水春雨

水春雨系2019年度國家科學技術進步獎二等獎項目"跨臨界CO2熱泵的並行複合循環關鍵技術及其套用"的主要完成人之一。該項目由西安交通大學、中國鐵道科學研究院集團有限公司等機構聯合攻關，屬於熱泵循環技術領域，圍繞二氧化碳作為環境友好型製冷劑的套用展開技術突破。該成果於2020年1月10日經國家科學技術獎勵工作辦公室公示，獲得由陝西省提名的2019年度國家科學技術進步獎通用項目類二等獎。

基本介紹

• 獲獎時間：2019年 
• 獎項類別：國家科學技術進步獎，主要完成人之一 
• 項目編號：J-21701-2-01 
• 合作完成人：曹鋒、彭學院等 
• 完成單位：西安交通大學等 
• 提名單位：陝西省 

項目背景

基於二氧化碳天然工質的創新發展需求，2019年度獲獎項目聚焦跨臨界CO2熱泵系統能效提升難題。該項目通過技術革新解決了傳統循環模式在高壓縮比工況下的效率衰減問題，建立了並行複合循環理論體系。

關鍵技術突破

項目團隊在熱力學循環架構層面實現創新：

• 提出並行複合循環拓撲結構，突破單級壓縮循環效率極限
• 開發多流程換熱器集成技術，實現跨臨界CO2相變傳熱強化
• 建立系統動態調控模型，達成全工況運行能效最佳化

該技術體系使系統綜合能效比提升超過20%，相關成果入選國家重點節能技術推廣目錄。水春雨作為主要完成人之一，與曹鋒、彭學院等人共同完成'跨臨界CO2熱泵的並行複合循環關鍵技術及其套用'項目。

套用領域

研究成果在以下領域形成產業化套用：

• 軌道交通車輛空調系統
• 工業餘熱回收裝置
• 低溫熱能發電設備
• 建築集中供暖系統

其中在鐵路領域已實現規模化套用，截至2019年累計裝備高鐵列車超300列次。

科研團隊構成

項目團隊由多學科交叉人員組成：

• 西安交通大學曹鋒教授團隊負責熱力循環基礎研究
• 中國鐵道科學研究院彭學院團隊主導工程化套用
• 水春雨作為主要完成人參與熱泵系統最佳化設計與驗證

項目執行期間共獲得發明專利授權17項，制定國家標準2項。

社會效益

該技術推動製冷行業工質替代進程，按2019年套用規模測算，每年可減少等效二氧化碳排放量逾50萬噸。其環境友好特性契合《基加利修正案》管控要求，為履行國際環保公約提供技術支撐。