以市政电力驱动的高效冷暖热水多元化供能热力循环为对象,提出关键部件及系统设计理论,建立5kW联供机组实证平台。
关键科学问题:
(1)冷暖热水联供机组的高效集成理论与方法
基于逆向卡诺循环的传统热泵空调技术在当前能效水平下很难进一步突破,本项目深入研究联供系统与介质能量流、系统结构与关键参数之间的依变关系,分析新型循环对关键设备及过程组织的新要求,实现在系统层面各子过程的协同匹配,实现高效能量转换,建立适合于冷、暖、热水联供特点的全工况优化设计方法。
(2)多种运行模式对系统性能的影响机理
合理的过程组织是联供机组实现多模式高效集成及灵活切换的关键,当前基于制冷、热泵耦合所建立的设计体系中动态物理模型、参数选取准则对于深度耦合了热水供应的高集成度系统均不适用。本项目重点研究了不同环境条件及供能需求下,制冷、供暖、热水、制冷/热水及除湿运行模式的调控运行特性,获得各模式之间的相互作用机制及对系统性能的影响机理。
1.技术优势:推出的全新多联供系统,通过对关键部件巧妙过程组织实现了单独制热水、单独制冷、单独制热、制冷兼制热水及化霜这五种运行模式的高效集成,极大降低了设备的空间占用率,构建了基于R410A工质的高效多联供系统。解决了传统暖通设备运行过程机理复杂、参数动态变化大导致的调控迟滞问题,做到精确调控温度、节能高效、降低成本及多模式快速切换,并通过技术手段确保系统安全平稳运行;实际供冷(供热)环境温度,以及出水温度和环境温度作为目标参数,通过PID算法的精准控制,使目标温度误差区间为±***℃,控制出水温度误差区间±1℃,150L的大存储容量,38-55℃出水设定区间,可以让用户自由体验到产品畅洗功能,为用户提供最舒适的生活享受。
1.成本优势:装备的核心零部件及电气控制为自主设计生产、其余各个零配件主要通过与其他厂商行程深度合作,本着互利共赢的理念,在现有存量市场的改造和增量市场的的推进上,通过全方位信息共享话的商业模式,让我司具有更多的零部件价格优势和安装运维优势;同类型产品中,不仅能够做到价格趋近,而且功能性大大提高,如此一来,产品的综合价格相对较低,具有较强竞争优势。
团队成员均是博士及博士研究生,精力旺盛,求知欲强,对制冷技术、热泵技术、热管技术、热泵干燥技术及太阳能除湿技术有着深入研究。目前,以制冷、热泵及制热水新型多联供高效集成装备为团队发展初期的主要产品,五年之后,保持紧抓多联供系统不断推进其性能提升的同时,将大部分精力投身民用制冷/热泵市场,以扩大团队规模,接触、融入到更广大的市场空间。团队依托高效、立足河南,定位中原,科学研发,辐射全国!
评价单位:“科创中国”融合创新制冷产业科技服务团 (中国制冷学会)
评价时间:2022-11-18
综合评价
该成果是基于R410A制冷剂的制冷、热泵及热水新型多联供系统,构建了高效联供系统结构和关键节点参数之间的本构匹配关系,建立了适合于冷、暖、热水联供特点的全工况优化设计方法,并验证了集成系统多模式运行的可行性及安全可靠性。解决了传统暖通设备参数动态变化大导致的调控迟滞问题,做到了精确调控温度、节能高效、降低成本及多模式快速灵活切换,可保障系统长期安全平稳运行。
该成果具有一定的创新,且技术较成熟,具有一定的投资回报率,目标市场处于成长市场,但该市场很快会出现多种技术路线,产品竞争会很激烈。
总体而言,该项目技术思路方向好,未来市场空间较大,有利于当前政策要求,转化成熟度较高,值得支持推广。建议强化相应产品开发,加大产业链开发力度。
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