【HVAC】空调设备及系统运行节能国家重点实验室2019年开放课题申请指南

1、制冷空调设备核心部件关键技术研究

1.1、变频空调运行管路流体与振动耦合仿真技术研究

通过分析变频空调运行过程中制冷剂在管路中流动特性及制冷剂冲刷与压缩机振动的耦合作用机制，研究空调运行管路流固耦合复杂流动仿真分析方法。主要研究内容：

• 变频空调运行管路流体与振动载荷识别方法研究；

• 变频空调运行管路流固耦合仿真技术研究；

• 动力学参数对变频空调运行管路流固耦合仿真准确性影响因素研究。

1.2、压缩机阀片超高周疲劳断裂研究

阀片作为压缩机的核心部件，其可靠性决定了压缩机的使用寿命。阀片在运行中反复拍击挡板和阀座进而产生疲劳断裂，面对阀片断裂情况，需开展其超高周疲劳研究。主要内容研究：

• 阀片冲击疲劳裂纹萌生及扩展机理研究；

• 阀片在不同工况下的疲劳强度研究；

• 阀片挡板阀座组件优化设计方法研究。

1.3、活塞压缩机吸排气阀在变频运行条件下对性能影响的研究

变频全封闭活塞式冰箱压缩机在低频运行时具有更高的系统效率，而高频运行可以提高变频压缩机冷量范围或降低压缩机体积。主要研究内容：

• 压缩机吸气阀、排气阀在高频、低频运行时对压缩机性能影响的关键因素研究；

• 提高低频和高频性能的吸排气阀设计方法研究。

1.4、基于磁场可调节的高效宽范围运行电动机技术研究

基于磁场可调节的高效宽范围运行电动机技术研究，随着空调运行工况复杂性的增加，压缩机电动机的最高和最低运行频率范围相差10倍以上，各工况下的负载转矩相差也很大，传统永磁电动机磁场调节难度大，难以实现不同工况下的宽范围高效运行。主要研究内容：

• 宽范围运行磁场可调节电动机拓扑结构研究；

• 宽范围高效运行磁场可调节电动机控制技术研究；

• 电动机多工况综合能效提升技术研究。

1.5、压缩机摩擦噪声研究

研究压缩机中摩擦噪声的产生机理、影响因素及降低摩擦噪声的手段。主要研究内容：

• 压缩机中主要的摩擦噪声产生的过程、类型及作用机理；

• 摩擦噪声评价指标和评价方法研究；

• 摩擦噪声的影响因素研究；

• 降低摩擦噪声的方法研究。

1.6、小型离心压缩机效率提升研究

离心机小型化效率衰减，研究小型离心压缩机损失机理，效率提升措施。主要内容研究：

• 变工况下叶轮型线研究；

• 损失（泄漏/摩擦等）机理研究。

2、空调系统运行节能研究

2.1、基于非稳态热环境的房间舒适性数值模拟研究

旨在通过对非稳态热环境的舒适性理论和数值模拟进行系统研究，有效解决非稳态热环境数值仿真难题，为空调舒适性正向设计提供支撑，节约实验室的检测资源。主要研究内容：

• 非稳态热环境的舒适性理论研究；

• “非稳态热环境-舒适性”评价模型的建立和“非稳态热环境-舒适性”的数值模拟研究。

2.2、空调系统中制冷剂与润滑油“三传”特性数值模拟研究

通过仿真技术手段研究制冷剂与润滑油的“质量、动量和能量”在空调系统中的分布规律，进而为空调系统可靠性测试诊断、性能优化提升等提供正向指导，节约实验室的检测资源，提高检测效率。主要研究内容：

• 制冷剂与润滑油在蒸发器与冷凝器中的“三传”特性仿真；

• 制冷剂与润滑油节流过程模型化研究；

• 制冷剂与润滑油压缩过程的三传机理的模型化研究。

2.3、基于机器学习的空调/热泵系统故障预测与健康度评价研究

暖通空调已经采集了海量的运行数据，运用数据挖掘技术，对暖通设备运行特征进行分析，实现运行故障的智能诊断及预测，以及机组健康度评估,对保证空调系统的安全和稳定运行具有重要意义。主要研究内容：

• 空调系统运行数据的处理与清洗；

• 空调系统的故障预测模型和健康度评价模型建立。

2.4、基于大数据的空调/热泵/冷冻冷藏系统节能运行强化学习算法研究

针对室外不断变化的天气情况和室内负荷变化情况，通过对运行数据进行挖掘，建立最优控制模型，动态调整系统中的设定值或控制策略，从而在满足被控区域内人员舒适度需求的前提下，尽可能地降低空调系统能耗。主要研究内容：

• 建筑负荷实时预测；

• 通过强化学习算法，建立各设备的数据驱动模型，建筑负荷实时预测；

• 基于强化学习算法的全局最优节能运行策略；

• 基于运行大数据与动态仿真相结合的运行策略优化。

2.5、气液两相流动特性研究和数值仿真

在制冷系统仿真中气液两相流动特性的仿真是主要难点，但是气液两相的流动特性以及在蒸发器中的分布特性对于其换热能力有很大影响。主要研究内容：

• 如何通过数值仿真的方式研究气液两相的流动特性，并提高其在蒸发器中分布的均匀性。

2.6、基于高效制造的一体化换热器可行性研究

生产制造效率较低，换热器能力也会受焊接、胀管等工艺影响出现能力波动，因此对下一代高效换热器的探索性研究对空调领域产业升级具有重大意义。主要研究内容：

• 基于强化换热的新型换热器基础理论研究；

• 新型一体化换热器及其风机系统可行性研究；

• 高效制造的换热器形式研究。

3、新能源综合利用研究

3.1、燃料电池金属双极板的高效传热传质基础研究

主要研究内容：

• 质子交换膜燃料电池金属双极板高效流道的基础研究；

• 质子交换膜燃料电池金属双极板传热基础研究和仿真优化。

3.2、基于光储空调系统的直流电力线载波系统

光储空调系统包含光伏、储能、空调等多个子系统，同时与电网也密切关联，系统的控制更为复杂；各子系统间信息的安全可靠交互直接影响了系统的稳定控制。传统的有线通讯节点发生故障不仅会影响信息交互的准确性，还会造成信息干扰导致整体系统的控制决策失误。有效可靠且强抗扰的直流电力线载波技术对于光储空调系统的控制具有重要意义。主要研究内容：

• 电力线载波在不同电压等级耦合应用，无主自适应的组网方案，交直流通用、无主自适应系统设计。

3.3、基于光储空调系统通讯过程的能源区块链安全技术应用研究

光储空调系统运行节能依赖于系统能源的信息化，且系统之间的通讯网络中，存在设备与设备之间、人与人之间、设备与人之间存在各种交互关系，涉及数据采集、控制、查询、统计、操作记录跟踪、信息交换等，这些交互关系的安全性、可追溯性、不可篡改性等要求直接决定了光伏空调系统及系统间的运维管理及能量调度。区块链技术恰好具备这些技术特点及优势，对光储空调的系统调度及能量管理有着重要意义。主要研究内容：

• 能源区块链原理分析，智能合约建立，区块链技术如何应用，共识算法性能提升，存储量优化等。

4、自由申请课题

申请人围绕空调国重研究方向，自拟研究课题，并制定切实可行的实施方案及预期目标。优先支持创新性强、具有广阔应用前景的研究课题。

凡具有博士学位或中级以上职称、在空调国重研究方向取得一定科研成果的国内外研究人员，均可申请空调国重开放课题。

1、申请人认真阅读《空调设备及系统运行节能国家重点实验室开放课题管理办法》，确认符合申报条件，同意遵守管理办法相关规定。

2、申请人登录空调国重官方网站（ www.acskl.com ）下载《空调设备及系统运行节能国家重点实验室开放课题申请书》，按规定格式认真、如实填写，通过空调国重官方网站“2019年开放课题申请入口”提交申请书（Word或PDF格式）；并加盖所在单位公章，将申请书纸质档一式两份邮寄至空调国重办公室（邮寄信息：广东省珠海市前山金鸡西路789号空调设备及系统运行节能国家重点实验室办公室，邮编519070，陈芬芬收）。

3、开放课题的评审与管理根据《空调设备及系统运行节能国家重点实验室开放课题管理办法》执行。

4、基于开放课题支持完成的研究成果必须署名空调国重，注明“空调设备及系统运行节能国家重点实验室开放课题资助”，英文标注为“State Key Laboratory of Air-conditioning Equipment and System Energy Conservation”，同时，课题研究成果中发表的论文应署名“空调设备及系统运行节能国家重点实验室”为第一作者，否则不计入考核指标。

1、空调国重本着“公正、公平、公开”的原则，对开放课题进行评审，择优支持。2019年空调国重开放课题申请受理时间为： 2019年3月4日—2019年4月10日 （邮寄申请以邮戳为准）

2、开放课题的研究期限为1.5~2年，课题资助金额10~20万元，具体资助额度由空调国重对开放课题评审后确定。

3、空调国重开放课题评审以技术创新为重要标准，按照初审、专家评审、实验室主任批准的程序进行。根据评审结果，由空调国重签发立项批准书，通知课题申请人及所在单位。