聚焦宽温区低碳区域供热的迫切需求,本项目基于团队多年积累的变温分馏型吸收式制冷及热泵研究,开展燃气、太阳能、空气能等多能互补驱动的吸收式热泵系统研究及机组研发,形成装备研发工艺路线,最终实现相关装备的产业化。特别适用于农村、乡镇、新增城镇区域及工业园区等分布式区域低碳高效供热。总体研究思路如下: (1)攻克热驱动宽温区高效供热关键技术,研发中间蒸发吸收和梯级接力供热方案,克服传统热驱动技术供热温区窄的问题,拓展系统供热温区; (2)攻克中低品位热能驱动变温分馏发生关键技术,研发新型变温分馏发生结构,克服传统发生结构热效率低的问题,提升系统热能利用率; (3)攻克多能互补、冷热兼蓄联供关键技术。采用太阳能、生物质等可再生能源驱动,利用天然气补燃,并引入蓄冷/蓄热装置,克服单一能源波动大、冷热供应不均的问题,提升系统一次能源效率; (4)整合系列关键技术,形成系统设计方案;开展流程模拟及热力学优化,形成系统优化原则和技术研发路线,优化系统工艺包; (5)研制工程样机,进行系统基准工况及变工况性能测试,获得系统稳态及动态最佳控制策略,形成样机研发的初步工艺方案; (6)后续对样机进行改进优化
本项目具有如下创新点及优势: (1)多能互补、冷热兼蓄——低碳节能、运行成本低:采用以太阳能等可再生能源及工业余热为主的多能互补以降低碳排放;利用蓄冷蓄热装置平衡冷热负荷波动;并且可进行空气源取热,大幅降低运行成本。 (2)一机多用、冷热联供——功能多样、用户体验好:一套机组带动多套冷热末端,满足冬季采暖、空调制冷、冷藏冷冻、高温热水和工艺蒸汽等多样化冷热需求。 (3)“一拖N”区域系统——初始投资低、产品易推广:采用“一拖N”式近距离区域冷热联供,配套工业园区低碳建设及改造,减少沿程冷热损失、降低设备初试投资。
团队自2000年以来长期从事高效制冷与供热技术研究及产业化工作,已获得80余项国家及省部级项目支持,年科研经费超2000万元。共发表高水平学术论文400余篇,授权国家发明专利100余件。团队拥有国家重点研发计划首席1人、杰青2人、教育部青年拔尖人才1人、研究员2人、副研究员及高级工程师3人、工程师及技术人员10余人。 团队负责人为公茂琼研究员,国科大岗位教授,博士生导师;国家重点研发计划首席,国家杰出青年基金获得者,入选国家百千万人才工程,获国务院政府特殊津贴等荣誉。任中国科学院低温工程学重点实验室主任、中国制冷学会理事及低温专业委员会秘书长、中国工程热物理学会理事及热力学分会委员、北京制冷学会副理事长等职。授权发明专利100余件,发表学术论文近400篇,出版专著1部;获10余项国家及省部级奖励。 团队的技术研发平台为中国科学院理化技术研究所,其战略定位为高技术创新及成果转化,在中科院100多个研究所中独树一帜,已转让重大成果150余项,通过技术转让及技术参股培育数10家高新技术企业,技术转化实现年新增产值超100亿元,成功孵化5家上市公司、10余家新三板企业,具有非常丰富的产业化经验
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:2022-11-19
综合评价
该成果聚焦宽温区低碳区域供热的迫切需求,基于团队多年积累的变温分馏型吸收式制冷及热泵研究,开展燃气、太阳能、空气能等多能互补驱动的吸收式热泵系统研究及机组研发,形成装备研发工艺路线,最终实现相关装备的产业化。特别适用于农村、乡镇、新增城镇区域及工业园区等分布式区域低碳高效供热。
在“煤改清洁能源”的政策驱动下,应用情景广阔。
总体而言,该项目技术思路方向很好,未来市场空间较大,有利于当前政策要求,转化成熟度较高,建议强化相应产品开发,加强市场推广。
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