【正文】 熱進行了一系列研究，蓄熱裝置包括埋地盤管和地埋水箱，分析了供暖系統(tǒng)的長期性運行特性，并模擬了地下土壤的蓄熱特性，并針對示范工程開展相應的應用研究。 我國對太陽能耦合土壤源熱泵的研究起步較晚，天津商學院、上海交通大學、哈爾濱工業(yè)大學、東南大學、青島理工大學等先后對其進行了實驗及理論研究，取得了一定的成果。 20xx 年，美國的Andrew D Chiasson 與 Cenk Yavuzturk 用 TRNSYS 作為平臺，對帶有太陽能集熱器的地源熱泵系統(tǒng)進行了模擬研究，采用了包括芝加哥、鹽湖城和丹佛在內(nèi)的具有不同氣候特點的 6 個美國城市的氣候參數(shù)進行了為期 20 年的模擬，證明了聯(lián)合系統(tǒng)的節(jié)能效果。 19781981 年，美國布魯克海文國家實驗室對帶圓柱型地下儲能灌的串聯(lián)太陽能熱泵系統(tǒng)經(jīng)行了實驗和模擬研究，結(jié)果表明：在冬季供暖運行工況下，地下儲能灌可以使太陽能熱泵工作性能更穩(wěn)定，而且可以減少輔助熱源的容量。 同時在熱泵系統(tǒng)的長期連續(xù)運行狀態(tài)下，地下埋管換熱器的進出口循環(huán)水溫度將越來越低，這將導致熱泵機組蒸發(fā)溫度的下降和循環(huán)性能系數(shù)的降低，另一方面，過低的埋管換熱器進水溫度有可能產(chǎn)生載冷劑結(jié)凍的現(xiàn)象，或者由于熱泵機組的低溫保護而頻繁地自行停機。為了提高 PCM 的導熱工特性，研究者們通常采取在 PCM 中添加金屬填料、石墨、在封裝壁面上加肋片以及進行膠 17 囊封裝或?qū)⒉煌?PCM進行組合等方法來提高 PCM的蓄放熱性能。結(jié)果表明相變蓄熱材料在白天有效儲存太陽熱能，夜間向室內(nèi)供熱，減少太陽房溫度波動，提高了室內(nèi)溫度。10H2O和 NaCH3COO目前，相變蓄熱 16 材料（ PCM）應用在太陽能熱利用系統(tǒng) 得到了廣泛的研究，美國、德國、日本等國家一直處于領先地位，其研究范圍涉及相變材料蓄放熱理論分析、數(shù)值計算、實驗研究、應用研究乃至技術經(jīng)濟分析等各個方面。通過對單根石墨填充 U 型管式玻璃真空管熱性能的試驗研究表明，這種填充式集熱器可以提高集熱效率 10%。為了克服全 玻璃真空管集熱器的這種弊端，世界各國科學家又研制了熱管式和 U 型管式玻璃真空管集熱器。真空管集熱器于 20 世紀 70年代研制成功。清華大學、中國科技大學及中科院廣州能源研究所分別對平板集熱器隔熱層最佳厚度、集熱器空氣夾層的最佳間距進行了理論分析和傳熱試驗研究。目前，國內(nèi)外使用比較普遍的平板式集熱器是全銅集熱器和銅鋁復合集熱器。 （ 3）太陽能高效集熱 蓄熱與主動式太陽能熱利用技術 太陽能熱利用技術最為關鍵的環(huán)節(jié)是太陽能的收集，因此在主動式太陽能利用系統(tǒng)中，太陽能集熱器是系統(tǒng)的關鍵設備，是承擔太陽能光熱轉(zhuǎn)換的核心部件，其性能和成 本對整個裝置起決定性的作用。新疆地區(qū)干 14 旱少雨，晴天多，大氣透明度好，陽光透射率高，太陽能資源非常豐富。清華大學江億教授對城市住區(qū)氣候環(huán)境從規(guī)劃、建筑室內(nèi)外物理環(huán)境和環(huán)境 控制系統(tǒng)的整體研究，提出綠色住區(qū)的設計理念和方法。 70 年代在面對世界能源危機和太陽能設計研究熱潮中，我國也進行了太陽能建筑設計的系列研究。他提出的 “生物氣候設計方法 ”(Bioclimatic Design Method)比較全面而綜合地考慮了所有氣候要素對建筑設計的影響，以及相應的室內(nèi)熱環(huán)境和熱舒適問題。國外在鄉(xiāng)村地區(qū)進行了大量生態(tài)建筑實踐，一般有以下做法：挖掘傳統(tǒng)、地方建筑技術，并適當改造；就地取材，如土、石材、木材；形式上與地方文化、自然背景相融合；強調(diào)群眾參與。 （ 2）村鎮(zhèn)建筑氣候規(guī)劃設計與 村鎮(zhèn) 建筑太陽能被動式利用 兵團從 1998 年正式開始城鎮(zhèn)化建設， 先后啟動 “金邊工程 ”和 38個城鎮(zhèn)建設 工程 ， 但 建設內(nèi)容主要是城鎮(zhèn)的水、熱、路、排水 等 基礎設施。分析長江流域農(nóng)村建筑能耗現(xiàn)狀，分別統(tǒng)計并比較重慶市三大經(jīng)濟區(qū)、安徽、浙江、江蘇、江西各省區(qū)及長江流域總體農(nóng)村人均建筑能耗、建筑總能耗以及建筑能源結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 。以戶為單位詳細統(tǒng)計柴草、煤炭、罐裝液化氣、電力 等農(nóng)村家庭常用建筑能耗。大部分家庭利用農(nóng)、林業(yè)廢棄秸稈、稻草等原料獲取熱能，既造成能源浪費，又大面積污染環(huán)境。 20xx 年李翔等根據(jù)蘇北地區(qū)十幾個縣有代表性自然村落的實地調(diào)研，對該地區(qū)農(nóng)村建筑的能耗結(jié)構(gòu)進行了分析，采暖和炊事能耗是農(nóng)村地區(qū)主要能耗。 我國 村鎮(zhèn)建筑能耗 的調(diào)查和研究工作始于本世紀初。 自 20xx 年起，我國高度重視建筑能耗統(tǒng)計、能源審計、能耗監(jiān)測和能效評價工作。 5） 兵團 邊境 村鎮(zhèn)建筑太陽能 利用 和 土壤源熱泵復合供熱 空調(diào)系統(tǒng) 優(yōu)化設計與運行控制 技術 ，該技術是 在兵團邊境建筑中 高效利用太陽能和土壤熱能冬季采暖、夏季空調(diào)，保障兵團 村 鎮(zhèn)建筑用能 效率和用能安全的關鍵。 3） 兵團 邊 境 村鎮(zhèn)建筑太陽能被動式熱利用建筑體系的計算機模擬與系統(tǒng)優(yōu)化設計。 2．項目主要技術難點 和重點 本項目涉及 兵團既有 邊境 村鎮(zhèn)建筑能耗評價，涉及 適宜新疆地區(qū)氣候特征的低能耗建筑規(guī)劃與設計、太陽能高效集熱與儲熱和熱能輸配、太陽能與土壤 源 熱泵系統(tǒng)復合集成、太陽能建筑一體化 及其示范應用等關鍵問題，主要技術難點和也是重點如下： 1） 兵團 6 個邊境團場 既有 村鎮(zhèn) 建筑能耗狀況及能效監(jiān)測與評價 。但小城鎮(zhèn)住區(qū)對太陽能的利用卻很少，團部大約有 20%的住戶安裝了家用熱水器；連隊大約有 10%的住戶安裝了家用熱水器。冬季采暖時間為6 個月左右，供暖方式主要采用火墻取暖，還有部分采用土暖氣供暖，取暖所用燃料主要為煤炭，土塊平房每年采暖燒煤量為 噸左右，磚平房每年采暖燒煤量為 45 噸左右。連隊房屋均為單層建筑，磚平房面積多在6080m2，層高在 左右，窗戶的類型主要采用空腹鋼窗和 8 塑鋼窗，南疆一般為單層窗框單玻，北疆一般為單層窗框雙玻。同時帶動了基礎設施建設，住房建設成為這一時期城鎮(zhèn)建設的主要措施。城市基礎設施建設全面展開，完成38 個重點小城鎮(zhèn)和南疆 31 個團場基礎設施建設，實施邊境團場連部道路工程，使兵團城鎮(zhèn)綜合承載能力大幅提高。按照團部周圍的連隊居住區(qū)向團場城鎮(zhèn)集中，偏遠連隊向中心連隊居住區(qū)集中的原則，逐步減少連隊作業(yè)點數(shù)量，擴大居民區(qū)規(guī)模，實施集中統(tǒng)一的規(guī)?；图s化建設管理。通過規(guī)劃的調(diào)控作用，整合團場資源，避免重復建設，實現(xiàn)基礎設施的共建、共享。 2）不斷增強兵團城鎮(zhèn)規(guī)劃的引導和調(diào)控作用 。 6 1）初步建立了兵團城鎮(zhèn)化發(fā)展的推進機制 。 在新的歷史時期， 兵團 城鎮(zhèn)化 建設 迎來前所未有的發(fā)展機遇，作為兵團城鎮(zhèn)化建設重要組成部分的 邊境 村鎮(zhèn)建設也必將迎來新的建設和發(fā)展時期。 目前， 黨中央和國務院高度重視新疆生產(chǎn)建設兵團的建設和發(fā) 5 展， 胡錦濤 總書記 強調(diào)指出 “要把城鎮(zhèn)化、新型工業(yè)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化作為兵團特殊體制和社會主義市場經(jīng)濟體制緊密結(jié)合的有效措施 ”，把城鎮(zhèn)化放在兵團 “三化 ”之首。 新疆是全國重要的石油、天然氣、煤炭等生產(chǎn)基地， 與之接壤的中亞各國也擁有豐富的石油和天然氣等能源資源，新疆 是我國重要的戰(zhàn)略資源儲備區(qū) ， 是我國穩(wěn)定和經(jīng)濟發(fā)展的能源大后方，軍事戰(zhàn)略地位極其重要。 （ 4） 目標 4： 建立 1 套兵團 邊境 村鎮(zhèn)建筑節(jié)能技術體系 ，包括：兵團 村 鎮(zhèn)節(jié)能建筑規(guī)劃與設計技術 、兵團村 鎮(zhèn)建筑太陽能被動式利用技術 、兵團村 鎮(zhèn)建筑太陽能主動式利用技術 、兵團村 鎮(zhèn)建筑太陽能熱 4 泵復合熱能供應技術 ，技術 成果 包括 ： 發(fā)明 專利 不低于 3 項、新產(chǎn)品不低于 4 項、論文 30 篇 以上 、 兵團級項目 鑒定 3 項、 兵團級 獲獎 2項、技術導則 5 項 。 （ 1） 目標 1：在農(nóng)八師建立 1 個 中心墾區(qū)團場小城鎮(zhèn) 建筑節(jié)能核心示范區(qū) ，在核心示范區(qū)完成以下示范內(nèi)容： 10 棟建筑能耗監(jiān)測示范 、 10 萬 m2 住區(qū)規(guī)劃與低能耗建筑設 計示范 、 10 棟居住建筑太陽能被動式熱利用示范 、 10 棟居住建筑太陽能采暖供熱利用示范 、15 萬 m2 太陽能土壤源熱泵復合冷熱源供熱空調(diào)技術示范 。 預期經(jīng)濟 /社會 /環(huán)境效益 （ 150 字以內(nèi)） 本項目 將在 6 個 兵團 邊境 村鎮(zhèn) 建立太陽能建筑集成技術示范區(qū) ， 使采暖節(jié)能率達到 65%、 太陽能平均利用率 不低于 50%，降低兵團村鎮(zhèn)建筑能耗 ，減少 環(huán)境 污染，為 兵團 城（村）鎮(zhèn) 化建設 可持續(xù)發(fā)展提供示范作用， 對屯 墾 戍邊、 保證新疆長治久安、 維護 祖國 社會穩(wěn)定具有重要作用。 起始時間 20xx 年 1 月 終止時間 20xx 年 12 月 主 要研究內(nèi)容 (300 字以內(nèi) ) 城鎮(zhèn)化 被中央列為 兵團“ 城鎮(zhèn)化、新型工業(yè)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化 ”之首，邊疆 村鎮(zhèn)建設 是兵團城鎮(zhèn)化重要組成部分。申請編號： 集成示范類項目推薦書 所屬領域： 村鎮(zhèn)建設 所屬方向： 村鎮(zhèn)建筑節(jié)能 與安全 項目名稱： 邊境 團場村鎮(zhèn)建設中 太陽能建筑節(jié)能技術集成 與示范 推薦單位 或?qū)＜遥?新疆生產(chǎn)建設兵團科技局 項目申報單位 ： 石河子大學 項目 技術負責人 ： 張吉禮 聯(lián)系電話 ： 13224207678 傳真 ： 041184707753 電子郵箱 ： 二 Ο 一 Ο 年 九 月 五 日 1 項目信息表 項目名稱 邊境團場 村鎮(zhèn)建設中 太陽能建筑節(jié)能技術集成 與 示范 推薦主體 新疆生產(chǎn)建設兵團科技局 專家 1 單位 聯(lián)系方式 類別 □ 院士 □ 863專家 □ 973科學家 □ 支撐 計劃 專家 組專家 □ “ 千人計劃 ” □ 長江學者 □ 國家杰出青年基金 專家 2 單位 聯(lián)系方式 類別 □ 院士 □ 863專家 □ 973科學家 □ 支撐計劃專家組專家 □ “ 千人計劃 ” □ 長江學者 □ 國家杰出青年基金 專家 3 單位 聯(lián)系方式 類別 □ 院士 □ 863專家 □ 973科 學家 □ 支撐計劃專家組專家 □ “ 千人計劃 ” □ 長江學者 □ 國家杰出青年基金 項目申報單位 名 稱 石河子大學 主管部門 教育部 兵團 單位所在地 新疆維吾爾 自治區(qū)石河子市 組織機構(gòu)代碼 458493855 通訊地址 新疆石河子市北四路石河子大學 郵 編 8320xx 單位類別 □ 事業(yè)型研究單位 ■ 大專院校 □ 轉(zhuǎn)制為企業(yè)的科研院所 □ 國有企業(yè) □ 集體所有制企業(yè) □ 其他 項目技術負責人 姓 名 張吉禮 性別 ■ 男 □ 女 出生年月 證件類型 身份證 證件號碼 210103196910251855 所在單位 大連理工大學 學 位 ■ 博士 □碩士 □學士 □其他 職 稱 ■ 高級 □中級 □初級 □其他 聯(lián)系電話 (手機 ) 13224207678 Email 主要參加單位 （名 稱、單位性質(zhì)、組織機構(gòu)代碼） 1）大連理工大學，高等 院校， 422436090。 4） 塔里木大學 ， 高等院校 ， 458492828。 預期成果 ■ 集成技術系統(tǒng) □ 技術轉(zhuǎn)化推廣 ■ 技術示范 □ 技術產(chǎn)業(yè)化 2 預期示范 /推廣 /產(chǎn)業(yè)化效果 （ 150 字以內(nèi)） 1） 50 棟既有建筑能監(jiān)測系統(tǒng) 建設 示范 ； 2） 2 個（ 20 萬 m2）新住區(qū)及建筑單體氣候規(guī)劃設計示范； 3） 20 棟（ 4000m2）新建建筑太陽能被動式技術應用示范； 4） 20 棟（ 4000m2）新建建筑太陽能采暖與熱水供應 系統(tǒng)設計示范； 5） 15 萬 m2 新建建筑太陽能與土壤源熱泵復合系統(tǒng)供熱空調(diào)示范。 本項目將針對 新疆生產(chǎn)建設 兵團 邊境 村鎮(zhèn)建設 可持續(xù)發(fā)展 中的關鍵問題 兵團村鎮(zhèn)建筑 能效提升與 保障 ， 能源資料消耗 ， 太陽能 、土壤熱能開發(fā)利用 及其 建筑一體化技術集成示范等關鍵問題， 通過 研究開發(fā) 和工程示范 ， 實現(xiàn) “ 15111” 項目 目標 。 （ 3） 目標 3：在 石河子大學建立 1 個兵團 級 建筑節(jié)能工程技術研究中心 。 新疆 幅員遼闊 ，約占全國面積的 1/6，周邊與 8 個國家接壤，邊境線長達 5700 多公里 。 近五十年來 ，兵團 在打擊和抵御境內(nèi)外分裂勢力的破壞和滲透活動，保衛(wèi)祖國邊疆的穩(wěn)定和安全等方面，發(fā)揮了不可替代的特殊作用。 到 20xx 年，努力建成 1 座大城市(石河子市 )， 2 座中等城市 (五家渠市、阿拉爾市 )， 5 座小城市 (圖木舒克市、北屯市、車排子市、可克達拉市、庫西市 )， 11 個 中心 墾區(qū)團場 、 132 個一般 團場 、 40 個特色團場、 484 個中心連隊居民區(qū)，初步形成重點突出、布局合理、發(fā)展協(xié)調(diào)的城鎮(zhèn)化發(fā)展新格局。 “十一五 ”是兵團在城鎮(zhèn)建設上投入最多、建設最快、變化最大的時期，城鎮(zhèn)面貌明顯改善，城鎮(zhèn)化速度明顯加快，為兵團 “十二五 ”城鎮(zhèn)化建設和全面建設小康社會奠定 了基礎。 20xx 年，兵團出臺了《關于加快石河子等四個城市發(fā)展的實施意見》，進一步明確了墾區(qū)統(tǒng)籌、突出重點、集聚發(fā)展、中心帶動的城鎮(zhèn)化