据上海交通大学制冷所消息,近日,备受瞩目的广东省科学技术奖揭晓,上海交通大学与美的楼宇科技的合作项目“超低温气液联喷热泵系统全局低碳供热技术及产业化”荣获2023年度广东省科技进步奖一等奖,标志着在热泵技术领域取得了又一重大突破。
该项目的第一获奖者是美的楼宇科技的水机产品公司总经理骆名文先生,他同时也是上海交通大学的工程博士生,第二获奖者为上海交通大学制冷与低温工程研究所的王如竹教授。此外,上海交通大学参与该项目的团队成员还包括制冷所的胡斌副研究员、翟晓强教授和国家太阳能光热产业技术创新战略联盟专家委员会委员代彦军教授等。
国际能源署指出,终端能耗以热能为主,供热于制冷占据了近50%的终端能耗。热能减碳是“双碳”、绿色发展的重大需求,热泵已经成为供热制冷的最主要技术,与电气化结合将成为可再生电力供热制冷的首要方法。近十年来常温区的热泵产品正在不断替代传统供热技术,但是热泵供热面临两大难题——从低温热源吸热(如空气源温度低达-35℃)和输出高温热能(如与传统散热器匹配需要60℃热水,甚至工业热能需要80℃以上热水)。温度过高或过低,都会导致传统热泵系统的性能衰减,造成工作效率下降和供热能力不足的问题。
为此,上海交通大学与美的楼宇科技联合攻关,挑战“低温高能效热泵”国际公认的行业技术难题,针对空气源热泵超低温环境难运行、冷湿环境除霜损失高、输配能耗高且温差不匹配等问题,通过创新循环构建和优化系统集成,解决了超低温热泵高效运行的行业难题。
项目组提出了准二级压缩气液联合喷射热泵循环及热泵喷射量最优控制技术,将空气源热泵运行范围拓宽至-35℃,并大幅提高了低温制热的能力能效,实现了空气源热泵从寒冷地区向严寒地区的推广;开发了基于动态识别的自学习除霜技术,提高低温制热除霜周期能力能效8%以上,为复杂多变环境运行提供除霜策略,进一步提高空气源热泵在供热季节的综合能力能效;发明了最优温差智慧匹配负荷需求供热技术,科学匹配系统源荷最优温差,实现了空气源进出水温差在5℃~20℃范围内可靠运行,大幅降低输配能耗,实现了空气源热泵供热系统节能而不只是设备节能。相关技术多次被院士专家团队鉴定为国际领先。
目前,“超低温气液联喷热泵系统全局低碳供热技术及产业化”项目已建成空气源热泵技术专利保护池,共获授权欧美等国际专利5件,中国发明专利89件;主持参与众多国家标准和行业标准,核心技术得到了国内外同行的高度认可。“超低温气液联喷热泵系统全局低碳供热技术及产业化”项目研发出空气源热泵共计7大类257个产品,在漠河实现了-35℃机组高效安全运行,将空气源热泵推广到严寒地区。无论是经济效益还是社会效益,都展现了巨大的发展前景,其卓越可靠的性能与良好的使用体验得到用户一致好评。
基于该获奖项目研发落地的美的烈焰系列采暖机、超低温系列热水机,自上市以来,已广泛用于住宅、办公、医院、学校等各类民用建筑和工业建筑。同时依托于不断技术迭代,最新发布的美的烈焰R32全直流变频风冷大涡旋热泵、美的雪焰空气源采暖热泵等,为各行各业建筑供热提供绿色之选。