成果名称 完成单位 报告编号
  大规模低成本跨季节储热关键技术及工程应用 清华大学 中建节协鉴字[2022]第1号
成果简介
(1)开发了大规模低成本长周期跨季节储热技术,提出“周期性换热器”的概念及分析方法,揭示了跨季节储、取热过程的实质是等效热源和等效冷源非同时的间接换热过程。建立了土壤储热系统及大型水箱储热系统火积分析模型,给出了大规模跨季节储热系统设计原则及参数优化方法,提出地埋管分区能量管理技术,实现基于实时运行参数的能量优化调度。提出了储热体取放热流程优化设计,实现合理的储热体内部温度分布,减少火积 损失,提高能量利用效率。将上述方法协同使用,实现地埋管跨季节储热效率83.9%,系统供热成本0.11元/kWht。水箱跨季节储热全年热效率88%,系统储热成本0.50元/ kWht。
(2)开发了大规模低品位跨季节储热系统低品位热量高效取热技术。开发了多级发生的吸收式热泵并实现产业化,利用较低温度的热源,实现非电动热泵方式进行储热体内低品位热量提取。开发了跨季节储热系统分区控制技术及控制策略,降低了取热过程的火积 耗散,提高了系统供热的稳定性。
(3)开发了大规模跨季节储热与零碳热源及热网的系统集成技术。针对不同品位和特性的储热热源,开发了热源网络优化工具,实现储、取热周期不同热源网络拓扑结构设计及动态优化,提高了储热系统的品位和运行效率。开发了非均质土壤分热物性辨识方法,实现垂直分层土壤热物性的在线辨识。建立基于“源-网-荷-储”各子系统的动态特性的系统参数匹配及控制方法。
合作完成单位
1.日出东方控股股份有限公司  2.兰州理工大学  3.北京华源泰盟节能设备有限公司  
成果完成人
1.杨旭东  2.郭放  3.王克振  4.焦青太  5.王钦波  6.夏建军  7.肖常磊  8.李豪举  9.赵静  10.杨巍巍  11.许道金  12.王智平  13.方豪  14.李鹏超  
成果评价情况
  评价单位: 中国建筑节能协会 报告编号: 中建节协鉴字[2022]第1号 评价日期: 2022-05-12
  组织单位: 中国建筑节能协会 项目负责: 荣杏 成果管理: 18611202782
评价意见
2022年5月12日,中国建筑节能协会以视频网络会议形式组织召开了由清华大学等单位完成的“大规模低成本跨季节储热关键技术及工程应用”项目科技成果鉴定会。鉴定委员会专家(名单见后)听取了项目完成单位的汇报,审阅了相关技术资料。经质询讨论,形成鉴定意见如下:
1、提供的鉴定资料齐全,符合成果鉴定要求。
2、项目组针对零碳集中供热系统存在的关键问题,开展了大规模低成本跨季节储热关键技术研究和工程示范,取得了如下创新性成果:
(1)开发了大规模低成本长周期跨季节储热技术并实现工程化。首次提出“周期性换热器”的概念,建立了跨季节储热系统火积 分析模型并量化储热体各换热环节火积 损失。实现了大规模跨季节储热系统设计优化,提高了能源利用效率,降低了储热成本。
(2)开发了大规模跨季节储热系统低品位热量高效取热技术并实现产业化。研发的专用型吸收式热泵,实现了利用较低温度热源进行低品位热量的提取。提出跨季节储热系统分区控制技术,降低了取热过程的火积 耗散,提高了系统供热稳定性。
(3)开发了大规模跨季节储热与零碳热源及热网的系统集成技术。通过热源网络优化,实现不同特性的热源网络化设计及整合,建立基于“源-网-荷-储”各子系统的动态特性的系统参数优化匹配及控制方法。开发并利用非均质土壤分层热物性辨识方法,实现了垂直分层土壤热物性在线辨识。
(4)上述研究成果已在赤峰50万m3地埋管、兰州2000m3水箱储热供热项目进行应用,地埋管储热效率83.9%,水箱储热效率88%。经国内外查新,地埋管跨季节储热示范工程为国内首创、储热体积为全球最大,其储热效率优于国外同类型项目。
3、项目出版专著5部,获发明专利14项,实用新型专利3项,发表了学术论文26篇。
鉴定委员一致认为:本项目多项原创成果已实现工程化应用,取得了显著的社会、经济和环境效益,达到国际领先水平,一致同意通过鉴定。
评价专家
姓名 工作单位 职称
刘加平 西安建筑科技大学 院士
罗继杰 空军工程设计研究局 正高
李百战 重庆大学 正高
李德英 北京建筑大学 正高
张小松 东南大学 正高
冯国会 沈阳建筑科技大学 正高
刘荣 中国城镇供热协会 正高
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