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本實(shí)用新型涉及一種高寒地區(qū)近零能耗建筑的多能互補(bǔ)采暖及供熱系統(tǒng)，利用太陽(yáng)能與建筑地基蓄能結(jié)合解決冬季采暖、太陽(yáng)能與空氣源熱泵結(jié)合解決生活熱水。包括太陽(yáng)能集熱器、蓄熱盤(pán)管、保溫地基蓄熱層、板式換熱器、暖風(fēng)機(jī)、空氣源熱泵、熱水箱、膨脹水箱、蓄熱循環(huán)泵、供暖循環(huán)泵、熱泵循環(huán)泵、閥門(mén)等。非采暖季太陽(yáng)能集熱器加熱生活熱水儲(chǔ)存水箱，不足時(shí)空氣源熱泵輔助加熱。采暖季一部分熱水流入蓄熱盤(pán)管儲(chǔ)存?zhèn)溆没蛲ㄟ^(guò)暖風(fēng)機(jī)向室內(nèi)供暖，另一部分流入板式換熱器加熱生活用水。當(dāng)太陽(yáng)輻射較弱時(shí)則由建筑地基蓄熱層流入暖風(fēng)機(jī)向室內(nèi)供暖，空氣源熱泵在溫度較高的白天運(yùn)行加熱生活熱水以儲(chǔ)存?zhèn)溆谩１緦?shí)用新型利用可再生能源進(jìn)行多能互補(bǔ)解決了高寒地區(qū)冬季采暖與生活用熱問(wèn)題，可實(shí)現(xiàn)建筑近零能耗運(yùn)行。

圖1 零能耗制冷纖維織物制備技術(shù)示意圖 零能耗智能制冷織物將光電超材料技術(shù)與智能紡織技術(shù)結(jié)合，旨在將隨機(jī)結(jié)構(gòu)排布的微納材料與批量制備工藝相結(jié)合制備多材料功能纖維，引入特定波段光學(xué)反射與輻射能力的新特性，構(gòu)建在陽(yáng)光直射的室外環(huán)境下具有顯著的降溫效果（1-30°C范圍內(nèi)可控）的零能耗輻射制冷智能織物（圖1），是材料-光學(xué)-紡織技術(shù)的跨領(lǐng)域多學(xué)科協(xié)同創(chuàng)新。   圖2 零能耗智能制冷織物初步結(jié)果示意圖：(a) 多材料纖維實(shí)物展示圖；(b) 多材料纖維光學(xué)照片；(c) 多材料纖維縫紉照片；(d) 制冷織物實(shí)物展示圖；(e) 制冷織物光學(xué)照片。 基于多材料纖維及纖維束制冷紗線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和光學(xué)材料調(diào)控，批量纖維制備工藝已獲得均勻連續(xù)的制冷纖維（圖2 a, b），纖維強(qiáng)度足以利用縫紉機(jī)在商用面料上進(jìn)行任意文字和形狀的繡花。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步利用紡紗和織造技術(shù)，得到在太陽(yáng)輻射波段具有＞90%反射率、在中紅外波段具有＞90%發(fā)射率的、經(jīng)緯編織的光學(xué)超材料制冷織物（圖2 d, e）。   圖3 零能耗制冷織物模擬測(cè)試。(a) 制冷織物樣品降溫測(cè)試結(jié)果曲線圖；(b) 制冷織物樣品與商用織物樣品降溫測(cè)試對(duì)比結(jié)果曲線圖；(c) 制冷織物樣品與商用防曬衣樣品降溫測(cè)試對(duì)比結(jié)果曲線圖。 經(jīng)嚴(yán)格的測(cè)試，零能耗制冷織物樣品可實(shí)現(xiàn)全天低于環(huán)境溫度2-10℃的良好輻射制冷效果（圖3a）。在此基礎(chǔ)上，對(duì)樣品織物、一系列商用織物（棉、氨綸、雪紡、麻布、防曬衣）以及模擬裸露皮膚進(jìn)行對(duì)比降溫測(cè)試（圖3 b, c），在正午太陽(yáng)輻射功率最強(qiáng)的整個(gè)時(shí)間段，織物樣品低于不同商業(yè)面料5-7℃，低于不同品牌的防曬衣3-7℃。進(jìn)一步在人體皮膚表面和小車(chē)模型內(nèi)部進(jìn)行降溫測(cè)試（圖4），與普通棉織物相比，智能制冷織物覆蓋的人體皮膚表面可低~3℃，小車(chē)與空白小車(chē)的差值溫度可達(dá)~30℃，與反光車(chē)罩覆蓋的小車(chē)的差值溫度可達(dá)~27℃，具有優(yōu)異的降溫效果。   圖4 零能耗制冷織物降溫測(cè)試。(a) 人體降溫測(cè)試紅外圖；(b) 小車(chē)模型降溫測(cè)試。 零能耗制冷織物可對(duì)人體局部微環(huán)境實(shí)現(xiàn)高效的熱學(xué)調(diào)控，提供一種低成本、零能耗、高效的個(gè)人熱管理方案，顛覆傳統(tǒng)制冷技術(shù)，尤其是克服室外人體熱管理技術(shù)固有的低效率、高能耗、大體積等瓶頸問(wèn)題，并緩解傳統(tǒng)制冷耗能導(dǎo)致的碳排放；零能耗制冷織物體系基于批量纖維制備技術(shù)以及先進(jìn)紡紗織造工藝，具有零功耗降溫、低成本、可產(chǎn)業(yè)化批量生產(chǎn)特征，與現(xiàn)有紡織行業(yè)相兼容，適合大規(guī)模推廣制備和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用；零能耗制冷織物秉持可持續(xù)發(fā)展的理念，采用可降解的服用聚合物材料和低成本的微納顆粒為原料，打造低排放、可循環(huán)、綠色環(huán)保、柔軟親膚、舒適透氣的可穿戴終端產(chǎn)品。應(yīng)用前景廣泛，可用于包括高端智能服裝、特種服裝、高端先進(jìn)建材、個(gè)人熱管理裝置、冷鏈系統(tǒng)、智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)等領(lǐng)域，對(duì)纖維新材料技術(shù)和高端紡織產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有里程碑式的意義。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:圖1 零能耗制冷纖維織物制備技術(shù)示意圖零能耗智能制冷織物將光電超材料技術(shù)與智能紡織技術(shù)結(jié)合，旨在將隨機(jī)結(jié)構(gòu)排布的微納材料與批量制備工藝相結(jié)合制備多材料功能纖維，引入特定波段光學(xué)反射與輻射能力的新特性，構(gòu)建在陽(yáng)光直射的室外環(huán)境下具有顯著的降溫效果（1-30°C范圍內(nèi)可控）的零能耗輻射制冷智能織物（圖1），是材料-光學(xué)-紡織技術(shù)的跨領(lǐng)域多學(xué)科協(xié)同創(chuàng)新。 圖2 零能耗智能制冷織物初步結(jié)果示意圖：(a) 多材料纖維實(shí)物展示圖；(b) 多材料纖維光學(xué)照片；(c) 多材料纖維縫紉照片；(d) 制冷織物實(shí)物展示圖；(e) 制冷織物光學(xué)照片。基于多材料纖維及纖維束制冷紗線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和光學(xué)材料調(diào)控，批量纖維制備工藝已獲得均勻連續(xù)的制冷纖維（圖2 a, b），纖維強(qiáng)度足以利用縫紉機(jī)在商用面料上進(jìn)行任意文字和形狀的繡花。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步利用紡紗和織造技術(shù)，得到在太陽(yáng)輻射波段具有＞90%反射率、在中紅外波段具有＞90%發(fā)射率的、經(jīng)緯編織的光學(xué)超材料制冷織物（圖2 d, e）。 圖3 零能耗制冷織物模擬測(cè)試。(a) 制冷織物樣品降溫測(cè)試結(jié)果曲線圖；(b) 制冷織物樣品與商用織物樣品降溫測(cè)試對(duì)比結(jié)果曲線圖；(c) 制冷織物樣品與商用防曬衣樣品降溫測(cè)試對(duì)比結(jié)果曲線圖。經(jīng)嚴(yán)格的測(cè)試，零能耗制冷織物樣品可實(shí)現(xiàn)全天低于環(huán)境溫度2-10℃的良好輻射制冷效果（圖3a）。在此基礎(chǔ)上，對(duì)樣品織物、一系列商用織物（棉、氨綸、雪紡、麻布、防曬衣）以及模擬裸露皮膚進(jìn)行對(duì)比降溫測(cè)試（圖3 b, c），在正午太陽(yáng)輻射功率最強(qiáng)的整個(gè)時(shí)間段，織物樣品低于不同商業(yè)面料5-7℃，低于不同品牌的防曬衣3-7℃。進(jìn)一步在人體皮膚表面和小車(chē)模型內(nèi)部進(jìn)行降溫測(cè)試（圖4），與普通棉織物相比，智能制冷織物覆蓋的人體皮膚表面可低~3℃，小車(chē)與空白小車(chē)的差值溫度可達(dá)~30℃，與反光車(chē)罩覆蓋的小車(chē)的差值溫度可達(dá)~27℃，具有優(yōu)異的降溫效果。 圖4 零能耗制冷織物降溫測(cè)試。(a) 人體降溫測(cè)試紅外圖；(b) 小車(chē)模型降溫測(cè)試。零能耗制冷織物可對(duì)人體局部微環(huán)境實(shí)現(xiàn)高效的熱學(xué)調(diào)控，提供一種低成本、零能耗、高效的個(gè)人熱管理方案，顛覆傳統(tǒng)制冷技術(shù)，尤其是克服室外人體熱管理技術(shù)固有的低效率、高能耗、大體積等瓶頸問(wèn)題，并緩解傳統(tǒng)制冷耗能導(dǎo)致的碳排放；零能耗制冷織物體系基于批量纖維制備技術(shù)以及先進(jìn)紡紗織造工藝，具有零功耗降溫、低成本、可產(chǎn)業(yè)化批量生產(chǎn)特征，與現(xiàn)有紡織行業(yè)相兼容，適合大規(guī)模推廣制備和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用；零能耗制冷織物秉持可持續(xù)發(fā)展的理念，采用可降解的服用聚合物材料和低成本的微納顆粒為原料，打造低排放、可循環(huán)、綠色環(huán)保、柔軟親膚、舒適透氣的可穿戴終端產(chǎn)品。應(yīng)用前景廣泛，可用于包括高端智能服裝、特種服裝、高端先進(jìn)建材、個(gè)人熱管理裝置、冷鏈系統(tǒng)、智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)等領(lǐng)域，對(duì)纖維新材料技術(shù)和高端紡織產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有里程碑式的意義。知識(shí)產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利知識(shí)產(chǎn)權(quán)編號(hào):CN111575823A、CN111826965A、CN111455484A、CN111455483A、CN111560672A、2021101783117、2021100207492技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平成果獲得方式:與企業(yè)合作獲得政府支持情況:國(guó)家級(jí)計(jì)劃/專項(xiàng)類別:源頭創(chuàng)新計(jì)劃-人才發(fā)展專項(xiàng)獲得經(jīng)費(fèi):300.00萬(wàn)元

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種建筑能耗數(shù)據(jù)采集終端，主要包括ARM處理器、與ARM處理器相連的存儲(chǔ)器、以太網(wǎng)絡(luò)接口、數(shù)據(jù)采集模塊、人機(jī)交互單元；所述以太網(wǎng)絡(luò)接口為單向通訊接口，包括第一以太網(wǎng)絡(luò)接口、第二以太網(wǎng)絡(luò)接口，第一以太網(wǎng)絡(luò)接口的輸出端與ARM處理器的輸入端相連，第二以太網(wǎng)絡(luò)接口的輸入端與ARM處理器的輸出端相連；所述存儲(chǔ)器包括DDRRAM、FLASHROM、SD卡存儲(chǔ)器，均與ARM處理器相互連接。本實(shí)用新型是實(shí)現(xiàn)建筑能耗數(shù)據(jù)分類、分項(xiàng)采集的關(guān)鍵設(shè)備，負(fù)責(zé)采集監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的電、水、燃?xì)獾扔?jì)量裝置的計(jì)量數(shù)據(jù)，

近零排放垃圾發(fā)電鍋爐及系統(tǒng)新技術(shù)聯(lián)合了熱解、燃燒和熔融等手段對(duì)垃圾 進(jìn)行徹底無(wú)害化減容處理，利用熱解產(chǎn)物燃燒產(chǎn)生的熱量發(fā)電，對(duì)尾氣進(jìn)行化學(xué)、 物理等方法處理，實(shí)現(xiàn)近零排放。技術(shù)過(guò)程:對(duì)垃圾中可燃成分在裂解爐中進(jìn)行 熱解，產(chǎn)生 CH4、CO、H2 等燃?xì)猓細(xì)馊紵a(chǎn)生的高溫?zé)煔馀c水交換熱量產(chǎn)生高 溫水蒸汽，推動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電。不可燃成分和熱解殘余固體被傳送至高溫熔融池進(jìn) 行降解和高溫消毒，熱解產(chǎn)生的焦碳在熔池里進(jìn)一步燃燒，最后在熔融池中形成 多孔狀結(jié)構(gòu)，可用作吸附劑利用。技術(shù)特點(diǎn)包括:(1)將垃圾熱解、燃

本技術(shù)對(duì)農(nóng)林有機(jī)固體廢物好氧發(fā)酵堆肥過(guò)程中的潛熱與顯熱均予以回收，大大提高了熱回收效率。并開(kāi)發(fā)了適于典型應(yīng)用場(chǎng)所（溫室大棚、禽畜棚舍及農(nóng)村住宅）的肥熱聯(lián)產(chǎn)熱回收裝置。 一、項(xiàng)目分類 顯著效益成果轉(zhuǎn)化 二、成果簡(jiǎn)介 有機(jī)固廢（如秸稈、動(dòng)物糞便等）好氧發(fā)酵堆肥（Composting）是在微生物作用下使有機(jī)物礦質(zhì)化、腐殖化和無(wú)害化而變成腐熟肥料的過(guò)程。其過(guò)程中產(chǎn)生的生物熱約為燃燒時(shí)熱值的1/2~2/3（約相當(dāng)于0.25-0.35倍同質(zhì)量標(biāo)煤），堆內(nèi)最高溫度可達(dá)70°C以上。用好氧發(fā)酵生物熱為建筑、溫室大棚及禽畜棚舍等冬季供暖，可視為（近）零碳排放。“肥熱聯(lián)產(chǎn)”是消納秸稈及動(dòng)物糞污的一種頗具發(fā)展前景的新思路。 本項(xiàng)目對(duì)典型的有機(jī)固廢-秸稈開(kāi)展了“肥熱聯(lián)產(chǎn)”研究，成果先進(jìn)性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1）本技術(shù)對(duì)農(nóng)林有機(jī)固體廢物好氧發(fā)酵堆肥過(guò)程中的潛熱與顯熱均予以回收，大大提高了熱回收效率。并開(kāi)發(fā)了適于典型應(yīng)用場(chǎng)所（溫室大棚、禽畜棚舍及農(nóng)村住宅）的肥熱聯(lián)產(chǎn)熱回收裝置。 2）本技術(shù)實(shí)現(xiàn)了靜態(tài)堆肥，方法簡(jiǎn)單易行、經(jīng)濟(jì)高效。解決了傳統(tǒng)堆肥中需要人工或機(jī)械“翻堆”的問(wèn)題，大大提高了生產(chǎn)效率。 3）適于典型應(yīng)用場(chǎng)所的“肥熱聯(lián)產(chǎn)”供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。秸稈肥熱聯(lián)產(chǎn)的發(fā)酵周期、產(chǎn)熱率、熱回收率、供暖熱媒溫度等參數(shù)都有其獨(dú)特的規(guī)律性。相應(yīng)供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法異于常規(guī)。 4）結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與人工智能的秸稈肥熱聯(lián)產(chǎn)供暖系統(tǒng)智慧化調(diào)控方法，實(shí)現(xiàn)熱能生產(chǎn)、供給與需求以及肥料生產(chǎn)所需理化條件的動(dòng)態(tài)最優(yōu)匹配。 5）技術(shù)應(yīng)用范圍廣泛、應(yīng)用形式靈活。可分散式利用，如田間地頭、溫室大鵬、禽畜圈舍、孤立場(chǎng)站、冰雪旅游景區(qū)等；也可集中式利用（大型發(fā)酵工廠），為供熱廠、工業(yè)企業(yè)補(bǔ)充廉價(jià)熱量。

造紙工業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，但屬于高物耗、高能耗的污染大戶，廢水排放量占全國(guó)工業(yè)廢水排放量的17%以上。實(shí)現(xiàn)廢水綜合治理，減少尾水排放量，已成為造紙行業(yè)發(fā)展迫切。本項(xiàng)目技術(shù)采用膜集成技術(shù)實(shí)現(xiàn)了造紙尾水的凈化處理，實(shí)現(xiàn)了水的分級(jí)回用，項(xiàng)目已經(jīng)建成萬(wàn)噸級(jí)工程2項(xiàng)，經(jīng)濟(jì)效益好。

1.驗(yàn)證了穩(wěn)態(tài)方法在計(jì)算耗熱指標(biāo)時(shí)的適用性，對(duì)比理論耗熱量和實(shí)際耗熱量，并分析其差異原因，得到了建筑實(shí)際耗熱量修正計(jì)算方法；2.提出了熱源總效率的概念，并基于此對(duì)不同供熱方式的能效進(jìn)行了比較，得到了基礎(chǔ)量化數(shù)據(jù)，推薦了適用于低能耗居住建筑的供熱方式；3.建立了適用于低能耗居住建筑供熱模式的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，完成了對(duì)供熱模式的評(píng)價(jià)軟件。定量分析了不同供熱模式的特點(diǎn)，為工程應(yīng)用提供參考。

建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要對(duì)電、水、燃?xì)獾饶茉纯偭恳约罢彰鞑遄秒姟⒖照{(diào)用電、動(dòng)力用電和特殊用電等四個(gè)分項(xiàng)進(jìn)行計(jì)量并將能耗數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸，不僅能夠?qū)扔薪ㄖM(jìn)行能耗動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、完善用能管理，同時(shí)可以通過(guò)對(duì)建筑實(shí)際用能狀況的定量分析，以及同類建筑的能耗指標(biāo)比較，評(píng)價(jià)和診斷建筑的能耗水平，充分挖掘節(jié)能潛力，從而提供有效的節(jié)能改造依據(jù)和方案。

建筑物“零變形”智能控制系統(tǒng)，是在主體結(jié)構(gòu)上連接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)； 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)力源、驅(qū)動(dòng)裝置、熱電阻片、溫度測(cè)量?jī)x、智能錨固裝置；驅(qū)動(dòng)力源 采用形狀記憶合金材料，并布置在結(jié)構(gòu)構(gòu)件的體外，布置形狀可以是直線、折線或曲線， 兩端由智能錨固裝置與主體結(jié)構(gòu)錨固；驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)導(dǎo)線與驅(qū)動(dòng)力源形成一個(gè)閉合回路， 用于實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)，熱電阻片固定在驅(qū)動(dòng)力源上，與溫度測(cè)量?jī)x連接；智能控 制系統(tǒng)包括受力狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，受力狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀安裝在主體結(jié)構(gòu)的控制 截面處，經(jīng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接，形成閉合的控制環(huán)，計(jì)算機(jī)分析處理結(jié)構(gòu) 構(gòu)件的受力信息，并控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的作動(dòng)。可精確控制建筑物形變。