上海市科技进步奖 | 上海交通大学设计学院

科研成果

代表性奖项

2020-7-6 08:54

建筑可再生能源关键技术研究与应用

2018年上海市科学技术奖-科技进步三等奖

奖励完成人：连之伟，叶大法,郑竺凌,陈建萍,兰丽,朱伟峰,吴玲红

奖励完成单位：上海交通大学，华东建筑设计研究院有限公司，上海市崇明区建筑建材业管理所，上海建科建筑节能技术股份有限公司，上海东方低碳系统集成有限公司

可再生能源的应用可有效降低建筑能耗，是建筑能源技术发展的重要趋势。为解决可再生能源建筑应用推广的高效设备、优化设计、科学评价三个技术难点，本项目完成了四组关键技术的研发，通过大范围的推广应用，推动了行业进步。主要技术创新包括：

（1）实现了供暖热泵设备从理论到设备的重大突破

项目率先研发出可真正实现“一机两用”的跨临界高温热泵装置，开发了相应的热泵工质物性分析与临界热泵热力学算法及计算程序，研发高性能混合工质优选技术，发现具有明显性能优势的混合工质。经实验测试，其热泵系数在蒸发温度5摄氏度和70摄氏度以上出水温度条件下超过3.0，远高于行业同期平均水平。

（2）浅层地热端设计优化的理论创新与应用技术突破

依托所研究的新型土壤热物性计算模型及竖直埋管直线源综合模型，研制了掌握核心技术的新型土壤热物性测试仪，相比国内当时同类仪器，体积缩小一倍以上同时精度大幅提高，适用范围更加广泛。同时研发周期性脉冲负荷简化方法分析修正技术和换热器换热性能影响因素分析技术，开发土壤热物性参数计算软件，扫除了技术应用的主要障碍。

（3）创新性提出地表水端的设计优化技术并软件化

新建了地表水源热泵三维动态水体温度模型，研发地表水不同深度水体的最大承载负荷及其相应的垂直温度分布规律这2项业内的领先算法。研发不同类型盘管换热器的换热模型并开发设计评估软件，大幅度提升了系统设计的准确性。

（4）首创了可再生能源建筑应用成套监测评价技术

对可再生能源的合理评价可促进产业健康发展，项目通过组织研发可再生能源项目监测系统，形成测试、监测、展示的成套测评技术，以实时的实际运行数据准确表征实际能效。

成功实现了建筑可再生能源的大范围应用与示范。上述各项技术在全国特别是长三角地区推广应用，包括上海世博文化中心、世博轴等标志性场馆，及全面应用在国家级示范项目“崇明国家可再生能源建筑应用示范县”。应用面积超过310万平方米，规模化推动了技术的应用与推广。