[01371962]北方农村住宅能源系统优化集成技术研究与应用

我国农村住宅建筑面积占全国总建筑面积60%,随着国家对农村的大力投入,农村人们生活水平大幅提高,农村住宅更新换代进入高峰时期,农村住宅建筑能源消耗不断攀升。其中,我国农村住宅取暖、炊事能耗占全年能耗的大部分,其中北方农村能源消耗占全国农村总能源消耗量的56%,且超过80%的农村能源消耗用于采暖需求。目前北方农村存在能源结构不合理、能源利用效率低、环境污染严重、室内空气品质差等问题,而且可再生能源利用方式单一、开发利用滞后,贮存及转换也存在技术困难。 因此本项目针对北方地区的农村住宅用能方式、蓄能材料优选和封装、能源系统优化集成和室内通风等方面进行研究,构建了低能耗和舒适性农村住宅建筑。首先开发研制适用于北方农村住宅建筑供暖系统末端的相变蓄能材料,通过对相变材料的优选和改性,使其具有良好的热工性能、经济性能、耐久性能和环保性能;然后研究和优化相变蓄能材料的封装方式,开发适用于不同能源系统和末端封装体系,通过对封装单元结构的优化,提高换热效率和蓄能能力;在相变材料和封装方式研究基础上,进一步研究高效相变蓄能火炕/火墙耦合供暖系统关键技术、相变蓄能火炕联合毛细管网型太阳能辅热系统供暖系统关键技术、基于相变储能的热泵与太阳能耦合供能系统和关键技术,该系统将低品位能源（地源热泵、空气源热泵等）与相变储能技术进行耦合集成,提高能源利用效率,增加系统稳定性,形成适宜于农村住宅建筑应用的高效互补供暖系统;以上通过对能源系统优化集成技术研究降低建筑能耗,为提高住宅内空气品质和热环境舒适性,开展对农村住宅中气流组织进行优化设计控制和开发研制具有热回收功能的新风系统等方面工作,研究了农村住宅建筑低能耗通风换气关键技术。最终形成适合农村住宅建筑用能系统设计、施工、检测等方法和主编中华人民共和国行业标准《农村火炕系统通用技术规程》。 项目所有研究成果在辽宁省不同地区的村镇办的协助下,包括辽宁省新民市大柳屯镇下营子村、丹东市东港市合隆镇、沈阳市新民市三道岗子镇湾泡子村、辽宁省朝阳市北票市大三家乡、沈阳建筑大学生态园等地均得到了广泛的应用示范,取得显著的经济效益和社会效益,实现能源的高效利用,降低农村住宅的采暖能耗,提高农村住宅室内热舒适性,缩小村镇建筑与城市建筑室内环境差距。中华人民共和国行业标准《农村火炕系统通用技术规程》的编制和实施,为辽宁省所有农村建筑的火炕系统的设计、施工和检测提供科学合理的设计方法与施工指导,为村镇办推广工作提供依据,为可再生能源在农村建筑中的利用提供技术支持,在建筑的全生命周期内,最大限度的节约资源,保护环境、减少污染。