热泵作为一种节能装置日益受到重视,并被认为是节能减排的有效手段。热泵由于夏季可以制冷,冬季可以提供热量,操作方便而被广泛使用。但当室内机采用同一个风机盘管时,夏季制冷尚可,冬季制热时吹出干热风使人的舒适感降低。研究表明,制热的最理想型式还是辐射式供暖。
目前,家用小型空气源热泵一般采用制冷剂加水循环式,通过水泵循环将冷量或热量输送到室内。这样的设计需要对制冷剂系统和水系统协调准确控制,且对其稳定性要求较高,稍有不慎就会停机保护。极端天气下水的防冻是一个着重考虑的大问题。此外,每个室内散热的末端所用的散热器体积大而且笨重,多个室内机连接引起水的管路复杂,安装维修不方便。
综上所述,为了解决空气源热泵在上述问题,即系统复杂,水防冻问题突出,制热舒适感差,以及蒸发器结霜和效率运行低等技术问题,需要对现有热泵进行进一步的改进与创新。
本项目设计了一种以水为工质的热量可调节式热管供热装置,该装置包括下集管、热管组、上集管、冷凝器进管、冷凝器出管、工质充注口、冷凝器汇集管、冷凝器分气管和冷凝器管束,系统中抽真空后充注一定质量的水。本实用新型的技术特色在于,首先,热管组为微通道式,极大地减小了整个散热装置的体积和质量;其次,热管供热装置内部充注水,相对于普通热泵系统能减小系统的氟利昂充注量,从而减小对环境的破坏;最后,冷凝器采用管束的型式,通过调节水的充注量能够实现每个热管散热器的散热量。
团队包含教授1名,副高级职称2名。目前在读博士研究生6名,硕士研究生20余名。项目团队长期从事制冷、空调设备循环机理和性能改善等方面的理论研究和新技术研发,以及多组分低沸点介质热虹吸管循环机理及其利用自然冷源特性的研究。在国内外率先展开适合寒冷气候的空气源热泵循环机理和工作特性研究,提出了准二级压缩-喷射复合热泵系统和复合热管散热末端的热泵供热系统。近年来,承担国家自然科学基金、国家重点研发计划和企业委托等科研项目10余项;公开发表学术论文80余篇,其中在Energy Conversion and Management、International Journal of Refrigeration、Energy and Buildings, Applied Thermal Engineering等本领域重要期刊上发表论文20余篇;获得专利近30项,其中授权发明专利10项。项目团队的部分研究成果已经应用于同方人工环境、珠海格力和青岛海尔等知名公司的技术研发,研制出的产品获得批量生产和推广应用,产生了显著的经济效益和社会效益,获得北京市科学技术奖等科技奖励3项。
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:2023-10-28
综合评价
该成果工程具有一定的实用性强,具有一定市场应用前景,但该市场很快会出现多种技术路线,产品竞争会很激烈。
建议校企相结合共同讨论出适合用于产品改进的方案,并进行共同开发。
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