国家重大项目！“藏区、西北及高原地区利用可再生能源采暖空调新技术”成果简介

编者按 ·近年来，学校高度重视国家重大项目的组织和策划。“十三五”期间，我校作为项目承担单位或我校教师作为负责人共获批9项国家重点研发计划重大专项项目。项目组在研究过程中，集中攻克了企业或行业面临的关键技术问题，同时培养了一批青年科技人才，产出一批标志性成果，为国家社会经济发展做出了重要贡献。

为进一步深化“学术立校、自强报国”的办学理念，发挥学术先锋的典型示范作用，助力学校构建“11445”发展新格局，科技处联合党委宣传部对我校已验收结题的6项“十三五”国家重点研发计划重大专项项目，分6期进行集中宣传和展示。本期推出的是“藏区、西北及高原地区利用可再生能源采暖空调新技术”重大项目成果介绍。

国家重点研发计划重大专项项目

“藏区、西北及高原地区利用可再生能源采暖空调新技术”成果简介

“藏区、西北及高原地区利用可再生能源采暖空调新技术”是2016年获批的国家重点研发计划项目，该项目由西安建筑科技大学刘艳峰教授作为负责人，联合中国建筑科学研究院有限公司、北京工业大学、西安工程大学、四川大学、新疆建筑设计研究院有限公司等17家单位共同承担。

项目聚焦藏区、西北及高原地区太阳能、干空气能等可再生能源富集的特征，充分考虑当地特殊的气候条件与地域建筑文化，以突破太阳能供暖、空气源热泵供暖、蒸发冷却空调等可再生能源采暖空调技术在这些地区应用存在的技术难题为目标，按照“基础研究-设备开发-应用研究与示范”的总体思路，共设置7个课题开展攻关研究，形成了适宜于藏区、西北及高原地区的可再生能源采暖空调技术体系，建立了系列标准规范和工程示范项目。项目现已通过结题验收，绩效等级为合格。

项目组成员工作会议合影

项目组在藏区、西北及高原地区可再生能源供暖空调全链条优化设计理论与新方法，高原藏区太阳能高效供暖关键技术、设备产品及工程示范，适于低温高湿环境的高效空气源热泵关键技术、设备产品及工程示范，大驱动温差新型高效蒸发冷却空调关键技术及工程示范应用等方面取得了系列创新成果。

项目创建了基于“能耗总量控制、过程逐级消纳”的地域性可再生能源供暖空调全链条节能优化设计原理与技术方法；建立了建筑本体与设备系统热力过程交互的数学模型，首次实现多环节协同优化计算；开发了可再生能源供暖空调全链条节能优化设计优化软件，通过大量的工程案例模拟分析，给出了可再生能源采暖空调全链条各环节承担负荷占比范围。

可再生能源供暖空调全链条优化计算流程及设计软件

项目针对高原气温低、昼夜温差大、辐射强，原有平板集热器存在热损失大、易冻裂过热等问题，分析建立了平板型太阳能集热器动态传热平衡模型，开发了平板型太阳能集热器设计软件，显著提升集热器热性能分析准确度和速度；研发出最高集热效率81%、热损系数3.8 W/(m2∙K)的大尺寸高效低热损平板型太阳能集热器，并实现规模化生产。

耐高温耐冻大尺寸高效平板型

太阳能集热器研发

项目面向空气源热泵整体本构配置优化，以“制热优先、兼顾抑霜”为研制目标，建立了“制热与抑霜兼顾型”空气源热泵研制新方法；研发了新型图像识别测霜传感器技术，形成了适用于商用空气源热泵直接霜层的除霜控制方法；将抑霜与控霜技术应用于产品研发，开发出分别适用于分散与集中供暖的新型空气源热泵热风和热水机组。

“高效抑霜、控霜”空气源热泵新机组研发

项目基于聚合物纤维的复合芯体材料和螺旋喷嘴布水新方式，研发了复合式及叉流式露点间接蒸发冷却器，并在此基础上开发出大温差驱动复合式露点间接蒸发冷却空调机组；针对户用灵活布置和分散空调需求，开发了户式间接蒸发新风换气机、全年用新风机组等户式蒸发冷却空调。

新型高效蒸发冷却空调机组研发

在以上研究成果的支撑下，全面开展了高原藏区太阳能供暖、川西藏区空气源热泵供暖、西部炎热干燥地区蒸发冷却空调技术示范。在高原藏区建设太阳能供暖示范工程2处，示范建筑19座，总建筑面积约86900m2；在川西藏区康定市和松潘县共建设空气源示范工程6处，其中包含2项复合热水系统和4项户用热风空气源热泵供暖系统，总建筑面积约4500m2；在新疆自治区、甘肃省共建设大型公共建筑蒸发冷却空调示范工程6处，总建筑面积约168455m2。此外，建成了大平板集热器、耐冻耐高温型平板集热器、高效空气源热泵、间接蒸发冷却器、户式多能源互补热源装置5条生产线，均已实现了产业化。

建成大平板集热器、高效空气源热泵、

间接蒸发冷却器等5条生产线

项目组成员赴部分示范工程现场调研测试

项目部分示范工程建筑及系统照片

项目执行期间，制修订国家标准《太阳能供热采暖工程技术标准》《空气源热泵供暖工程技术标准》等国家、行业等标准规范9部，出版学术著作6部，完成相关技术研究报告28份，累计发表论文110余篇，授权发明专利26项，取得软件著作权10项，同时培养硕、博士研究生93名，青年骨干30余名，成员获多项国家级/省部级人才奖励，打造了一支可再生能源采暖空调领域高水平研发队伍。以成果作为重要支撑获2020年中国可再生能源学会科学技术一等奖、2019年西藏自治区科学技术一等奖等科技奖励。

项目系列研究成果已在我国高原藏区和西北地区逐步普及推广应用，显著促进了当地建筑节能、环境品质提升、可再生能源利用等关键环节技术水平的发展，为我国绿色建筑及建筑工业化实现规模化、高效益和可持续发展提供了有力的技术支撑。

项目部分科技奖励和媒体报道

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编辑：王俊 翔子审核：宋阳