空气源热泵供暖系统围护结构的蓄热研究

文_李燕 运城市生态环境局盐湖分局

本文以忻州地区40.5m2农宅作为研究对象，在峰电电价期间根据室内温度控制机组启停，在谷电电价时段控制房间温度蓄热的方式，在TRNSYS软件平台上进行模拟仿真，模拟该控制方式下的空气源热泵辐射供暖系统运行情况，为实际工程提供参考。

1 模型概述

本文中的空气源热泵供暖系统仿真模型示意图如图1所示。

图1 供暖系统示意图

1.1 建筑模型

该农宅地点位于忻州，层高2.5m，为单层居住建筑，三个房间，分别为卧室1面积13.5m2，卧室2面积12m2，客厅面积为15m2，总面积40.5m2。忻州冬季供暖计算温度-12℃，供暖日期为11月15日到次年的3月16日。维护结构的传热系数如表1所示。

表1 维护结构传热系数

该典型建筑通风换气次数为0.5次/h，南向窗墙比为0.14。地板辐射采暖表面为水泥，最下方设置隔热层，填充层为60mm混凝土。地埋管为DN20的PE管，管间距200mm。室内设计参数如表2所示。

表2 室内设计参数

房间负荷统计如表3所示。

表3 房间负荷

1.2 系统模型

根据房间面积以及建筑热负荷指标计算出建筑热负荷为2.17kW，采用空气源热泵为系统提供热量，空气源热泵选择福佳NE-40NW/BDF，水泵选择卧式多离心泵，效率0.6，扬程15m，流量1.0m3/h。缓冲水箱体积为0.3m3，高度0.6m，传热系数0.6W/m2k。设备参数如表4所示。

表4 设备详细参数

供暖系统用到的部件包括建筑模型type56、空气源热泵type941、水泵type114、缓冲水箱type158、气象数据读取器type15-2、混合阀type649、管道type31。天气文件采用忻州市典型气象年TMY2数据文件。

假设条件：①系统未考虑压力变化对水泵能效的影响；②系统未考虑机组盘管间管道散失热量；……