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編者按·項(xiàng)目組在研究過程中，集中攻克了企業(yè)或行業(yè)面臨的關(guān)鍵技術(shù)問題，同時(shí)培養(yǎng)了一批青年科技人才，產(chǎn)出一批標(biāo)志性成果，為國家社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

為進(jìn)一步深化“學(xué)術(shù)立校、自強(qiáng)報(bào)國”的辦學(xué)理念，發(fā)揮學(xué)術(shù)先鋒的典型示范作用，助力學(xué)校構(gòu)建“11445”發(fā)展新格局，科技處聯(lián)合黨委宣傳部對我校已驗(yàn)收結(jié)題的6項(xiàng)“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重大專項(xiàng)項(xiàng)目，分6期進(jìn)行集中宣傳和展示。本期推出的是“藏區(qū)、西北及高原地區(qū)利用可再生能源采暖空調(diào)新技術(shù)”重大項(xiàng)目成果介紹。

“藏區(qū)、西北及高原地區(qū)利用可再生能源采暖空調(diào)新技術(shù)”成果簡介

“藏區(qū)、西北及高原地區(qū)利用可再生能源采暖空調(diào)新技術(shù)”是2016年獲批的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目，該項(xiàng)目由西安建筑科技大學(xué)劉艷峰教授作為負(fù)責(zé)人，聯(lián)合中國建筑科學(xué)研究院有限公司、北京工業(yè)大學(xué)、西安工程大學(xué)、四川大學(xué)、新疆建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司等17家單位共同承擔(dān)。

項(xiàng)目聚焦藏區(qū)、西北及高原地區(qū)太陽能、干空氣能等可再生能源富集的特征，充分考慮當(dāng)?shù)靥厥獾臍夂驐l件與地域建筑文化，以突破太陽能供暖、空氣源熱泵供暖、蒸發(fā)冷卻空調(diào)等可再生能源采暖空調(diào)技術(shù)在這些地區(qū)應(yīng)用存在的技術(shù)難題為目標(biāo)，按照“基礎(chǔ)研究-設(shè)備開發(fā)-應(yīng)用研究與示范”的總體思路，共設(shè)置7個(gè)課題開展攻關(guān)研究，形成了適宜于藏區(qū)、西北及高原地區(qū)的可再生能源采暖空調(diào)技術(shù)體系，建立了系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和工程示范項(xiàng)目。項(xiàng)目現(xiàn)已通過結(jié)題驗(yàn)收，績效等級為合格。

項(xiàng)目組在藏區(qū)、西北及高原地區(qū)可再生能源供暖空調(diào)全鏈條優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與新方法，高原藏區(qū)太陽能高效供暖關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)備產(chǎn)品及工程示范，適于低溫高濕環(huán)境的高效空氣源熱泵關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)備產(chǎn)品及工程示范，大驅(qū)動(dòng)溫差新型高效蒸發(fā)冷卻空調(diào)關(guān)鍵技術(shù)及工程示范應(yīng)用等方面取得了系列創(chuàng)新成果。

項(xiàng)目創(chuàng)建了基于“能耗總量控制、過程逐級消納”的地域性可再生能源供暖空調(diào)全鏈條節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)原理與技術(shù)方法；建立了建筑本體與設(shè)備系統(tǒng)熱力過程交互的數(shù)學(xué)模型，首次實(shí)現(xiàn)多環(huán)節(jié)協(xié)同優(yōu)化計(jì)算；開發(fā)了可再生能源供暖空調(diào)全鏈條節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)優(yōu)化軟件，通過大量的工程案例模擬分析，給出了可再生能源采暖空調(diào)全鏈條各環(huán)節(jié)承擔(dān)負(fù)荷占比范圍。

項(xiàng)目針對高原氣溫低、晝夜溫差大、輻射強(qiáng)，原有平板集熱器存在熱損失大、易凍裂過熱等問題，分析建立了平板型太陽能集熱器動(dòng)態(tài)傳熱平衡模型，開發(fā)了平板型太陽能集熱器設(shè)計(jì)軟件，顯著提升集熱器熱性能分析準(zhǔn)確度和速度；研發(fā)出最高集熱效率81%、熱損系數(shù)3.8 W/(m2?K)的大尺寸高效低熱損平板型太陽能集熱器，并實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。

耐高溫耐凍大尺寸高效平板型

太陽能集熱器研發(fā)

項(xiàng)目面向空氣源熱泵整體本構(gòu)配置優(yōu)化，以“制熱優(yōu)先、兼顧抑霜”為研制目標(biāo)，建立了“制熱與抑霜兼顧型”空氣源熱泵研制新方法；研發(fā)了新型圖像識別測霜傳感器技術(shù)，形成了適用于商用空氣源熱泵直接霜層的除霜控制方法；將抑霜與控霜技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品研發(fā)，開發(fā)出分別適用于分散與集中供暖的新型空氣源熱泵熱風(fēng)和熱水機(jī)組。

“高效抑霜、控霜”空氣源熱泵新機(jī)組研發(fā)

項(xiàng)目基于聚合物纖維的復(fù)合芯體材料和螺旋噴嘴布水新方式，研發(fā)了復(fù)合式及叉流式露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻器，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出大溫差驅(qū)動(dòng)復(fù)合式露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)機(jī)組；針對戶用靈活布置和分散空調(diào)需求，開發(fā)了戶式間接蒸發(fā)新風(fēng)換氣機(jī)、全年用新風(fēng)機(jī)組等戶式蒸發(fā)冷卻空調(diào)。

新型高效蒸發(fā)冷卻空調(diào)機(jī)組研發(fā)

在以上研究成果的支撐下，全面開展了高原藏區(qū)太陽能供暖、川西藏區(qū)空氣源熱泵供暖、西部炎熱干燥地區(qū)蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)示范。在高原藏區(qū)建設(shè)太陽能供暖示范工程2處，示范建筑19座，總建筑面積約86900m2；在川西藏區(qū)康定市和松潘縣共建設(shè)空氣源示范工程6處，其中包含2項(xiàng)復(fù)合熱水系統(tǒng)和4項(xiàng)戶用熱風(fēng)空氣源熱泵供暖系統(tǒng)，總建筑面積約4500m2；在新疆自治區(qū)、甘肅省共建設(shè)大型公共建筑蒸發(fā)冷卻空調(diào)示范工程6處，總建筑面積約168455m2。此外，建成了大平板集熱器、耐凍耐高溫型平板集熱器、高效空氣源熱泵、間接蒸發(fā)冷卻器、戶式多能源互補(bǔ)熱源裝置5條生產(chǎn)線，均已實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。

建成大平板集熱器、高效空氣源熱泵、

間接蒸發(fā)冷卻器等5條生產(chǎn)線

項(xiàng)目組成員赴部分示范工程現(xiàn)場調(diào)研測試

項(xiàng)目部分示范工程建筑及系統(tǒng)照片

項(xiàng)目執(zhí)行期間，制修訂國家標(biāo)準(zhǔn)《太陽能供熱采暖工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》《空氣源熱泵供暖工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》等國家、行業(yè)等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范9部，出版學(xué)術(shù)著作6部，完成相關(guān)技術(shù)研究報(bào)告28份，累計(jì)發(fā)表論文110余篇，授權(quán)發(fā)明專利26項(xiàng)，取得軟件著作權(quán)10項(xiàng)，同時(shí)培養(yǎng)碩、博士研究生93名，青年骨干30余名，成員獲多項(xiàng)國家級/省部級人才獎(jiǎng)勵(lì)，打造了一支可再生能源采暖空調(diào)領(lǐng)域高水平研發(fā)隊(duì)伍。以成果作為重要支撐獲2020年中國可再生能源學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)、2019年西藏自治區(qū)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)等科技獎(jiǎng)勵(lì)。

項(xiàng)目系列研究成果已在我國高原藏區(qū)和西北地區(qū)逐步普及推廣應(yīng)用，顯著促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟ㄖ?jié)能、環(huán)境品質(zhì)提升、可再生能源利用等關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)水平的發(fā)展，為我國綠色建筑及建筑工業(yè)化實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?、高效益和可持續(xù)發(fā)展提供了有力的技術(shù)支撐。

出品：黨委宣傳部

來源：科技處

編輯：王俊 翔子

審核：宋陽