近年来,随着我国经济的迅猛发展,民众对生活舒适性的要求显著提高,尤其没有集中供暖的南方地区在寒冷冬季对室内环境温度的需求。地热采暖是目前最接近人体舒适健康的采暖方式,符合中医的基本养生之道。随着直流变频技术的节能性和高效性逐渐被大众认可,独立的直流变频地暖系统应运而生,同时与当前分布式供热技术发展趋势相吻合,因此具有良好的发展前景。本课题的主要任务是:研究直流变频水地暖系统的整体结构及主要外围设备特点;建立永磁同步压缩机电机的数学模型,分析直流变频压缩机电机的矢量控制方法,并对其进行模拟仿真。设计直流变频地暖系统室内(外)机软、硬件。通过建立直流变频水地暖样机系统,对压缩机启动过程进行分析,并进行实际联机测试,得到不同运行频率下的电压、电流波形;测试了在不同运行工况下,直流变频地暖系统的压缩机排气温度、制热量、制热功耗及制热COP等参数,并与常规定速地暖系统相应参数进行对比分析。本课题可以保证地暖机组高效稳定地运行,当环境温度处于-20～7℃之间时,直流变频地暖系统相比于普通热泵系统制热量平均提升22.6%,能效比COP平均提升0.65。实验结果表明采用直流变频技术和中间补气技术的直流变频水地暖系统,在节能环保的前提下,具有良好的使用性能,更能满足低至-20℃的严寒地区使用需求。