(1)提出了城市級清潔供暖供需匹配規劃新方法,直接支撐了20余個國家試點城市清潔供暖規劃制定。針對城市級清潔供暖規劃中農村地區基礎數據不全、同類數據前后不一、有效性驗證不足等普遍性問題,提出了農村基礎數據專用“詢、訪、界、量、校”五位一體數據補齊校驗邏輯;針對技術路徑量化分析要素不閉環的問題,建立了基于熱量衡量理論的可持續性評估模型,實現了技術路徑的精準量化比較,提高了城市級清潔供暖技術路徑匹配精度;針對傳統規劃方法未考慮建筑需求側動態變化,與熱源側難以供需平衡的問題,提出了基于綜合資源規劃方法的全過程供需匹配規劃新體系。該規劃方法在鄭州市、西安市、鶴壁市等多個國家清潔供暖城市應用,經四部委績效評價結果均為優秀。
(2)研發了基于氣液雙效增焓、變頻補氣增焓、自動尋優控制等技術的多系列空氣源熱泵機組,建立了城鎮集中供暖基于綜合氣象參數的前饋動態調控方法,形成了系列提高城鄉供暖低溫環境適應性和運行效率的關鍵技術。針對傳統空氣源熱泵極端環境運行可靠度低、系統出力少、末端設備適應性差的問題,基于惡劣工況以液代氣、頻氣耦合技術,開發氣液雙效增焓、變頻補氣增焓等多系列空氣源熱泵機組,大幅擴展空氣源熱泵低環境溫度安全運行限值由-20℃至-30℃,可適配暖氣片、地板采暖、風機盤管等多種末端設備,解決空氣源熱泵低溫環境出力低熱舒適性差的重大難題;針對傳統空氣源熱泵壓縮機變頻采用額定水流量、中等水系統容量單一條件設計,容易因水系統容量與實際需求不匹配造成壓縮機頻繁不正常降頻、停機等問題,基于智能預判水系統容量大小從而預先變頻處理思路,自主研發壓縮機自動尋優變頻控制新方法,可有效避免低環境溫度條件下不正常停機,提高運行可靠度,同時實現空氣源熱泵綜合性能COP提升15%以上;針對城鎮集中供暖清潔能源成本普遍較高的問題,研發基于綜合氣象參數的供暖前饋動態調控方法,通過少量設備投入,顯著提升精細化運行管理水平,實現集中供暖運行成本有效降低10%以上。2020-2021年供暖季北京市經歷60年一遇寒潮,研發空氣源熱泵機組在極端低溫環境下100%保持大出力安全運行,以零故障率、零報修率、零投訴率,獲北京市清潔供暖主管部門和技術支撐機構高度評價。
(3)集成運用空間地理信息、分布式微服務、專家診斷植入、故障自動定位等先進技術,研發了全國首個城鄉一體化清潔供暖智慧建管平臺。立足城鄉清潔供暖一體化建設管理中點多面廣量大、工期短跨部門監管難的痛點,開發了全國首個城鄉一體化智慧建管平臺,并在首批國家清潔供暖城市鶴壁市示范應用;建立了基于返煤風險分級評估的清潔供暖用戶大數據分析技術,結合能源消費數據實現返煤信息化監管精度由縣域尺度精確到戶級尺度;提出了基于供暖氣象等級評估算法,為主管部門提供快速、定量化的決策依據;基于SpringCloud 集成框架搭建了多用戶微服務融合平臺,實現農村清潔取暖與城鎮智慧供熱一平臺管理、能源環保財政住建多領域融合、建設運營維護一網統籌、百姓政府企業多用戶協同。鶴壁市依托該平臺,建立了資料可檢索、管理可在線、過程可跟蹤、效果可查看、決策有支撐、售后有監控等多項智能化建管體系;實現了全市域范圍內城鎮23萬戶農村13萬戶報修微信小程序、維修師傅APP、報修工單監管平臺三位一體,報修電腦、電話、微信三端融合。平臺作為優秀案例入選國家清潔取暖領導小組辦公室組織印發的《清潔取暖典型案例匯編》,建成以來已有6省市主管部門100余人次專程赴鶴考察平臺。
(4)主編《清潔供暖評價標準》、《空氣源熱泵供暖工程技術規程》、《農村居住建筑節能設計標準》等系列標準規范,保障了城市級清潔供暖工程質量和使用效果。針對清潔供暖在空氣質量改善貢獻中占比量化分析方法缺失的問題,原創性地提出了“清潔供暖指數”指標,以“1+N”指數相結合的方式,建立了清潔供暖量化評價體系,主編國內首部清潔供暖評價標準,規范城市供暖系統清潔性評價方法;針對北方地區空氣源熱泵應用中設備選型過大、散熱末端不匹配、運行效果不穩定的問題,開展多工況模擬、產品性能測試、示范工程監測驗證,提出不同氣候區機組制熱性能限值、散熱末端過余溫度修正方法、蓄熱調峰平穩運行策略,主編國內首部空氣源熱泵供暖工程技術標準,規范了工程設計、施工、調試驗收、運行維護全過程;主編國內首部農村居住建筑節能設計標準,將清潔供暖系統設計與建筑熱工性能有效結合,熱源側與用戶側雙側聯動,降低供暖系統裝機容量和運行費用,保障了城市級清潔供暖的工程質量和使用效果。
1.清華大學 2.鶴壁市城市管理局 3.珠海格力電器股份有限公司 4.同方人工環境有限公司 5.北京暖流科技有限公司
1.袁閃閃 2.徐偉 3.馬文生
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評價單位: |
中國建筑節能協會 |
報告編號: |
中建節協鑒字[2021]第10號 |
評價日期: |
2021-08-10 |
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組織單位: |
中國建筑科學研究院有限公司 |
項目負責: |
袁閃閃 |
成果管理: |
13718084273 |
2021年8月10日,中國建筑節能協會組織專家,通過線上與線 下相結合的方式在北京召開了“城市級清潔供暖關鍵技術研發及鶴壁 智慧建管平臺示范應用”科技成果鑒定會。會議成立了以吳德繩教授 級高工為主任,李德英教授為副主任的鑒定委員會。鑒定委員會聽取 了項目組的研究及成果匯報,審閱了鑒定材料,經質詢和討論,形成的鑒定意見如下:
一、提供的鑒定材料完整、詳實、符合科技成果鑒定要求;
二、項目組以城市級清潔供暖為研究對象,針對清潔供暖的關鍵 問題,開展了“規劃方法-關鍵產品-建管平臺-標準規范”全鏈條創新研究工作,建立了城市級清潔供暖的關鍵技術體系。主要創新如下:
(1)針對城市級清潔供暖規劃基礎數據不全、供需不平衡、技術 路徑不匹配等普遍性問題,提出了清潔供暖供需平衡規劃新方法,建 立了涵蓋目標設定、供需分析、路徑優化以及保障措施的全過程規劃體系,提出了城市級清潔供暖技術路徑匹配方法。
(2)針對傳統空氣源熱泵低環溫運行可靠度低、供熱能力衰減快、末端設備適應性差的問題,研發了基于氣液雙效增焓、變頻補氣增焓技術的系列空氣源熱泵機組,大幅擴展空氣源熱泵低環境溫度安全運行限值至-30℃,解決了空氣源熱泵低溫環境出力低熱舒適性差的重大難題。
(3)自主研發自動尋優變頻壓縮機控制新方法,可有效避免低溫 工況不正常降頻、停機,提高運行可靠度,實現空氣源熱泵綜合性能COP提升15%以上。
(4)針對城鄉清潔供暖一體化建設管理中點多面廣量大、跨部門 監管難的現況,開發了全國首個城鄉一體化智慧建管平臺。提出了基 于逐時綜合氣象參數的供暖等級評估算法,為主管部門提供了快速、 定量化的決策依據;實現了農村清潔取暖與城鎮智慧供熱同一平臺管理、能源環保財政住建多領域融合、建設運營維護一網統籌、多用戶協同。
(5)在國際上首次提出了“清潔供暖指數”的概念,構建了清潔 供暖評價指標體系,量化了清潔供暖在空氣質量改善中的貢獻率,編制完成《清潔供暖評價標準》。
研究成果有效解決了推進城市清潔供暖過程中規劃、產品、建管 以及標準規范的關鍵技術問題。項目成果屬于完全自主知識產權創新成果,將有力支撐清潔供暖工程質量和建設成效提升。鑒定委員一致同意項目通過鑒定,成果整體達到了該領域的國際領先水平。
姓名 |
工作單位 |
職稱 |
吳德繩 |
北京建筑設計研究院 |
院士 |
李德英 |
北京建筑大學 |
正高 |
由世俊 |
天津大學 |
正高 |
郝斌 |
深圳市建筑科學研究院股份有限公司 |
正高 |
唐艷芬 |
北京節能環保中心 |
正高 |
姚楊 |
哈爾濱工業大學 |
正高 |
唐偉 |
國網能源研究院有限公司 |
正高 |