| 学科专业评审组: | 动力电气组 | | 项目名称: | 低品位热能提质转换与热湿调控关键技术及应用 |
| 提名单位: | 陕西省教育厅 |
| 提名等级: | 二等奖 |
| 提名单位意见: | 陕西省教育厅经认真审阅提名书及相关证明材料,认为该项目面向寒冷地区公共空间热湿环境调控和低品位热能高效利用需求,针对热湿负荷边界不清、绿色工质变工况适配不足、空气源热泵结霜及换热装备提质效率受限等问题,形成了“需求侧精准表征—介质侧工质适配—装备侧系统集成”的技术体系。
项目建立了典型公共空间热湿负荷精准表征与调控参数构建方法,形成办公建筑开窗行为分型、虚拟变量预测和地铁全流程热湿舒适评价技术,为设备选型和运行优化提供需求边界。同时,针对低GWP含油非共沸混合工质,建立了热物性测试方法、状态方程及输运性质预测模型;相平衡与密度预测平均相对偏差不超过2%,黏度和热导率预测平均相对偏差分别小于4%和2%。在上述研究的基础上,进一步研发了超疏水抑霜、主-被动协同除霜、椭圆套管蒸发式冷凝强化换热及复合型热泵系统集成技术,蒸发式冷凝器总传热系数较对优化前提高47.42%,综合评价因子提高6.41%。
项目相关技术已在热泵装备、强化换热和公共空间热湿调控等场景开展应用或验证,形成了专利、论文、项目验收、科技成果评价及用户应用证明等成果载体。经审阅,项目主要技术内容、知识产权和应用证明材料具备相应支撑基础,主要完成人和完成单位对项目技术形成作出了实质性贡献。项目技术开发目标明确,技术创新具有一定先进性,应用基础较好,符合陕西省科学技术进步奖授奖条件。 |
| 项目简介: | 

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| 客观评价: | 

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| 应用情况和效益: | 

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| 主要知识产权和标准规范等目录: | 

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| 主要完成人: | - 姓名:谷雅秀
排名:1 行政职务:系主任 技术职称:教授 工作单位:长安大学 对本项目技术创造性贡献:负责统筹整体研发工作,整合三大研究方向,主导超疏水抑霜、蒸发式冷凝器强化换热及复合型热泵系统集成的关键技术决策,统筹三项科技创新的方案设计与协同实施。主导超疏水抑霜、蒸发式冷凝强化换热及复合型热泵系统集成的关键技术决策,指导含油非共沸工质模型构建和公共空间热湿调控参数形成;组织技术验证及工程应用衔接,形成完整技术链。同时,牵头成果转化推广与纵向项目推进,统筹技术验证与团队指导,为技术创新性、实用性提供核心支撑。对应科技创新:第1、2、3点。合作完成论文7篇,发明专利3项。 曾获国家科技奖励情况:1.2019年陕西高等学校科学技术奖励二等奖(4/8)-建筑绿色能源应用关键性能参数基础研究
2.2021年陕西省科技工作者创新创业大赛一等奖(1/10)-空气源热泵超疏水表面抑霜/节能除霜强化传热传质技术集成与应用
3.2022年第二届陕西省高校最具转化潜力科技成果(1/10)-空气源热泵超疏水表面抑霜节能除霜强化传热传质技术集成与应用 - 姓名:康凯
排名:2 行政职务:系副主任 技术职称:副教授 工作单位:长安大学 对本项目技术创造性贡献:独立负责低GWP含油非共沸混合工质热物性与变工况适配研究,设计覆盖热泵运行温压范围和0%—5%含油率的试验方案,完成相平衡、密度、比热、黏度和热导率等关键物性数据获取及规律分析。针对工质—润滑油体系分子尺寸非对称和相互作用复杂的问题,负责润滑油等效分子量估算、热力学参数优化及状态方程构建;进一步引入剩余熵标度方法建立输运性质预测模型,实现相平衡与密度预测偏差控制在2%以内,为工质选型和热泵变工况计算提供参数支撑。对应科技创新:第2点。合作完成论文3篇。 曾获国家科技奖励情况:2021年陕西省科技工作者创新创业大赛一等奖(6/10)-空气源热泵超疏水表面抑霜/节能除霜强化传热传质技术集成与应用 - 姓名:戚茜
排名:3 行政职务:无 技术职称:高级工程师 工作单位:陕西省环境调查评估中心 对本项目技术创造性贡献:依托陕西省环境调查评估中心专业优势,专项支撑开窗公共建筑热 湿环境调控相关研究工作。结合区域环境特征与环保管控要求,提供环境调研、现场基础数据摸排及应用适配性论证支撑,参与开窗行为分型及虚拟变量预测模型的变量选取、分段合理性分析和结果解释,其工作将区域气候与人员行为特征转化为自然通风动态负荷识别依据,支撑公共建筑通风空调系统负荷计算、运行参数优化及节能控制策略的应用适配。对应科技创新:第3点。合作完成论文2篇。 曾获国家科技奖励情况:无 - 姓名:段少斌
排名:4 行政职务:无 技术职称:无 工作单位:长安大学 对本项目技术创造性贡献:独立负责翅片式椭圆套管蒸发式冷凝器的结构优化研究,基于温度、湿度、速度和压力场协同关系,建立翅片参数多目标优化方法;完成翅片高度、间距和厚度等关键结构参数的组合寻优,提出适配蒸发式冷凝过程的优化结构方案,并参与性能评价与模型校核。其研究直接支撑“圆形内管+椭圆形外管”换热器的装备开发,使优化后总传热系数较优化前提高47.42%、综合评价因子提升6.41%,为复合型热泵系统换热装备的结构设计和低能耗运行提供关键技术依据。对应科技创新:第1点。合作完成论文1篇。 曾获国家科技奖励情况:无 - 姓名:王冰佳
排名:5 行政职务:技术专责 技术职称:工程师 工作单位:西安热工研究院有限公司 对本项目技术创造性贡献:独立负责超疏水表面抑霜技术的工程验证与关键数据复核,参与确定表面制备样品、结霜试验工况及性能评价边界,审核凝结液滴形成、液滴冻结和霜晶生长各阶段的对比试验结果,完成关键数据的有效性核查和工程工况适用性分析,并为联合试验验证提供经费支持。其工作形成了超疏水表面抑制凝结成核、延迟液滴冻结和降低霜晶负荷的可复核证据,为被动抑霜技术与主—被动协同除霜策略结合、以及换热器表面技术工程化应用提供性能验证依据。对应科技创新:第1点。合作完成论文1篇。 曾获国家科技奖励情况:中国可再生能源学会,2024年,科学技术进步奖,三等奖,大型风电叶片机器视觉监测技术及应用,排名第十 - 姓名:张丽辉
排名:6 行政职务:无 技术职称:工程师 工作单位:西安热工研究院有限公司 对本项目技术创造性贡献:独立负责超疏水表面抑霜试验的数据整理、结果验证和对比分析,建立不同制备条件、不同结霜阶段下凝结液滴、冻结过程及霜晶生长数据的归集与核验方法。围绕表面润湿性能、凝结起始时间、冻结延迟及单位面积霜晶负荷等评价参数,完成超疏水表面与普通表面的性能差异分析;同时参与联合试验的经费保障。其工作为超疏水换热表面抑霜性能评价、协同除霜策略制定及换热器工程化适用性判断提供了直接的试验数据支撑。对应科技创新:第1点。合作完成论文1篇。 曾获国家科技奖励情况:陕西省教育厅,2024年,陕西高等学校科学技术研究优秀成果,一等奖,形核与晶体生长控制制备紫磷及紫磷烯,排名2。 - 姓名:谢小军
排名:7 行政职务:部门总工程师 技术职称:正高级工程师 工作单位:西安热工研究院有限公司 对本项目技术创造性贡献:独立负责超疏水换热表面抑霜研究的试验资源配置和工程验证条件保障,围绕表面样品制备、低温结霜对比试验及性能评价需求,协调试验平台、材料和运行条件等资源配置;参与核查试验工况与能源装备防冰、除冰及换热性能需求之间的匹配关系,并为联合验证提供经费支持。其工作保障了超疏水表面抑霜性能在可控工况下的稳定验证,为后续将表面技术嵌入换热器抑霜、除霜设计并面向复杂环境装备开展应用评价提供了工程验证条件和资源基础。对应科技创新:第1点。合作完成论文1篇。 曾获国家科技奖励情况:1、2023年,陕西省科学技术进步二等奖,基于状态评估技术的风力发电机优化设计及产业化应用,排名:6/10,编号:23-J-234745-2-R06;
2、2023年,电力创新一等奖,海底电缆故障快速处理技术及应用,排名:3/15,编号:PIA-2023-J-1023-R03;
3、2024年,第五届安全科学技术一等奖,海上风电智能监测与巡检技术研究及应用,排名:12/15,编号:2024SSTPA-1-050-R12。 - 姓名:贾文竹
排名:8 行政职务:无 技术职称:无 工作单位:长安大学 对本项目技术创造性贡献:独立负责椭圆套管蒸发式冷凝器与绿色工质的协同适配研究,开展不同运行工况下工质组分、温压参数变化对冷凝换热传热传质性能影响的分析,比较工质热物性参数与装备结构参数的耦合关系。参与将低GWP非共沸混合工质变工况适配参数引入蒸发式冷凝器性能评价,并分析温度滑移对降低换热过程不可逆损失的作用。其工作为提升蒸发式冷凝器低品位热能提质效率及复合型热泵系统变工况运行性能提供装备侧适配依据。对应科技创新:第1点。合作完成论文1篇。 曾获国家科技奖励情况:无 - 姓名:沈嘉祺
排名:9 行政职务:无 技术职称:无 工作单位:长安大学 对本项目技术创造性贡献:独立负责超疏水表面抑霜研究的技术结果可视化与论文原始文本撰写,围绕凝结成核、液滴冻结和霜晶生长三个阶段,整理试验结果、构建关键性能数据的图表化表达,并形成技术结论的初步文本。通过对超疏水表面与普通表面凝结、冻结及结霜数据的对比呈现,清晰反映表面结构对抑霜性能的影响及其工程应用价值。其工作支撑超疏水表面抑霜机理说明、性能评价和主—被动协同除霜技术的成果表达,为后续换热器表面设计与装备应用提供资料基础。对应科技创新:第1点。合作完成论文1篇。 曾获国家科技奖励情况:无 - 姓名:杜佳蔓
排名:10 行政职务:无 技术职称:无 工作单位:长安大学 对本项目技术创造性贡献:独立开展超疏水表面抑霜试验研究,参与不同制备条件下表面润湿性能、凝结液滴形成、冻结延迟和霜晶生长过程的试验观测与数据采集;负责试验结果的可视化整理。围绕结霜过程的阶段性特征,参与归集单位面积凝结液滴质量、霜晶出现时间及单位面积霜晶负荷等性能数据。其工作支撑了超疏水表面在空气源热泵换热器中的应用价值判断,并为被动抑霜技术与后续主动除霜策略的协同设计提供基础数据。对应科技创新:第1点。合作完成论文1篇。 曾获国家科技奖励情况:无
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| 主要完成单位及创新推广贡献: | - 单位名称:长安大学
单位贡献:长安大学作为本项目的牵头完成单位,负责总体技术路线设计、关键技术研发、试验验证和成果组织。围绕寒冷地区公共空间热湿环境调控与低品位热能高效利用需求,统筹构建“需求侧精准表征—介质侧工质适配—装备侧系统集成”的协同技术体系,组织完成三项科技创新的技术衔接与系统集成。同时统筹协调科研力量,提供规范实验场地、先进测试设备及专项资金支持,有效破解研发过程中场地、设备、资金等资源瓶颈,为研发工作顺利推进和技术创新突破提供有力保障,确保研发任务高效实施。
在应用推广环节,长安大学牵头开展技术转化与推广工作,主动对接企业及科研单位,搭建高效产学研对接桥梁,推动专利许可与横向项目落地,促进科研成果与市场需求精准衔接。依托纵向科研项目开展技术优化与验证,将公共空间动态负荷识别、绿色工质热物性参数和换热装备结构优化方法向热泵产品、工业冷却和城市地下空间热湿调控等场景延伸。通过与相关应用单位联合开展技术服务、样机验证和运行参数分析,推动抑霜除霜、强化换热及热湿调控方法由实验研究向工程应用转化,全方位支撑技术创新性、实用性及推广价值,打通技术从实验室走向产业化应用的关键环节,推动科研优势转化为成果优势,发挥了对技术形成、转化与应用推广的重要贡献。
- 单位名称:陕西省环境调查评估中心
单位贡献:陕西省环境调查评估中心充分发挥自身在环境调查与评估领域的专业优势、人才储备及实践经验,承担公共建筑热湿环境调控技术的区域环境调查、基础数据摸排和应用适配性论证工作。结合陕西地区气候特征、建筑使用环境和环境管理需求,协助确定办公建筑热湿环境调研对象、监测要素及现场调查重点,参与开窗行为与环境参数的基础资料整理,为建立“房间功能—开窗行为—环境参数”多维数据分析框架提供区域化支撑。结合区域产业结构与能源利用现状,提出技术优化建议,完善低品位热能利用效率、热湿环境调控精度及污染物排放控制等关键环节,实现技术研发与区域环保需求有效衔接。
在应用推广方面,陕西省环境调查评估中心依托环境调查与评估业务基础,参与公共建筑热湿调控技术的应用场景筛选、区域适用性评估和参数应用建议制定,促进研究成果与节能降碳、室内环境品质改善和建筑运行管理需求衔接,参与论证开窗行为、环境参数和空间功能数据在负荷计算、运行参数优化及节能控制中的应用路径,为不同建筑使用方式下的技术应用提供条件分析,通过区域环境资料、现场调研信息和应用适配性论证,提升了热湿负荷识别与调控参数构建方法在陕西公共建筑场景中的可实施性,为后续向不同建筑类型和区域场景拓展提供了基础支撑。
- 单位名称:西安热工研究院有限公司
单位贡献:西安热工研究院有限公司依托能源装备研究、试验和工程技术服务条件,参与超疏水换热表面抑霜性能研究及工程验证条件建设,为抑霜强化换热技术的试验验证、资源配置和应用衔接提供支撑。与长安大学联合开展超疏水表面制备、结霜过程观测和性能评价研究,参与形成不同制备条件下凝结液滴、冻结延迟和霜晶生长的对比试验数据,验证超疏水表面在抑制凝结成核、延缓冻结及降低霜晶负荷方面的性能表现。同时提供低温高湿工况下超疏水表面抑霜试验提供资源与经费支持,参与试验结果的有效性复核和工程应用条件匹配分析。
在应用推广方面,西安热工研究院有限公司开展叶片防冰材料试制及性能测试等技术服务工作,将超疏水表面抑霜试验结果与复杂环境装备运行需求相衔接,为相关技术在能源装备中的应用评价积累数据和条件。该单位参与分析抑霜表面技术与装备运行边界、性能评价指标及工程实施条件的匹配关系,促进技术由材料表面性能验证向换热部件和装备应用验证延伸。通过工程技术服务、试验资源和应用需求反馈,该单位为后续抑霜表面技术与主—被动协同除霜策略的工程化适配、长期运行验证和多场景推广提供了支撑,增强了本项目低碳换热装备技术的工程验证基础和成果推广条件。
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| 完成人合作关系说明: | 完成人合作关系说明:1
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