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  成果名称 完成单位 报告编号
  城市级清洁供暖关键技术研发及 鹤壁智慧建管平台示范应用 中国建筑科学研究院有限公司 中建节协鉴字[2021]第10号
成果简介
(1)提出了城市级清洁供暖供需匹配规划新方法,直接支撑了20余个国家试点城市清洁供暖规划制定。针对城市级清洁供暖规划中农村地区基础数据不全、同类数据前后不一、有效性验证不足等普遍性问题,提出了农村基础数据专用“询、访、界、量、校”五位一体数据补齐校验逻辑;针对技术路径量化分析要素不闭环的问题,建立了基于热量衡量理论的可持续性评估模型,实现了技术路径的精准量化比较,提高了城市级清洁供暖技术路径匹配精度;针对传统规划方法未考虑建筑需求侧动态变化,与热源侧难以供需平衡的问题,提出了基于综合资源规划方法的全过程供需匹配规划新体系。该规划方法在郑州市、西安市、鹤壁市等多个国家清洁供暖城市应用,经四部委绩效评价结果均为优秀。
(2)研发了基于气液双效增焓、变频补气增焓、自动寻优控制等技术的多系列空气源热泵机组,建立了城镇集中供暖基于综合气象参数的前馈动态调控方法,形成了系列提高城乡供暖低温环境适应性和运行效率的关键技术。针对传统空气源热泵极端环境运行可靠度低、系统出力少、末端设备适应性差的问题,基于恶劣工况以液代气、频气耦合技术,开发气液双效增焓、变频补气增焓等多系列空气源热泵机组,大幅扩展空气源热泵低环境温度安全运行限值由-20℃至-30℃,可适配暖气片、地板采暖、风机盘管等多种末端设备,解决空气源热泵低温环境出力低热舒适性差的重大难题;针对传统空气源热泵压缩机变频采用额定水流量、中等水系统容量单一条件设计,容易因水系统容量与实际需求不匹配造成压缩机频繁不正常降频、停机等问题,基于智能预判水系统容量大小从而预先变频处理思路,自主研发压缩机自动寻优变频控制新方法,可有效避免低环境温度条件下不正常停机,提高运行可靠度,同时实现空气源热泵综合性能COP提升15%以上;针对城镇集中供暖清洁能源成本普遍较高的问题,研发基于综合气象参数的供暖前馈动态调控方法,通过少量设备投入,显著提升精细化运行管理水平,实现集中供暖运行成本有效降低10%以上。2020-2021年供暖季北京市经历60年一遇寒潮,研发空气源热泵机组在极端低温环境下100%保持大出力安全运行,以零故障率、零报修率、零投诉率,获北京市清洁供暖主管部门和技术支撑机构高度评价。
(3)集成运用空间地理信息、分布式微服务、专家诊断植入、故障自动定位等先进技术,研发了全国首个城乡一体化清洁供暖智慧建管平台。立足城乡清洁供暖一体化建设管理中点多面广量大、工期短跨部门监管难的痛点,开发了全国首个城乡一体化智慧建管平台,并在首批国家清洁供暖城市鹤壁市示范应用;建立了基于返煤风险分级评估的清洁供暖用户大数据分析技术,结合能源消费数据实现返煤信息化监管精度由县域尺度精确到户级尺度;提出了基于供暖气象等级评估算法,为主管部门提供快速、定量化的决策依据;基于SpringCloud 集成框架搭建了多用户微服务融合平台,实现农村清洁取暖与城镇智慧供热一平台管理、能源环保财政住建多领域融合、建设运营维护一网统筹、百姓政府企业多用户协同。鹤壁市依托该平台,建立了资料可检索、管理可在线、过程可跟踪、效果可查看、决策有支撑、售后有监控等多项智能化建管体系;实现了全市域范围内城镇23万户农村13万户报修微信小程序、维修师傅APP、报修工单监管平台三位一体,报修电脑、电话、微信三端融合。平台作为优秀案例入选国家清洁取暖领导小组办公室组织印发的《清洁取暖典型案例汇编》,建成以来已有6省市主管部门100余人次专程赴鹤考察平台。
(4)主编《清洁供暖评价标准》、《空气源热泵供暖工程技术规程》、《农村居住建筑节能设计标准》等系列标准规范,保障了城市级清洁供暖工程质量和使用效果。针对清洁供暖在空气质量改善贡献中占比量化分析方法缺失的问题,原创性地提出了“清洁供暖指数”指标,以“1+N”指数相结合的方式,建立了清洁供暖量化评价体系,主编国内首部清洁供暖评价标准,规范城市供暖系统清洁性评价方法;针对北方地区空气源热泵应用中设备选型过大、散热末端不匹配、运行效果不稳定的问题,开展多工况模拟、产品性能测试、示范工程监测验证,提出不同气候区机组制热性能限值、散热末端过余温度修正方法、蓄热调峰平稳运行策略,主编国内首部空气源热泵供暖工程技术标准,规范了工程设计、施工、调试验收、运行维护全过程;主编国内首部农村居住建筑节能设计标准,将清洁供暖系统设计与建筑热工性能有效结合,热源侧与用户侧双侧联动,降低供暖系统装机容量和运行费用,保障了城市级清洁供暖的工程质量和使用效果。
合作完成单位
1.清华大学  2.鹤壁市城市管理局  3.珠海格力电器股份有限公司  4.同方人工环境有限公司  5.北京暖流科技有限公司  
成果完成人
1.袁闪闪  2.徐伟  3.马文生  
成果评价情况
  评价单位: 中国建筑节能协会 报告编号: 中建节协鉴字[2021]第10号 评价日期: 2021-08-10
  组织单位: 中国建筑科学研究院有限公司 项目负责: 袁闪闪 成果管理: 13718084273
评价意见
2021年8月10日,中国建筑节能协会组织专家,通过线上与线 下相结合的方式在北京召开了“城市级清洁供暖关键技术研发及鹤壁 智慧建管平台示范应用”科技成果鉴定会。会议成立了以吴德绳教授 级高工为主任,李德英教授为副主任的鉴定委员会。鉴定委员会听取 了项目组的研究及成果汇报,审阅了鉴定材料,经质询和讨论,形成的鉴定意见如下:
一、提供的鉴定材料完整、详实、符合科技成果鉴定要求;
二、项目组以城市级清洁供暖为研究对象,针对清洁供暖的关键 问题,开展了“规划方法-关键产品-建管平台-标准规范”全链条创新研究工作,建立了城市级清洁供暖的关键技术体系。主要创新如下:
(1)针对城市级清洁供暖规划基础数据不全、供需不平衡、技术 路径不匹配等普遍性问题,提出了清洁供暖供需平衡规划新方法,建 立了涵盖目标设定、供需分析、路径优化以及保障措施的全过程规划体系,提出了城市级清洁供暖技术路径匹配方法。
(2)针对传统空气源热泵低环温运行可靠度低、供热能力衰减快、末端设备适应性差的问题,研发了基于气液双效增焓、变频补气增焓技术的系列空气源热泵机组,大幅扩展空气源热泵低环境温度安全运行限值至-30℃,解决了空气源热泵低温环境出力低热舒适性差的重大难题。
(3)自主研发自动寻优变频压缩机控制新方法,可有效避免低温 工况不正常降频、停机,提高运行可靠度,实现空气源热泵综合性能COP提升15%以上。
(4)针对城乡清洁供暖一体化建设管理中点多面广量大、跨部门 监管难的现况,开发了全国首个城乡一体化智慧建管平台。提出了基 于逐时综合气象参数的供暖等级评估算法,为主管部门提供了快速、 定量化的决策依据;实现了农村清洁取暖与城镇智慧供热同一平台管理、能源环保财政住建多领域融合、建设运营维护一网统筹、多用户协同。
(5)在国际上首次提出了“清洁供暖指数”的概念,构建了清洁 供暖评价指标体系,量化了清洁供暖在空气质量改善中的贡献率,编制完成《清洁供暖评价标准》。
研究成果有效解决了推进城市清洁供暖过程中规划、产品、建管 以及标准规范的关键技术问题。项目成果属于完全自主知识产权创新成果,将有力支撑清洁供暖工程质量和建设成效提升。鉴定委员一致同意项目通过鉴定,成果整体达到了该领域的国际领先水平。
评价专家
姓名 工作单位 职称
吴德绳 北京建筑设计研究院 院士
李德英 北京建筑大学 正高
由世俊 天津大学 正高
郝斌 深圳市建筑科学研究院股份有限公司 正高
唐艳芬 北京节能环保中心 正高
姚杨 哈尔滨工业大学 正高
唐伟 国网能源研究院有限公司 正高
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