科创中国

新能源及节能技术

空气源热泵以自然能源为热源，热量虽源自自然，取自自然，但其性能也受制于自然，在室外环境呈低温高湿工况时，空气源热泵室外侧换热器会出现结霜的现象，从而降低机组从室外空气中吸收热量的能力，导致其能效系数（COP）衰减20%~50%，严重时会造成机组停机保护甚至物理性损坏。可见，“结霜”是制约空气源热泵在我国不同地域稳定运行和高效供暖的关键问题。 本项目突破传统空气源热泵抑霜理论体系，建立了空气源热泵抑霜新机制，发明了以机组综合本构参数CICO（无量纲）为设计指标的抑霜型机组研制方法，开发了首套具有自主知识产权的抑霜型空气源热泵新设备，有效解决了结霜工况下，机组运行能效低的技术难题，实现了空气源热泵抑霜理论、技术与设备的全面突破。

本项目突破传统空气源热泵抑霜理论体系，以“探索抑霜新机制—建立抑霜新方法—研制抑霜新机组—现场应用示范”为研究路线，首创抑霜型空气源热泵研制新方法，自主研发抑霜型空气源热泵新机组，形成了空气源热泵“制热优先、兼顾抑霜”的全链条创新理论和技术体系，为提高空气源热泵在我国不同地区结霜工况的运行性能，提供了可靠的理论指导和技术保障。 （一）理论创新：建立空气源热泵抑霜新机制，破解了抑霜技术的理论壁垒 （二）技术创新：首创抑霜型空气源热泵研制新方法，实现了热泵设备的技术升级 （三）应用创新：自主研发抑霜型空气源热泵新机组，促进了热泵企业的产品换代

项目团队以国家自然科学基金优秀青年基金获得者王伟教授为带头人，由3名教授，1名副教授，3名博士后和12名博士研究生在内的40余名研究生队伍组成。团队长期聚焦空气源热泵供暖能效提升的基础理论与关键科技问题，在国家自然科学基金项目、国家重点研发计划课题及子课题等科技项目持续支持下，以“科学识霜、准确控霜、有效抑霜”为研究目标，构建了空气源热泵“控霜-抑霜（攻-防双向）”、“设计-研发-运行”全链条创新理论与技术体系。多项理论与技术实现了“从无到有、从有到优”，有效破解了空气源热泵实际性能受复杂气象环境影响的理论与技术瓶颈，推动了空气源热泵低碳、清洁供暖的规模化高效应用。 团队成果累计发表论文200余篇，主编专著2部；授权专利15项（含发明专利9项）、软著5项，形成除霜控制器、抑霜型机组等6项成果转化，服务6家企业，新产品销售19400台，应用于全国35个供暖项目，供暖面积达535万m2；主编、参编行业和地方标准4部；荣获中国制冷学会技术发明奖一等奖（2021年，1/6，近六年唯一）、华夏建设科学技术奖一等奖（2020年，3/15）等省部级科技一等奖3项。

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