夏热冬冷地区住宅采暖空调模式研究

项目编

号：

申报类

别：

指南代

码：

科技项目计划设计任务书 （研究内容部分）

项目名称:夏热冬冷地区住宅建筑采暖空调模式研究

起止年

月:2009年1月至2009年 12月

一、立项依据

1、本项目研究领域科技创新发展概况和发展趋势、存在问题分析；

随着经济的发展和生活水平的提高，人们对居住条件的要求愈来愈趋向舒适和优稚。住宅的采暖与空调做为保障居住质量不可缺少的因素之一正处在迅速发展的阶段。 随着我国国民经济的迅速发展，能源和环境问题口益尖锐，城市化的迅速发展和人们生活水平的提高，建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大，在发达国家已达到40%，建筑能耗主要要包括建筑物在采暖、通风、空调、照明、电器和热水供应等需求方面的能耗，用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30~50%，且在逐年上升。为了维持建筑物内部空调环境适宜的温湿度，现代建筑中通常采用设置暖通空调系统来保证这需求，而所消耗的能量即为暖通空调系统的能耗。

目前已有的一些主要住宅采暖空调方式有：家用电空调、电暖器、热超导快速加热器、家用电锅炉、家用中央空调、电热膜辐射采暖、燃煤(气)锅炉集中供暖、燃气低温热水辐射采暖、燃气暖风机、燃气红外取暖器、壁炉等。下面对几种采暖方式进行简要的介绍。

1.1 燃气采暖

燃气采暖主要利用天然气(液化石油气、人工煤气等)进行采暖，可分为直接采暖和间接采暖。

1.1.1 直接采暖

目前，直接采暖主要有燃气暖风机、燃气壁炉、燃气红外取暖器、燃气辐射采暖炉等。其中辐射采暖炉是通过室外空气燃烧、同时将废气排到室外，其它方式是利用燃气直接燃烧排放，进行辐射采暖。所有燃气采暖设备均带有自动保护装置，当设备出现不慎倾倒、火焰异常、电路故障、房间氧含量<18%等情况时能够自动关闭。

1.1.2 间接采暖

此种采暖是利用燃气壁挂炉或热水炉产生低温热水(温度＜65℃)，通过水管换热，进行地板辐射采暖和散热器(片)采暖，该系统能同时满足供暖和生活热水的需求。

1.2 电采暖

1.2.1 家用电空调

中国南方地区由于历史习惯，居民住宅中无须预先设置采暖设施，一般采用家用电空调取暖。

1.2.2 家庭中央空调

家庭中央空调系统具有室外机数量少，室内机与装潢协调配合，装

修效果美观、时尚，可引入新风，大多应用于中高档房产。主要分：多联机、冷水机、风管机。

1.2.2.1 多联机

一台室外机可拖多台室内机，室内机有多种形式，可局部吊顶安装，比较适合小于180 m2 的房屋安装。

1.2.2.2 冷水机

一台室外机可拖多台室内风机盘管，各房间可单独开关、调温，购买安装成本较高，制冷效果好，制热效果一般。适用面积较大的房间，如别墅等。

1.2.2.3 风管机

一台室外机拖一台室内机，通过风管将冷、热风输送到各房间，吊顶较多，安装对层高有要求，各房间单独控制不方便，使用成本较高。制冷效果好，制热效果一般。适合于有较大的连通空间，一开全开房间。

1.3 电热膜采暖

电热膜采暖是一种通电后能发热的半透明聚酯薄膜，由可导电的特制油墨、金属载流条经印刷、热压在两层绝缘聚酯薄膜间制成，并配以独立的温控装置。该系统将金属电热膜敷墙面、顶棚或地板下，电能直接转换成热能。

1.4 其他采暖方式

1.4.1 太阳能采暖

太阳能是清洁能源，取之不尽，用之不竭。目前大多用于生活热水，很少用于采暖。最近美国发明了一种太阳能储热器，将相变六水化合物氯化钙封装在一根高分子量、高密度的聚乙烯管中，利用相变吸热过程供房间取暖。该管长1 820 mm，内径85 mm，储热能力2.60 kJ/根。装配足够根数的氯化钙管且体积较小的储热器，就能供大中小房间供暖。估计在21 世纪太阳能供暖会逐步增加，2050 年后可能会参与市场竞争。

1.4.2 地热采暖

此种采暖方式可用于地热资源比较丰富的地区，目前在我国北京、天津、西安地区已有应用。

1.4.3 燃料电池

美国plng power 公司在2001 年向市场推出家用燃料电池，功率为7 kW，可供100~200 m2 住宅的采暖和用电。法国电力和煤气公司也在加紧开发燃料电池。

存在的问题：

1）室内舒适度问题：在应用中人们普遍感觉到，冬季空调系统供暖的房间存在热舒适程度较低、空气品质较差等问题。

2）对人体健康的影响：建筑室内环境是人们接触最频繁和密切的环境，它不但对人体健康有影响，而且对室内人员工作和学习效率也有影响。由于上述舒适度问题，会造成房间里的人员反映室内过热、易患感冒、感觉室内空气干燥，人体下肢感觉偏冷，人员常感到胸闷、头晕。

3）能耗水平问题：采暖能耗高,质量差的问题,已经到了必须解决的时候了。一方面是,供暖规模大,地域广,发展迅速,供需矛盾突出;而另一方面是,供暖的管理水平和技术水平与我国供暖事业的发展很不适应,供暖质量低,舒适性差,供暖系统耗能量大,能源有效利用率低,浪费严重,燃煤污染对环境构成严重威胁。如果我们以现有的供热技术、设备和管理水平,去解决采暖规模迅猛增长和对采暖舒适度要求不断提高的问题,必将造成人力、物力、财力的大量浪费,以及对生活环境严重的污染。这是我国经济、能源供应和生态环境无法承受的,必将束缚我国经济的发展,束缚人民生活质量的改善,束缚供暖事业的自身发展。

据估算，在围护结构和室外计算参数一定的条件下，室内温度何降低1℃,耗能量可减少5%一10%。长期以来，我国城市冬季供暖的燃料主要是煤炭，煤炭的价格比较便宜，

所以在我国“热价”一直远远低于“冷价”。由于环境保护的要求，许多城市已经开始对燃煤进行限

制，采用天然气、电力等能源供暖的比例将增加，这些清洁、方便的燃料，其价格都远远高十煤炭，致使“热价”增高。

4）管理模式：既要保证供暖效果,又要节约能源,完善计量收费制度是采暖节能的重要条件。

热量是一种商品,取消包费制,合理计量收费必将调动用户合理用热,避免浪费的积极性。对供暖用户而言,热量不是普通的商品,不同于水、电的计量,影响热费的可变因素很多。

供热费一般是由以下三部分组成:一是固定费用,用来支付公司的固定成本;二是能源费用,用来支付燃料成本和其他可变热电生产成本;三是热负荷费用,是在用户用热量多少的基础上,按具体情况合理分摊单独计算。影响用户采暖耗热负荷的因素很多,如建筑围护结构面积,房间采暖温度、楼层高度、房间具体位置、邻居是否采暖及温度高低等多种因素。因此,考虑公平合理的原则,无论用那种热量的计量方式,最后总是要进行适当调整和分配。

一般有以下三种计量分配方式:

(1) 每栋建筑物安装热计量设备,每个散热器上安装热量分配计,根据总