寒冷地区空气源热泵辐射供暖系统运行策略模拟研究
空气源热泵结合热水地板辐射采暖系统研究
空气源热泵结合热水地板辐射采暖系统研究随着社会的进步和人们对生活质量要求的提高，采暖系统的选用也成为了人们关注的焦点之一。
在众多的采暖系统中，空气源热泵结合热水地板辐射采暖系统因其高效能、节能环保等优势逐渐受到人们的关注与追捧。
本文将对空气源热泵结合热水地板辐射采暖系统进行深入研究，并探讨其在市场应用和未来发展中的前景。
一、空气源热泵原理空气源热泵是一种利用空气中的低品质热能，通过压缩、传递、升级为高品质热能的设备。
其工作原理类似于制冷剂的循环工作过程，通过分别对冷凝器和蒸发器加热与冷却，并利用制冷剂的汽化和凝结来完成热量的转移。
由于空气源热泵具有高效、节能、环保等特点，因此在家庭和商业空调系统中得到了广泛应用。
二、热水地板辐射采暖系统热水地板辐射采暖系统是一种利用地板铺设的水管进行采暖的方式，通过地板的辐射传热来实现室内的热量传递。
热水地板辐射采暖系统能够实现整体采暖，使室内温度分布均匀，同时也不会产生灰尘和空气对流，保持了室内的清洁和干爽。
而且热水地板辐射采暖系统还具有较高的节能效果和舒适度，因此备受用户们的青睐。
1. 高效节能：空气源热泵结合热水地板辐射采暖系统采用了高效节能的技术，通过利用空气中的低品质热能进行升级，实现了能量的高效转换和利用，大大提高了采暖系统的能源利用率，从而节约了能源和降低了运行成本。
2. 环保健康：空气源热泵结合热水地板辐射采暖系统采用了无污染的能源，不会产生臭氧层破坏和温室效应，具有绿色环保的特点。
而且采用热水地板辐射采暖系统后，室内温度分布均匀，不会产生灰尘和空气对流，对室内环境的卫生和健康都有积极的影响。
3. 舒适度高：空气源热泵结合热水地板辐射采暖系统通过地板辐射传热，使室内温度分布均匀，无冷热不均的情况发生，提高了室内的舒适度和温馨度。
4. 适用性强：空气源热泵结合热水地板辐射采暖系统适用于各种建筑形式，无论是家庭住宅还是商业建筑，都能够实现理想的供暖效果。
严寒地区空气源热泵耦合电磁能系统模拟运行研究
严寒地区空气源热泵耦合电磁能系统模拟运行研究
冯国会;贾敏;张磊;李旭林;赫娜
【期刊名称】《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2024(40)2
【摘要】目的为了促进空气源热泵耦合电磁能供热系统在严寒地区住宅建筑中的应用,研究该系统的运行性能和稳定性。
方法以沈阳地区某住宅建筑为例,应用Trnsys软件建立了空气源热泵耦合电磁能供热系统仿真模型,并用实测值对模型进行了验证;深入探讨空气源热泵耦合电磁能供热系统在供热期的运行特点,并与空气源热泵和电磁能供热系统分别进行比较。
结果空气源热泵耦合电磁能供热系统模型可靠,相对误差可以控制在15%以内;在供热期,室内平均温度可保持在
17.97~21.84℃;空气源热泵耦合电磁能供热系统比电磁能供热系统的COP提高了59.17%,空气源热泵耦合电磁能供热系统CO_(2)减排量比空气源热泵和电磁能供热系统分别提高1.47%和59.50%。
结论空气源热泵耦合电磁能供热系统运行和COP变化更为稳定,系统环境效益更佳,室内热舒适性更高。
【总页数】8页(P322-329)
【作者】冯国会;贾敏;张磊;李旭林;赫娜
【作者单位】沈阳建筑大学市政与环境工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU833.1;TK521
【相关文献】
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2.空气源热泵-电磁能耦合供热系统模拟研究
3.严寒地区太阳能-空气源热泵耦合供热系统控制策略优化研究
4.严寒地区空气-土壤复合热源热泵系统运行模拟研究
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《2024年低温空气源热泵应用技术研究》范文
《低温空气源热泵应用技术研究》篇一一、引言随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重，节能减排、绿色发展已成为当今社会的重要议题。
低温空气源热泵作为一种新型的节能环保技术，具有高效、稳定、环保等优点，在供暖、制冷、热水供应等领域得到了广泛应用。
本文将就低温空气源热泵的应用技术进行深入研究，探讨其技术原理、应用领域及未来发展趋势。
二、低温空气源热泵技术原理低温空气源热泵是一种利用逆卡诺原理工作的设备，通过输入少量电能，从低温环境中吸收热量，并将其转移到高温环境中的装置。
其核心技术在于利用自然界的低品位热能，如空气、水等，通过热泵循环系统进行热量转移，从而实现供暖、制冷和热水供应等功能。
三、低温空气源热泵应用领域1. 供暖领域：低温空气源热泵可广泛应用于家庭、学校、医院、办公楼等场所的供暖系统。
在寒冷的冬季，通过热泵循环系统从室外空气中吸收热量，为室内提供温暖的空气，实现节能减排、环保舒适的供暖效果。
2. 制冷领域：低温空气源热泵在夏季也可作为空调系统使用，通过循环系统将室内热量转移到室外，实现制冷效果。
与传统的空调相比，热泵空调具有更高的能效比和更低的运行成本。
3. 热水供应领域：低温空气源热泵还可用于家庭、宾馆、浴室等场所的热水供应系统。
通过热泵循环系统从空气中吸收热量，为热水器提供热源，实现节能环保的热水供应。
四、低温空气源热泵应用技术研究1. 技术创新：针对低温环境下热泵性能下降的问题，研究人员通过改进热泵循环系统、优化换热器设计、提高压缩机效率等手段，提高热泵在低温环境下的运行性能。
同时，利用智能控制技术，实现热泵系统的自动调节和优化运行。
2. 系统优化：针对不同领域的应用需求，研究人员对热泵系统进行优化设计。
例如，在供暖领域，通过合理布置管道、优化系统布局等手段，提高热泵系统的供暖效果和能效比；在热水供应领域，通过改进热水器设计、提高换热效率等手段，实现节能环保的热水供应。
五、未来发展趋势1. 节能减排：随着国家对节能减排要求的不断提高，低温空气源热泵作为一种高效、稳定的节能环保技术，将得到更广泛的应用。
空气源热泵采暖技术在寒冷地区的应用研究
空气源热泵采暖技术在寒冷地区的应用研究摘要：随着科技与时代的发展，当前国际社会经济发展趋势已然朝着低碳环保发展。
近年来，我国确立了3060双碳目标，对高效、清洁能源的需求与日俱增。
这也对我国现代化城市楼宇建设提出了更高的要求，尤其是在寒冷地区楼房供暖方面。
而空气源热泵采暖技术，这一种高效、清洁的新供暖方式开始逐渐进入了公众的视野。
关键词：空气源热泵；热源；采暖技术；寒冷地区随着热泵技术不断发展，空气源热泵采暖技术不仅可以提升建筑供暖系统的整体性能，还更加的环保与节能。
尤其是在寒冷地区空气源热泵采暖技术的建筑供暖成本将比新型中央集中供暖系统更高效、更具性价比。
一．我国背景介绍1.1能源现状改革开放以来，我国社会经济飞速发展，成为全球最大的能源消费国以及能源消耗国之一。
近年来，我国不断促进水电、风电等可再生清洁能源的开发建设与发展利用，成为了全球最大的能源生产国。
虽然，我国极力推动低碳能源替代高碳能源，可再生能源替代化石能源，但仍然大规模的使用煤炭等化石能源。
同时，在能源的高效利用方面仍然存在不足。
1.2寒冷地区供暖现状我国寒冷地区多采用集中供暖系统，能源主要为煤炭、天然气和电力等。
在整个供暖系统的热源结构中，煤炭仍然是最主要的供暖能源，燃煤锅炉是最普遍的采暖方式。
采用大规模的燃煤供暖，通过燃煤锅炉进行供暖，虽然成本相对较低，但增加碳排放对环境照成严重污染，而且燃煤锅炉对于能源利用效率非常低。
同时，采用天然气作为供暖能源的燃气锅炉，虽然相比于燃煤锅炉对环境的污染小以及能源利用率较高。
但天然气价格要远高于煤炭，这也导致燃气锅炉在供暖成本控制上不及燃煤锅炉，无法做到全国大规模应用。
而采用电力作为供暖能源的热泵，则成为了符合低碳环保、高效的最佳清洁采暖方式。
二．热泵热泵是一种可从土壤、空气和水中吸取热量，并将其传递给需加热对象进行热量交换的高效、环保、节能的采暖技术。
也可说是一种从低档热能向高档传递的提升装置。
陕南地区空气源热泵低温热水地板辐射供暖系统运行方式研究
陕南地区空气源热泵低温热水地板辐射供暖系统运行方式研究南倩;闫增峰【摘要】为解决陕南地区冬季供暖问题,文章提出采用空气源热泵低温热水地板辐射系统供暖系统,并从运行方式的角度对空气源热泵低温热水地板辐射辐射采暖系统进行优化,以汉中某栋4层居住建筑为例,使用EnergyPlus软件建立建筑系统模型,通过模拟比较全天连续运行、白天运行夜间停机、间歇性运行三种不同运行方式的室内温度、机组性能(COP)、系统日逐时能耗结果表明:三种运行方式均可基本满足舒适性的要求,但综合考虑白天运行、夜间停机的运行方案既充分利用围护结构的蓄热能力,又缩短了系统运行时间,因此为最佳运行方式.【期刊名称】《建筑与文化》【年(卷),期】2018(000)008【总页数】2页(P190-191)【关键词】空气源热泵;运行方式;EnergyPlus软件;节能性【作者】南倩;闫增峰【作者单位】西安建筑科技大学;西安建筑科技大学【正文语种】中文引言陕南地区地处我国气候划分区的“夏热冬冷”地区，属于不集中供暖区。
但该地区冬季阴冷潮湿，室内久坐则会感到寒冷入骨，当地居民普遍反映冬季室内太冷，影响正常生活。
因此该地区冬季供暖已经成为一个亟待解决的问题。
结合当地气候特点，响应国家“煤改电”供暖政策，文章提出采用空气源热泵低温热水地板辐射供暖系统解决陕南地区冬季供暖问题。
以空气源热泵为热源的供暖系统是一种新型供暖方式，与传统供暖方式相比，空气源热泵直供暖的节能性更高且系统灵活可控。
但空气源热泵供暖存在的两大问题：（1）室外温度越低系统性能系数越低；（2）停机除霜。
已有大量学者提出解决办法但仍然没有彻底解决这两个问题。
文章通过对某安装了空气源热泵低温热水地板辐射供暖系统的住宅建筑进行研究，结合EnergyPlus模拟得出该系统的最佳运行方案。
1 研究对象1.1 空气源热泵低温热水地板辐射采暖系统空气源热泵低温热水地板辐射供暖系统主要由室外的空气源热泵机组与室内的地盘管组成。
空气源热泵采暖技术在严寒地区选煤厂供暖的应用研究
空气源热泵采暖技术在严寒地区选煤厂供暖的应用研究摘要：近年来有一些严寒地方应用了空气源热泵的采暖方式,这种方法在应用过程中即能环保,又可增强室内供暖系统的节水作用。
在严寒地方可以通过复叠循环、双压缩等的方法减小水压比,又或者可以通过电加热压气机与热水界面间的吸气管道,从而增加了蒸汽压力、蒸发温度等。
该报告通过对空气源热泵式采暖系统在中国北部严寒地区选煤厂使用现状的探讨,期望能使在中国北部严寒地区的选煤厂供暖效果有所提高。
关键词：空气源热泵；采暖技术；选煤厂；严寒地区前言：随着我国城镇化进程的加快，城镇建设用地规模急剧扩大，城镇建设用地的能源消耗也在不断上升，同时带来了日益严重的环境污染问题。
为了应对日益严峻的能源环保问题，寻找一种洁净、高效的采暖方法已迫在眉睫[1]。
空气源热泵采暖是一种清洁、高效、灵活的采暖形式，其发展前景十分广阔。
但在高寒地区，常规空气能热泵因其性能下降、热效率下降等问题，已不能正常使用。
为此，本文提出了几种新型的空气源热泵技术，但该技术在较冷的环境下的工作性能需要进一步研究。
一、研究现状中国很多寒冷地区冬季供暖多采用空气源热泵系统。
冬季来临，很多寒冷地区气温下降，空气源热泵制冷系统比容量增大。
空气源热泵系统在运行时，由于室外温度降低，空气源热泵系统的吸入量将逐渐减少，产生的热量将逐渐升高。
随着建筑外部温度的持续下降，空气源热泵机组在运行过程中，由于压缩机吸气压力的降低，压比的增大，使空气源热泵机组的运行压比偏离了最优值。
随着压缩比的增大，其输气能力、及输气系数均有所降低。
压气机工作过程中，压气机润滑油的粘度一般会降低。
造成这一现象的主要原因是由于压气机排气温度过高，严重影响了压气机的软化效果。
空气源热泵在运行时，如果压缩率过高，将会导致系统启动频繁、停机，从而影响热泵系统的推广应用。
随着国家对环境保护要求的提高，选煤厂的生产工艺和厂房设计也发生了相应的变化，目前多数选煤厂采用燃煤锅炉作为热源，对环境产生严重影响。
空气源热泵在寒冷地区的适应性研究_cropped
本实验系统利用了王瑞祥教授所研制出的一种新流程的空气源热泵系统样机在河北建筑工程学院建筑环境实验中心进行测试，所用冷、热量传递方式为制冷剂直接送至室内与空气进行热交换。
空调房间的总面积为ｌＯＯｍ２，层高４ｍ。
实验测试系统的布置如图３—２所示。
整驰幂佥￥图３－２实验测试系统布置图热泵样机的有关参数如下：压缩机参数：采用日本大金的涡旋式压缩机，型号为ＪＴｌ６０ＢＣ—ＹＩＬ，额定功率为３．７５ＫＷ，级数为２级，气缸容积为８３．１ｃｍ／ｒｅｖ，额定转速为２９００／３４５０ｒ／ｍｉｎ，冷冻机油为ＳＵＮＩＳ０４ＧＳＤＩＤ—Ｋ或者ＤＡＰＨＮＥＳＥ５６Ｐ，充油量１５００ｃｍ，使用冷媒Ｒ２２，制冷剂充注量为５０００９，吸气侧连接管内径巾１９．１ｍｍＣｌ２２０Ｔ一０，排气侧连接管内径ｍ１２．７砌Ｃ１２２０Ｔ一０，外部电缆连接端子一ＡＭＰ４２２３２／３，重量３５．５ｋｇ（含冷冻机油），电源—０相５０ＨＺ／６０ＨＺ，额定电压３８０Ｖ（５０ＨＺ／６０ＨＺ）。
冷凝器参数：翅片形式：百叶窗式；翅片材料；铝箔ｔＯ．１３：翅片问距：２ｒａｎ；传热管：Ｔ２Ｍ－巾９．５２Ｘ０．３５（光管）；外形尺寸：长８３８．６ｍ，高６００ｍｍ，宽５５ｍ（双排翅片）。
蒸发器参数：冷却介质为空气的平直套片式蒸发器。
具体结构参数为由ｌＯｍｍｘＯ．７ｍｍ的紫铜管，翅片选用０．２ｍｍ的铝套片，翅片间距为２．２ｒｍ。
管束按正三角形叉排排列，垂直于流动方向管间距２５ｒａｍ，沿流动方向管排数为４排，分路数为２。
外形尺寸为：长１１７８ｎｍｎ，高３３２ｍｍ，宽１０８ｍｍ。
节流装置采用毛细管。
实验系统分为三部分：①、室外测试部分如图３—３，主要包括：室外环境参数（包括室外空气的温度和相对湿度）和室外机组性能参数（包括室外换热器空气侧的入口和出口温度）。
＠、室内测试部分如图３－４，主要包括：室内环境参数（包括室内空气的温度）和送风量及机组总耗电量的测试。
送风口及回风口温度测量时，分别在图３－４室内测试装置送风口断面均匀布置３个测点，回风口断面均匀布置３个测点。
低温空气源热泵在严寒地区应用实验研究
低温空气源热泵在严寒地区应用实验研究摘要：通过在气温较低的严寒地区进行低温空气热源泵使用实验，对极端天气内机组的工作状态进行了检验，得出在极端天气条件下，机组和系统的平均能效比可以超过1.5.根据供暖末期以及延长期产生的能耗折算来测算全供暖季，可以知道全采暖季对标准煤的消耗量可达到每平方米15~20千克，比集中供热的标煤消耗值低出很多，而且机器平均的COP值以及全供暖季系统可以超过2。
由此可见，在极寒地区使用低温空气源热泵有明显的节能效果。
关键字：低温空气源热泵；严寒地区；应用实验热泵是一项新兴的环保科技，并一直引起着全球各地的广泛关注，因为空气源热泵可以在高环境大气中获得更多的低品位能源，并且具备了使用简单，以及装置价格相对低廉的优点。
这也使得空气源热泵成为了许多热泵类型中，可以普遍应用的一类。
它曾经在气温相对寒冷的地方应用过多年，但是它的使用范围还是受许多原因的影响。
空气源热泵会为用户提供的热量会根据室外温度的降低不断增加。
当室外的温度低到一定程度时，就会影响空气源热泵的能效比，需要频繁进行除霜工作，其制造的热量就不能满足用户的需求。
总而言之，空气源热泵的使用解决了集中供暖系统难以按照设计要求铺设管道的困难，在一定程度上缓解了极寒地区人民使用供热所带来的经济压力。
本文探索了空气源热泵在极寒地区的应用实验效果，并根据实验数据进行了分析研究，希望能够为空气源热泵的后续设计和使用提供有益的经验和技术支持。
1实验条件1.1工程概况本次实验在我国吉林长春的某一高校实验楼开展。
该实验楼的主体框架是钢筋混凝土，是一种非节能型的建筑。
该实验楼一共有6层，每层的高度是4.2米，建筑的总高度是25.2米，建筑物的总面积是19，047平方米。
选定实验楼一层北向的三个房间作为本次实验的测试房，测试房的面积为550平方米。
1.2项目条件长春市的冬季采暖室外温度计算为-21.1℃，本次实验的测试时间选定11月1日到第2年3月28日。
《空气源热泵直接地板辐射供暖系统运行方式及经济性研究》范文
《空气源热泵直接地板辐射供暖系统运行方式及经济性研究》篇一一、引言随着绿色建筑和节能减排的倡导，热泵技术和地板辐射供暖系统因其高效和环保特性得到了广泛的应用。
本文着重研究空气源热泵直接地板辐射供暖系统的运行方式，并对其经济性进行深入探讨。
二、空气源热泵直接地板辐射供暖系统概述空气源热泵直接地板辐射供暖系统是一种新型的供暖方式，其工作原理主要是利用空气源热泵从环境中提取热量，通过一系列的热力转换，最终将热量以辐射的形式输送到地板，从而实现室内供暖。
这一系统集成了热泵技术和地板辐射供暖技术，既实现了高效供暖，又具有良好的环保性。
三、运行方式1. 运行原理：该系统通过空气源热泵从室外空气中提取热量，经过压缩机的压缩和冷凝器的冷凝，将低温低位热能转化为高温高位热能，然后通过管道输送到地板下的辐射板，以辐射的形式将热量传递到室内。
2. 控制系统：系统配备智能控制系统，根据室内外温度自动调节热泵的工作状态，以达到最佳的供暖效果和能效比。
四、经济性研究1. 初始投资：虽然该系统的初始投资相对较高，但考虑到其长期运行的高效性和节能性，以及政府对节能减排的鼓励政策，其总体投资回报期较短。
2. 运行成本：与传统的供暖方式相比，该系统的运行成本较低。
其能耗主要取决于室外环境温度和室内设定温度的差异，以及建筑的保温性能。
在环境温度较低的情况下，热泵会消耗更多的能量，但总体上仍比传统供暖方式节能。
3. 维护成本：该系统的维护成本相对较低，主要在于定期的清洁和检查。
由于采用地板辐射供暖，减少了风管和散热片的维护需求。
4. 节能减排：该系统通过高效的热泵技术和地板辐射供暖技术，大大减少了能源消耗和污染物排放，符合国家节能减排的政策导向。
5. 经济效益分析：通过对多个使用该系统的建筑进行长期跟踪调查，发现其平均每年能节省约30%的供暖成本。
同时，由于政府的节能补贴和税收优惠政策，进一步降低了投资成本。
五、结论空气源热泵直接地板辐射供暖系统以其高效的运行方式和良好的经济性成为了现代绿色建筑的首选供暖方式。
《空气源热泵直接地板辐射供暖系统运行方式及经济性研究》
《空气源热泵直接地板辐射供暖系统运行方式及经济性研究》篇一一、引言随着现代科技的进步和环保理念的深入人心，高效、节能、环保的供暖系统已成为现代建筑的重要组成部分。
空气源热泵直接地板辐射供暖系统（Air Source Heat Pump Direct Floor Radiant Heating System，简称ASD-FRHS）作为一种新型的供暖方式，具有显著的技术优势和经济优势。
本文旨在深入探讨该系统的运行方式，并对其经济性进行深入研究，为未来供暖系统的发展提供参考。
二、空气源热泵直接地板辐射供暖系统运行方式ASD-FRHS系统主要由空气源热泵、循环泵、供暖管道、温控系统和地板辐射层等部分组成。
其运行方式主要分为以下几个步骤：1. 空气源热泵从室外空气中吸收热量，并通过热交换器将吸收的热量传递给水或其它工作介质。
2. 循环泵将加热后的工作介质输送到供暖管道中。
3. 供暖管道将热量传输到地板辐射层，通过地板辐射的方式将热量均匀地散布到室内空间中。
4. 温控系统根据室内温度自动调节热泵的工作状态，保证室内温度的稳定。
三、经济性研究ASD-FRHS系统的经济性主要体现在以下几个方面：1. 节能性：空气源热泵利用室外空气中的热量进行供暖，无需燃烧燃料，大大降低了能源消耗。
同时，地板辐射供暖方式能够均匀地散布热量，避免了传统供暖方式中的热量浪费。
2. 运行成本：由于ASD-FRHS系统的节能性，其运行成本相对较低。
此外，该系统的温控系统能够根据室内温度自动调节热泵的工作状态，进一步降低了运行成本。
3. 投资回报：虽然ASD-FRHS系统的初期投资可能较高，但由于其节能性和低运行成本，能够在较短的时间内收回投资成本。
此外，该系统还可以为建筑提供恒定的室内温度，提高居住舒适度，从而增加建筑的价值。
4. 环保性：ASD-FRHS系统无需燃烧燃料，无烟尘排放，对环境无污染。
同时，该系统的运行过程中能够回收部分热量，对环境有一定的保护作用。
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建设科技 ∣ 21䒊瘰蒜腊建设科技CONSTRUCTION SCIENCE AND TECHNOLOGY2018年10月上总第369期1 引言空气源热泵辐射供暖系统，其热舒适性、节能性、经济性已得到了有效的验证[1-5]。
在空气源热泵辐射供暖系统的实际运行中，由于建筑围护结构的蓄热性能，使得热源处产热量反馈到室内温度上具有极大的延迟性。
因此，制定合理的运行策略至关重要。
目前，国内外的众多学者对空气源热泵辐射供暖系统已展开研究。
付祥钊等基于夏热冬冷地区空气源热泵与地板供暖联合系统的实验结果得出：地板供暖系统采㶯⬘㐌ⶔ疿官徏搑峱鿿㸛❵凈笡缛ꁾ鉿瞬汻埛䬸煝疵杨佳林 崔红社 姜镀辉 姜凯迪 高屾（青岛理工大学环境与市政工程学院，山东 青岛 266033）[摘要]在北京农村地区现行峰谷电价下，以寒冷地区100m 2典型农村居住建筑为对象，将TRNSYS 软件与GenOpt 软件结合，以采暖季提高热舒适性，降低耗电量、运行费用为目标，优化供暖系统运行时刻。
模拟结果表明，供暖系统在0点～6点，14点～15点保持运行可以达到最优的运行效果。
研究结果为空气源热泵辐射供暖系统在寒冷地区运行策略的制定提供了理论依据。
[关键词] 地板辐射供暖；空气源热泵；热舒适性；节能性；经济性；运行策略Simulation Research on Operation Strategy of Radiant HeatingSystem with Air Source Heat Pump in Cold RegionsYang Jialin, Cui Hongshe, Jiang Duhui, Jiang Kaidi, Gao Shen（School of Environmental and Municipal Engineering, Qingdao Technological University, Qingdao, 266033 Shandong ）Abstract ：A transient simulation model of floor radiant heating system with an air source heat pump for a typical 100m 2 building in cold regions was developed by using TRNSYS software and GenOpt software. Improving thermal comfort ，re-ducing power consumption and operating cost in the whole heating season was taken as the objective to optimize the operation time of heating system. The study results showed that the best operation time was ranging from 00:00 am to 06:00 am and from 02:00 pm to 03:00 pm. The study results provided theoretical foundation for operation strategy of radiant heating system with air source heat pump.Keywords ：Floor radiant heating, air source heat pump, thermal comfort, energy saving, economic saving, operation strategy用夜间运行、白天停机的运行模式，对电网负荷可起到削峰填谷的作用[6]。
许可等利用EES 和TRNSYS 仿真平台搭建空气源热泵地板辐射供暖系统仿真模型，提出电力负荷波峰波谷分时段运行的运行策略，综合比较供暖房间温度及运行费用，指出波峰波谷时段运行模式优于全波谷运行模式[7]。
杜彦等从运行策略的角度对空气源热泵直接地板辐射供暖系统进行优化，在可基本满足舒适性要求的前提下，得出白天运行夜间停机运行方式经济性最好的结论[8]。
Verhelst C 等基于当地峰谷电价，DOI: 10.16116/ki.jskj.2018.19.00422∣建设科技总第369期建设科技䒊瘰蒜腊利用空气源热泵地板辐射供暖系统建筑围护结构的储能特性，以保证热舒适性与运行费用最低为目标，得到热舒适性与运行费用的加权因子[9]。
目前虽然己有学者对空气源热泵辐射供暖系统的运行策略进行优化，但尚缺乏将热舒适性、节能性与经济性整体考虑的优化。
因此，以寒冷地区100m2典型农村独立民居为对象，在当地现行电价下，以PPD指标、耗电量、运行费用在整个采暖季最低为目标，通过TRNSYS软件平台构建空气源热泵辐射供暖系统仿真模型，结合GenOpt软件中HJ-PSO混合算法对供暖系统运行时刻进行优化，可为实际工程提供理论依据。
2 建立仿真模型本文通过TRNSYS软件搭建空气源热泵辐射供暖系统模型。
建筑模型及辐射盘管模型使用TRNSYS中的type56模块，模型的准确性由围护结构，通风换气次数、室内热源等参数共同决定，若以上参数设置合理，则仿真结果具有较高的可靠性，并由文献[7]将模拟结果与实验结果进行了验证。
2.1 建筑仿真模型本文模拟了一个建筑面积100m2，层高3.2m的单层农村居住建筑，地点位于北京。
北京供暖时间为11月15日到次年3月15日，共计121天，冬季供暖室外计算温度-7.6℃[10]。
根据文献[11]对农村寒冷地区围护结构导热系数限值的规定，对文献[12]中寒冷地区典型农村居住建筑进行外墙和外窗的改造，外墙增加8cm 膨胀聚苯板，外窗改为中空玻璃。
表1为改造后建筑围护结构传热系数。
表1 建筑围护结构传热系数该建筑通风换气次数为1次/h，南向窗墙比为0.2，北向窗墙比为0.1，照明功率密度参考文献[11]，取7w/m2。
地板辐射采暖表面为水泥，填充层为60mm混凝土，最下方设置隔热层。
地埋管采用DN20的PE管，管间距200mm，共有四路盘管，西卧室主体、客厅主体、中卧室和厨房主体分别为97m、89m、96m，其余一路为95m。
典型农村居住建筑供暖盘管平面图如图1所示。
图1 典型农村居住建筑供暖盘管平面图Fig. 1 Layout of heating coil plane of the typical rural resi-dential building2.2 系统仿真模型空气源热泵机组选择麦克维尔风冷热泵MACO-50ER5-AE，水泵选择卧式多级离心泵，扬程17m，流量2.5m3/h。
设备参数如表2所示。
表2 设备参数假设条件包括：供暖系统未考虑压力变化对水泵能效的影响及机组到盘管间的管道散热损失，为便于分析控制策略，将建筑内的四个房间合并为一个房间。
人员为典型的三口之家，由两名成人与一名儿童组成，房间内放置一台电脑（230W），一台冰箱（80W），一台液晶电视（140W）。
由于寒冷地区冬季属于农活间歇期，故设置所有成员24h在房间里。
服装指数取1.5，人体代谢指数取1.2，外功为0，相对空气流速为0.2m/s。
TRNSYS仿真计算系统如图2所示。
图2 TRNSYS仿真计算系统Fig. 2 Simulation computing system by TRNSYS2018 No.19杨佳林等：寒冷地区空气源热泵辐射供暖系统运行策略模拟研究䒊瘰蒜腊3 系统优化由于空气源热泵的制热效率受室外环境温度影响较大，从运行能耗的角度考虑，白天室外温度在太阳辐射作用下要高于夜间，因此热泵机组白天运行时间越长，在热泵机组总产热量变化不大的情况下，采暖季热泵机组效率越高，供暖系统耗电越低。
从运行费用的角度考虑，现有的峰谷电价政策，峰时段集中在白天，谷时段集中在夜间，如表3北京农村地区居民用电峰谷电价。
谷时段电价比峰时段电价低很多，适当增加夜间热泵机组运行时间，在热泵机组总产热量变化不大的情况下，采暖季供暖系统运行费用可以降低。
从热舒适性考虑，室内温度在人体舒适区的范围内，越稳定越好。
综合考虑供暖系统的热舒适性、节能性、经济性，制定合理的运行策略，为实际项目的实施提供理论基础。
表3 北京农村地区居民用电峰谷电价Table 3 Peak and valley electricity price of residents in3.1 优化目标热舒适性评价指标采用PPD（Predicted Percentage Dissatisfied），即预测不满意百分数。
常规空气源热泵供热控制策略空气源热泵额定供水温度45℃，采用双位控制，设置室内温度下限为18℃，上限为19℃。
通过温度感受器检测室内温度，低于室内温度上限值，阀门开启，高于室内温度下限值，阀门关闭。
模拟供暖系统在该控制策略下采暖季平均PPD为5.55%，能耗为4366kWh，运行费用为1737元。
实际项目中，空气源热泵辐射供暖系统最容易实现的控制方式为时间控制。
但如何确定供暖系统运行时间，需要科学合理的方法。
设置好整个采暖季采暖系统每天的运行时间，通过TRNSYS模拟预测整个采暖季供暖系统的运行，可得到在该运行时间下采暖季平均PPD 值Ta、能耗Ea和运行费用Ca。
以常规基于室内温度双位控制下的模拟结果为基准，将Ta、Ea和Ca分别归一化，求和得到目标函数式（1）。
F=Ta/16129+Ea4366+Ca1737 公式（1）3.2 优化过程与方法采用时间控制策略的控制方式，如何确定峰时段和谷时段系统运行时间最为关键。
设置峰时段开始运行时刻为fa，停止运行时刻为fb，谷时段开始运行时刻为ga，停止运行时刻为gb。
fb与fa之差即为峰时段系统运行时间，gb与ga之差即为谷时段系统运行时间。
fa、fb与ga、gb彼此之间互相耦合，采用常规的分析优化方法，如采用单因素分析法，很难取得准确的优化结果。
因此，使用GenOpt优化软件与TRNSYS软件相结合，采用GenOpt软件内部的HJ-PSO混合算法，对供暖时刻进行优化。
HJ-PSO混合算法，由Hooke-Jeeves算法与粒子群算法两种算法构成。
两种算法各有优势，在进行优化时，可以实现优势互补。
粒子群算法具有群体智能，搜索速度快的优点，但其局部搜索能力较差，精度不高。
Hooke-Jeeves算法处理实验次数庞大的案例时，具有搜索效率比较高、收敛速度快、适应性强等优点。
其方法包含着全局搜索与使用坐标搜索方法的局部搜索，两种方法交替进行直至满足收敛条件，取得目标函数最小的点。