科创中国

自2013年初，我国遭遇了雾霾天气，引起了全社会普遍关注。对京津冀多个城市PM2.5来源的解析发现，供暖季的燃煤排放是形成PM2.5污染的主要来源。2018年环保部实施《打赢蓝天保卫战三年行动计划》指出重点区域是京津冀及周边，重点时段是秋冬季。“行动计划”要求构建清洁低碳高效能源体系，从实际出发有效推进北方地区清洁取暖。在政府主导下，联合企业及研究机构开展了大规模实施“煤改电”工程。在清洁采暖技术方案论证中，清洁高效的热泵技术成为采暖设备改造首选，但当时缺乏针对性产品。城郊及农村地区供暖的特征是建筑分散、房间多，安装条件各不相同，这为空气源热泵的设计、安装带来了挑战。分散民宅建筑漏热量大，所需热负荷高，对室内末端的温度及其启动性、均匀性要求更高；此外，常规的水循环式热泵安装复杂，冬季须防冻，使用不便利。

针对住宅研究出带自然对流末端的热泵系统，包括热管式和丝管式末端。最大程度减小了主机与末端的传热温差，具有无水不需防冻的优势。系统制热性能系数高于常规系统15%以上；系统启动速度快，末端的温度均匀性更好舒适度更高；此外，末端的模块化生产大幅度降低了制造成本和安装成本。

目前，北方及南方的供热改造正在逐步进行，广大非集中供热的家庭具有供热改造需求，单户的投资可控制在4000-6000元/100平米范围内。目前已经在部分地区获得应用，使用效果良好。目前的研发需要进一步提高其运行的稳定性，提升其制热系数。

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。

理论研究方面，北京工业大学已经完成了传热分析、循环仿真和实验室小试，基本摸清了其设计理论和控制方法。新型直接辐射供热热泵，在河北省某公司实现了专利转让和产业化，目前已经成功应用百余项实际工程。与企业联合研发出热管耦合式空气源热泵，在北京、河北省及山东地区建立示范项目5项，项目的采暖面积60平米-120平米，机组连续运行2个完整供暖季未出现大的故障报警，用户反映采暖效果良好。

以技术转让或共同研发的方式与企业合作。