耗模拟。通过经济性分析, 并与燃煤锅炉集中供热采暖方式进行比较, 得出无水地板采暖系统能源利用效率较高, 其经济性随着煤价的提高而增加, 采用峰谷电价可以更好地体现其经济性;并且确定了无水地板采暖系统在华北地区的节能经济区域。

智能采暖地板介绍 第2篇

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■发热芯位于地板的内部，传热路径短，升温快

■通电5至15分钟，地板的表面即达到舒适温度

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地板采暖节能技术分析 第3篇

【关键词】地板;采暖;节能;分析

0.引言

相比较普通采暖系统，地板采暖系统已经越来越广泛地应用于工业及民用建筑中，地板采暖是把耐热管材或发热电缆埋设在地板内，以低温热水或电热能加热地板，再通过地板以辐射为主的方式加热室内空间的技术。辐射供暖方式与对流供暖方式相比节约能源约10%～30%。地板采暖节能效果及其主要技术、经济和环保优势体现在以下几个方面：

1.节能效果

1.1地板采暖的辐射传热方式比对流方式加热室内空间可降低热损耗，提高热效率。

1.2对流传热导致室内空间上部温度高而下部温度低。与此相反，辐射传热是下部温度高而顶部温度低，因此减少了人体高度以上空间的无效热供给。

1.3地板采暖给人以脚暖头凉的感觉，这种感觉与对流传热形成的头热脚凉的感觉相比，人体的舒适感受度会低1℃～3℃。因此，地板采暖室内16℃即可达到对流采暖18℃的人体舒适度效果。有关技术资料显示，如室内温度降低1℃，可节能近10%。

1.4利用水源热泵或地源热泵进行地板供暖、供冷，每平方米装机电量不大于15W/㎡，比空调低30～50W/㎡，可有效缓解夏季供电紧张状况。

1.5由于人体对温度的感受度不同及在室内活动的时间长短不同，因此地板供暖、供冷的自动调节功能，人为控制的方便性也能产生相应的节能效果。

1.6由于地板本身是热辐射面，因此减少了围护结构近五分之一的冷面吸热耗能。

2.技术优势

由于地板采暖的介质温度要求在60℃～30℃，比散热器规定的高温热水低35℃～65℃，因此既具有可以利用城市集中供热，又独具可以利用可再生能源达到供暖、供冷的技术优势。

2.1利用城市集中供热的低温热水地板采暖技术已经得到推广应用，占到目前各种地暖技术应用总量的90%。这种技术的优点主要是只需将集中供热管网终端明装的散热器改为暗装在地板内的耐热管材就行了，其技术含量不高，施工简便，成本低，可实现分户计量，舒适性好，节能效果明显。城市集中供热是建设部明确的发展方向，因此，在今后多年中这种地板采暖仍将占城市住宅供暖的主导地位。其不足是没有改变以消耗大量煤、水资源为代价的传统供暖模式。

2.2水源热泵技术是在冬季把地下水的大部分热量置换到供暖用的低温热水后，再将水回灌入地下及夏季用地下水在地板中循环降低室内温度的技术；地源热泵技术是在冬天把土壤中的热量提取出來用于室内供暖，夏季则把室内的热量带到地下达到制冷目的的技术。

2.3电热源地暖技术主要是指把发热电缆（包括其它电热装置）埋设在地板内，通过电热转换加热室内空间，达到冬季采暖目的的技术。目前，不少城市个别小区或别墅采用。其特点是电热转换率不低于97%，可实现温度自动控制，节能、环保效果明显。但由于绝大多数设区市还没有实行低谷电价政策，因此目前大面积推行难度较大，但是随着电力事业的发展，其发展前景大好。

3.经济优势

3.1由于地板采暖不像散热器明装占用室内空间，因此可增加有效使用面积2%。

3.2利用可再生能源的地板供暖、供冷，不但不再消耗煤炭资源，还可以大幅度降低运行费用。以石家庄地区为例，利用地源热泵系统供暖、供冷的年费用为15～20元/平方米，比使用集中供热加分体空调的年费用低约1/3，夏季消耗的电能为分体空调的1/4。

3.3采用电热地暖可以不再使用宝贵的水资源。我国水资源紧缺，一个中等城市年可利用水资源约22亿立方米，而需要量为30～34亿立方米，缺口在8～12亿立方米，如果推广应用电热地暖不但可节约大量的水资源，还可以平衡供用电负荷，实现室温自动调节和提高居民自我节能意识，促进人居环境质量和有利于社会和谐等诸多优点。

4.环保效益

地板采暖和地板供暖、供冷具有良好的环保效益。其中，利用可再生能源的地板供暖、供冷和电热地暖其热介质都是洁净能源，因此对大气和环境不会造成任何污染；采用城市集中供热的地板采暖虽然不能有助于燃煤造成的污染物排放，但其辐射传热方式比对流传热可减少室内浮尘，改善室内空气质量，有利人身健康。

在贯彻落实国家建筑节能政策方面，主管部门已经做了大量有效的工作，并取得了明显的效果。为了进一步做好建筑节能工作，现仅就供暖、供冷的节能提出以下几点建议。

4.1从认识上应明确建筑节能具有减少能源浪费和降低能源供给的双重意义及建筑节能的重点是围护结构和供暖、供冷的节能。因此抓围护结构的节能和抓供暖、供冷的节能应两手都要硬。鉴于后者的起步时间尚短，因此应作为今后工作的侧重点。