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項目簡介近年來，在我國科技部、建設部等政府部門的大力推動下，地源熱泵空調系統在我國許多北方省市得到了大面積推廣應用。但是，淺層地熱能開發利用工作是一個綜合技術性較強的系統工程，如果設計不當，經常出現無法正常運行的情況，更有甚者系統已經報廢。導致地源熱泵系統失敗的主要原因有很多，例如在建設初期沒有進行充分的淺層地溫能測試以及地下換熱特性實驗、地層巖性取芯分析，完全憑借經驗參數設計，忽視了淺層地溫能資源分布的地域差異性；缺乏對建筑冷熱負荷的仔細計算，出現“大馬拉小車”或者“小馬拉大車”現象；缺乏對地源熱泵系統長期性能的分析與預測，忽視了淺層地溫的堆積效應；工程施工不規范；運行監測調控缺乏等等。因此，實施地源熱泵空調供熱系統，必須進行嚴格的技術，包括地下土壤熱特性測試、地層巖性取芯分析；建筑冷熱負荷的動態模擬計算、地源熱泵系統長期性能分析與預測；規范工程施工；建立有效的地下溫度場變化特性監測系統等，才能確保地源熱泵系統的長期可靠穩定運行，達到預期效果。1）地溫能勘查和地下換熱特性測試技術河北工業大學成功研制出了基于恒溫法的地下換熱性能測試裝置，已經申請國家發明專利。該系統能夠獲得地下溫度場、土壤導熱系數以及地下換熱特性等重要參數的實測數據，為系統設計提供科學依據。該裝置在天津、河北、山東、安徽等省市進行了大量的測試工作，積累了大量的實測數據。2）建筑物冷熱負荷的動態模擬技術通過采用目前國際流行的建筑能耗模擬軟件，結合建筑圍護結構、區域氣候、使用特點等特征進行可以充分反映出建筑物冷熱負荷的小時變化規律，為地下設計與系統運行策略提供重要的依據。在逐時負荷基礎上進行地下設計，可以有效避免設計不匹配現象。3）地溫場動態分析與節能預測技術通過基于地下溫度場和流體溫度變化的系統運行分析，可以為實際地下管群的優化提供具體的指導，從而保證整個埋管系統的合理布局，節省建設成本。該技術先后應用于天津和河北省的國土資源部淺層地溫能大調查項目。4）地源熱泵地下溫度場監測技術通過合理地設置地下溫度場測點，可以準確地反映出系統的運行狀況，及時發現淺層地溫的堆積效應，這有利于系統的運行節能，保證系統長期運行的可靠性和穩定性。目前，河北工業大學已經在天津和河北等地的地源熱泵系統工程中，成功設計了大量的地下監測系統，掌握了第一手的系統運行與節能數據，這對于地源熱泵系統的優化設計具有直接指導意義。項目負責人 王華軍   聯系方式 聯系電話：15122700298Email：huajunwang@126.com

團隊以深地工程地質災害預警與防控為切入點，將微震監測、智能云與新型支護技術相融合，打造了一套從底層算法到頂層智能物聯網算法完整的解決方案，最終實現了 “精準監測”到“云端預警”再到“智能防控”。  一、項目進展 創意計劃階段 二、負責人及成員 姓名 學院/所學專業 入學/畢業時間 李想 環工院/土木水利 2020.09-2023.06 曾俊 環工院/建筑與土木工程 2019.09-2022.06 馬佳驥 環工院/地質工程 2019.09-2022.06 吉翔 環工院/土木水利 2020.09-2023.06 盧向前 環工院/地質資源與地質工程 2020.09-2023.06 喻妮 環工院/土木工程 2020.09-2023.06 代坤坤 環工院/土木工程 2021.09-2025.06 文倩 商學院/應用經濟學 2019.09-2022.06 彭豐 環工院/土木工程 2020.09-2024.06 李超飛 環工院/地質工程 2020.09-2024.06 宋濤 環工院/地質工程 2017.09-2023.06 張航 環工院/土木工程 2016.09-2022.12 鄧葉林 環工院/土木工程 2019.09-2022.06 馬俊杰 環工院/地質工程 2019.09-2022.06 朱玥 商學院/應用經濟學 2021.09-2023.06 三、指導教師 姓名 學院/所學專業 職務/職稱 研究方向 馬春馳 環工院/ 無/副教授 隧道與地下工程 李天斌 環工院/ 院長/教授 隧道與地下工程 朱星 環工院 無/副教授 邊坡工程 崔圣華 環工院 無/講師 地質工程 楊曉軒 環工院 無/助教 無 趙偉華 環工院 系主任/副教授 邊坡工程 四、項目簡介 團隊以深地工程地質災害預警與防控為切入點，將微震監測、智能云與新型支護技術相融合，打造了一套從底層算法到頂層智能物聯網算法完整的解決方案，最終實現了 “精準監測”到“云端預警”再到“智能防控”。 根據國家西部大開發、扶貧開發、川藏鐵路、國防重大專項深地工程項目等重大戰略相繼開設，未來將有超過5.2萬億元的市場容量。①自主研發一套以傳感器—采集站—便攜檢測儀—云平臺為一體的高精度的微震監測系統。②基于智能云構架+MOC多輸出技術+BIM，研發了深地災害智能預警與防控云平臺。 ③自主研發了深地災害新型支護裝置。已完成智能預警與防控云平臺的研發設計，以及四個核心設備+三種新型支護裝置的小規模生產，具有專業背景的數據分析團隊已通過云平臺遠程處理監測數據。本項目正對硬件產品進行投入生產，計劃于2023年完成軟硬件的升級，2024年上線深地工程地質災害大數據云平臺，2025年實現掌上云技術。學生團隊已發表30篇高水平論文，申請發明專利18項，新型實用專利12項，軟件著作權5項，獲10余項國家、省部級創新創業類競賽獎勵。依托學校平臺已完成或參與國家、省部級項目10余項，合同總價值超千萬元，并獲得央視報道，引起了國內外社會的高度關注。

據統計，目前規劃吹填造地面積達到1200km o吹填土具有含 水率高、孔隙比大、強度低、壓縮性高等特點，處于超軟狀態，人員和施工機 械無法直接進入場地，處理難度極大，迫切需要研發適應大面積超軟地基快速處 理新技術。本發明專利技術正是針對飽和吹填超軟土加固難題而開發，實現了在 承載力為零的泥上施工、實現了泥上插板、泥上鋪膜、泥上布管，采取新型管網 代替砂墊層水平排水系統，改進水平排水濾管，改進排水板和波紋濾管的連接方 法，實現了多項施工工藝的突破，從根本上解決了超軟土地基上無法進行傳統真 空預壓的施工難題，開辟了特殊土地基加固的新途徑。主要施工步驟包括鋪設 浮橋、改性真空預壓以及結合覆水預壓技術：（1）在圍堤內的淤泥區上鋪設浮 橋；（2）在淤泥區上鋪設塑料編織布，將其固定于圍堤和浮橋上；（3）在塑料 編織布上水平鋪設排水支管，塑料排水板纏繞排水支管插入淤泥區的淤泥中； (4)在塑料編織布上水平鋪設排水主管，走向與排水支管垂直，排水主管一 端連接真空泵；(5)在排水主管、與排水支管上鋪設土工布，在土工布上鋪設 真空膜；(6)在真空膜上放置水荷載。

一、 項目簡介近年來，隨著能源與環境問題的日益突出，地源熱泵成為供熱空調系統的新寵，各地爭相建設。但是，一些地源熱泵系統項目由于存在設計考慮不周、施工偷工減料及運行精細化不夠等問題，出現了大量的項目運行不理想或失敗的案例。尤其是，地源熱泵（土壤源熱泵）系統需要保持土壤的冷熱平衡問題沒有引起設計和運行人員的注意。北方地區，在全年的建筑用能上，常常出現用熱量遠大于用冷量的情況，在系統設計時需要考慮補助熱源的設計，在運行過程中需要特別實時監測地下溫度場的平衡。太陽能-地源熱泵聯合系統（HSGSHPS），由地源熱泵系統（GSHPS）和太陽能輔助地源熱泵系統（SAGSHPS）組成，可以為建筑供冷、供熱及供熱水，既解決了夏季空調能耗遠低于冬季供熱能耗建筑單純使用地源熱泵時出現的地溫不平衡問題，同時最大限度利用可再生能源。具有如下優點：兩個子系統熱負荷分配靈活可調，適應負荷計算的不確定性；非供熱季太陽能通過跨季節儲存與土壤中，既減少了太陽能集熱器的需求面積，又可以提高土壤溫度，進而提高地源熱泵機組COP；太陽能冬季直接供熱效率高，提高整個系統供熱的COP。本項目的特點是因地制宜根據建筑負荷需要和建筑所在地地質和太陽能資源情況，對供熱空調系統進行優化設計，保證地源熱泵系統的平穩運行并使系統初投資和運行成本最低。二、 項目技術成熟程度本項目技術已在小型別墅建筑和中型辦公建筑進行示范運行，積累了大量的經驗，基本達到成熟。三、 技術指標（包括鑒定、知識產權專利、獲獎等情況）本項目依托國家科技支撐計劃項目、天津市科技支撐計劃項目和天津市科技計劃重大項目完成，獲得驗收，現有發明專利一項：一種太陽能-地源熱泵聯合建筑供能系統（專利號：201110146044.1）。四、 市場前景（應用領域、市場分析等）目前，在新農村建設中，很多地區處于找不到熱源的狀態，城市集中供熱不能到達，燃煤鍋爐不允許新建，燃氣鍋爐供熱運行費用太高且燃氣氣源緊張，傳統的供熱方式不能適應新農村建設，太陽能耦合地源熱泵系統以可再生能源為熱源，消耗部分電能可獲得3-5倍熱量為建筑供熱，同時，可以實現建筑的制冷空調，室內舒適度高，運行費用低。本項目技術適用于農村小型建筑、別墅以及中型辦公建筑或住宅，應用前景很好。五、 規模與投資需求（資金需求、場地規模、人員等需求）以260 m2的別墅建筑為例，建筑供熱負荷約15 – 20 kW，供冷負荷約為18 – 25 kW，需配置一臺地源熱泵機組，太陽能集熱器25 – 40 m2，室內布置風機盤管4 – 6臺，室外鉆孔4 – 5口，孔深110 m。 系統投資10 – 15萬元， 系統供暖運行費用15 – 18 元/m2。以5000 m2的辦公建筑為例，建筑熱負荷約為260kW，冷負荷為360kW。室內末端采用風機盤管，采用地源熱泵與太陽能跨季節儲熱輔助地源熱泵系統耦合形式，系統總投資約為300萬元，系統運行供暖費用8 – 10元/m2。六、 生產設備本項目所涉及的設備均可通過外購途徑獲得，企業無需投入相關生產設備。七、 效益分析采用合同能源管理形式為用戶提供能源服務，或者為用戶提供系統設計等形式，對該供熱空調系統進行推廣，比傳統的集中供熱節省運行費用30-50%。八、 合作方式專利轉讓、技術入股均可，面議。九、 項目具體聯系人及聯系方式（包括電子郵箱）聯系人：王恩宇電話：1380217895Email: enyuwang@163.com十、 高清成果圖片3-4張

本實用新型涉及一種雙水箱太陽能地暖組合結構，包括太陽能電池板、太陽能熱水器和地暖，太陽能電池板包括蓄電池、控制器及開關模塊，三者用導線相連，太陽能熱水器包括保溫水箱、集熱管和托架一，地暖包括副保溫水箱、托架二、盤管、水泵、儲水箱及深井，太陽能熱水器和地暖都包括水管和電磁閥，其保溫水箱與集熱管、副保溫水箱與盤管、保溫水箱與副保溫水箱、盤管與水泵、盤管與儲水箱、儲水箱與水泵、水泵與深井以及儲水箱與深井都通過相應水管相連，電磁閥設在相應水管接頭處，托架一與托架二分別支撐保溫水箱和副保溫水箱。該組合結構充分

湖南大學譚蔚泓院士主持的“新型冠狀病毒（2019-nCoV）核酸現場快速檢測設備及試劑”獲得科技部優先立項資助，同時相關檢測產品由國務院應對新型冠狀病毒感染的肺炎疫情聯防聯控機制（科研攻關組）辦公室，向國家藥監局推薦進入應急審批通道。該項目系湖南大學針對新冠肺炎前期診斷困難所設立的應急科技攻關項目。旨在通過快速檢測技術，幫助醫護人員和民眾在家庭、社區對感染病疑似患者實現快速篩查。經譚蔚泓院士、蔣健暉教授、楊朝勇教授等來自湖南大學、杭州優思達生物技術有限公司、湖南融健基因生物科技有限公司、上海交通大學、中國科學院腫瘤與基礎醫學研究所和廈門大學等單位科研團隊的艱苦攻關，發明了一種現場快速分子診斷新技術。 該項目相關產品已完成核酸快提和恒溫逆轉錄擴增等系列技術攻關。正與多家定點醫院合作進行臨床試驗，并已完成100多例臨床樣本測試，陽性樣本檢出率約為90%，其它檢測指標達到金標準水平。檢測試劑盒的優化和定型可望近日完成。 

湖南大學譚蔚泓院士主持的“新型冠狀病毒（2019-nCoV）核酸現場快速檢測設備及試劑”獲得科技部優先立項資助，同時相關檢測產品由國務院應對新型冠狀病毒感染的肺炎疫情聯防聯控機制（科研攻關組）辦公室，向國家藥監局推薦進入應急審批通道。 該項目系湖南大學針對新冠肺炎前期診斷困難所設立的應急科技攻關項目。旨在通過快速檢測技術，幫助醫護人員和民眾在家庭、社區對感染病疑似患者實現快速篩查。經譚蔚泓院士、蔣健暉教授、楊朝勇教授等來自湖南大學、杭州優思達生物技術有限公司、湖南融健基因生物科技有限公司、上海交通大學、中國科學院腫瘤與基礎醫學研究所和廈門大學等單位科研團隊的艱苦攻關，發明了一種現場快速分子診斷新技術。 該項目相關產品已完成核酸快提和恒溫逆轉錄擴增等系列技術攻關。正與多家定點醫院合作進行臨床試驗，并已完成100多例臨床樣本測試，陽性樣本檢出率約為90%，其它檢測指標達到金標準水平。檢測試劑盒的優化和定型可望近日完成。