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　　燃?xì)鉄岜?/span>（GHP）是一項(xiàng)可同時(shí)提供空間制冷、制熱及生活熱水的先進(jìn)節(jié)能技術(shù)。與電熱泵（EHP）相比，具有一次能源利用率（PER）高、所需配電容量小，低溫下制熱性能幾乎不衰減等優(yōu)勢(shì)。中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所儲(chǔ)能技術(shù)研究室馮自平研究員團(tuán)隊(duì)自2006年主持科技部863計(jì)劃項(xiàng)目“燃?xì)鉄岜茫?/span>GHP）研制關(guān)鍵技術(shù)”起，就燃?xì)鉄岜眉夹g(shù)開(kāi)展了系列研究，近3年累計(jì)公開(kāi)發(fā)表專利12項(xiàng)、軟著7個(gè)，制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)91項(xiàng)。 

　　近期中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所儲(chǔ)能技術(shù)研究室馮自平研究員團(tuán)隊(duì)在GHP技術(shù)的多模式性能實(shí)驗(yàn)研究、數(shù)值模型構(gòu)建及控制技術(shù)等方面取得了多項(xiàng)創(chuàng)新性研究成果，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了GHP技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。數(shù)十余篇科技論文成果在Applied Thermal Engineering、International Journal of Refrigeration, Thermal Science and Engineering Progress, 《化工進(jìn)展》《太陽(yáng)能學(xué)報(bào)》等國(guó)內(nèi)外知名專業(yè)期刊上相繼發(fā)表。主要研究成果簡(jiǎn)介如下： 

　　1. 開(kāi)發(fā)了國(guó)內(nèi)首套使用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)R410A制冷劑開(kāi)啟式渦旋壓縮機(jī)的高能效GHP系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（含空氣源及水源），開(kāi)展多模式運(yùn)行的性能實(shí)驗(yàn)研究。在空氣源GHP系統(tǒng)上開(kāi)展制冷、制熱、制冷+生活熱水聯(lián)供、制熱+生活熱水聯(lián)供及純生活熱水共計(jì)5種模式運(yùn)行的性能實(shí)驗(yàn)研究，在水源GHP（WGHP）系統(tǒng)上進(jìn)行冷熱聯(lián)供特性的實(shí)驗(yàn)研究；在不同運(yùn)行模式中考察了出水溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、環(huán)境溫度、進(jìn)水流量、制冷負(fù)荷率等因素對(duì)GHP系統(tǒng)性能的影響。研究將GHP系統(tǒng)的一次能效（PER）解耦成熱泵能效（COP）與發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率（η_eng）兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行研究，得到了PER變化的本質(zhì)原因；在-20 ℃超低溫環(huán)境下針對(duì)多種余熱回收方式（mode-1~mode-4）進(jìn)行了具體對(duì)比分析，補(bǔ)充了低溫制熱實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)空白；WGHP系統(tǒng)的總PER和余熱回收率（R_rec,res）分別為2.479~3.532和70.90%~83.50%，表明了系統(tǒng)具有較高能效的同時(shí)還具有良好的余熱回收效果。相關(guān)成果鏈接如下： 

　　原文鏈接： 

　　（1）https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2022.118863 

　　（2）https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2022.10.017 

　　（3）https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2023.120538 

　　（4）https://doi.org/10.1016/j.tsep.2023.101726 

　　（5）10.19912/j.0254-0096.tynxb.2021-1340 

　　2. 開(kāi)展了GHP系統(tǒng)的數(shù)值模擬研究，包含動(dòng)力系統(tǒng)數(shù)值模擬研究和無(wú)外輸電力的GHP系統(tǒng)模型模擬研究。研究首次建立了燃?xì)鉄岜糜酂峄厥障到y(tǒng)的多元回歸模型，并創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)出一種實(shí)驗(yàn)過(guò)程及通用算法，可以有效分析缺乏廠商信息參數(shù)的壓縮機(jī)的內(nèi)部深層耦合規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)渦旋壓縮機(jī)的機(jī)械效率和？效率在典型工況下分別為68.20%~97.52%和55.71%~77.12%。針對(duì)缺電和完全無(wú)電場(chǎng)景，創(chuàng)新性首次提出了一種無(wú)外輸電力的熱泵系統(tǒng)（NEHP），包含發(fā)動(dòng)機(jī)變轉(zhuǎn)速與定轉(zhuǎn)速的兩種NEHP系統(tǒng)。對(duì)比NEHP-G與電熱泵（EHP）兩系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性時(shí)需要考慮當(dāng)?shù)貧怆姳?/span>r_ge，r_ge小于等經(jīng)濟(jì)氣電比（r_ge,eq）時(shí)，NEHP-G具有比EHP更優(yōu)的經(jīng)濟(jì)性。相關(guān)成果鏈接如下： 

　　原文鏈接： 

　　（6）https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2023.120015 

　　（7）10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0854 

　　3. 提出了一種GHP嵌入式控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的靈活精準(zhǔn)控制。研究介紹了多輸入輸出控制模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊、蒸發(fā)溫度控制模塊、人機(jī)交互模塊等GHP核心控制模塊的設(shè)計(jì)原則和方法，闡述了GHP控制器如何與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU實(shí)時(shí)可靠通訊，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、啟停等控制。隨著外部環(huán)境和熱負(fù)荷的不斷變化，GHP系統(tǒng)具有滯后、非線性和時(shí)變特點(diǎn)，需要實(shí)時(shí)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)檔位，通過(guò)精細(xì)化控制實(shí)現(xiàn)GHP系統(tǒng)的出水溫度快速逼近并穩(wěn)定在目標(biāo)值。通過(guò)主控制器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和蒸發(fā)器過(guò)熱進(jìn)行雙閉環(huán)控制，可以保證GHP冷熱水機(jī)系統(tǒng)出水溫度的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。 

　　原文鏈接： 

　　（8）https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2022.09.020 

　　（9）10.16085/j.issn.1000-6613.2022-1776

GHP系統(tǒng)多模式運(yùn)行原理示意圖

（通過(guò)相關(guān)閥體調(diào)節(jié)便可實(shí)現(xiàn)5種運(yùn)行模式自由切換）