2019年度天津市科學技術獎提名項目公示

我單位 福潤德技術檢測（天津）有限公司 參與申報天津市科學技術進步獎 二等獎。現于(yú)我單位進行公示，公示内容如下：

一、項目名稱：太陽能高效利用及智能檢測關鍵技術研究與應用

二、提名獎項：天津市科學技術進步獎

三、等級：二等獎

四、主要(yào / yāo)完成單位：天津城建大(dà)學；天津天地(dì / de)源科技發展有限公司；福潤德技術檢測（天津）有限公司

五、主要(yào / yāo)完成人(rén)：姚萬祥；張志剛；潘國(guó)華；徐傑；李憲莉；李喆；王躍；張麗璐

六、提名者：天津城建大(dà)學

七、項目簡介：

（1）項目所屬技術領域：屬于(yú)新能源領域，具體爲(wéi / wèi)太陽能轉化及高效利用。

（2）項目主要(yào / yāo)内容：本項目圍繞太陽散射輻射檢測、能源轉換及綜合利用開展太陽能高效利用關鍵技術研究。用各向異性散射理論确定任意朝向傾斜面所接受到(dào)的(de)太陽輻射，将太陽能單一利用方式與其它方式進行合理配置，并與熱管技術進行結合，研發太陽能複合利用系統，實現了(le／liǎo)能源的(de)梯級利用及供需平衡，并應用推廣。具體包括：

① 研發太陽散射輻射檢測關鍵技術。以(yǐ)各向異性散射輻射理論模型爲(wéi / wèi)基礎，在(zài)精确定位太陽位置前提下，通過測試法向太陽輻射，得到(dào)傾斜面太陽總輻射、直射輻射和(hé / huò)散射輻射，爲(wéi / wèi)太陽能的(de)資源評估及高效利用提供理論和(hé / huò)技術支撐。

② 研發多種太陽能利用形式複合配置關鍵技術。分析多種太陽能利用形式優缺點，掌握其複合配置關鍵技術，将單一太陽能利用形式與其它形式進行科學複配，設計複合型太陽能利用系統，動态調節其時(shí)空分布以(yǐ)适應負荷變化。

③ 研發太陽能與熱管集成系統，并在(zài)太陽能開發領域應用推廣。基于(yú)太陽散射輻射檢測技術和(hé / huò)多種太陽能利用形式複合配置關鍵技術，并結合熱管技術，研發了(le／liǎo)4種太陽能智能檢測系統和(hé / huò)10種太陽能高效利用裝置，具有快速、高效和(hé / huò)節能的(de)優點及便于(yú)安裝、免維護的(de)功能，有較好應用前景。

（3）項目特點：

① 基于(yú)微元積分法建立各向異性散射輻射理論模型，提高散射輻射的(de)計算精度和(hé / huò)太陽能資源評估準确性。

② 采用多種方法快速準确測定法向太陽直射輻射，進而(ér)确定任意朝向傾斜面的(de)太陽輻射，在(zài)此基礎上(shàng)研發太陽輻射智能化測試裝置，提高工程檢測的(de)準确性和(hé / huò)可靠性。

③ 将太陽能光熱、光伏、熱風和(hé / huò)蓄熱技術相結合，配合PCM蓄熱材料可動态調節熱量傳遞和(hé / huò)釋放的(de)速度，提高太陽能利用效率并實現太陽能的(de)時(shí)間再分布。

④ 将熱管技術與太陽能利用系統結合，動态調節太陽能在(zài)采集端和(hé / huò)用戶端的(de)空間再分布，實現能源系統的(de)供需平衡。

（4）應用推廣情況：

項目部分成果已由福潤德技術檢測（天津）有限公司應用于(yú)工程檢測，累計簽署合同3份，實現利稅1465187.6元；項目部分成果已由天津天地(dì / de)源科技發展有限公司工程應用，節能效果顯著，累計簽署合同5份，實現利稅7838637.5元。

（5）其他(tā)：發表SCI論文14篇，申請發明專利13項，授權發明專利5項，授權實用新型專利13項，軟件著作權6項，參編标準2項。

八、發現點/發明點/創新點：

（1）首次根據散射輻射的(de)時(shí)空分布特性将其分爲(wéi / wèi)環日散射輻射、正交散射輻射、天邊散射輻射、天頂散射輻射，并基于(yú)微元積分法建立了(le／liǎo)各向異性散射輻射理論模型，提高了(le／liǎo)散射輻射的(de)計算精度。

（2）綜合采用理論計算、幾何投影和(hé / huò)光學追蹤确定太陽位置，快速準确測定法向太陽直射輻射，并結合各向異性散射輻射理論，獲取任意朝向傾斜面的(de)太陽輻射，在(zài)此基礎上(shàng)研發太陽輻射智能化測試裝置，提高了(le／liǎo)工程檢測的(de)準确性和(hé / huò)可靠性。

（3）将太陽能光熱、光伏、熱風和(hé / huò)蓄熱技術相結合，太陽能光熱系統可爲(wéi / wèi)光伏系統降溫，提升其發電效率的(de)同時(shí)，采集太陽輻射熱，而(ér)熱風系統可以(yǐ)避免熱水管道(dào)凍脹漏水的(de)風險，配合PCM蓄熱材料可動态調節熱量傳遞和(hé / huò)釋放的(de)速度，上(shàng)述技術的(de)結合可提高太陽能利用效率并實現太陽輻射能的(de)時(shí)間再分布。

（4）将熱管技術與太陽能利用系統結合，利用熱管内介質的(de)相變，快速傳遞熱量，實現了(le／liǎo)太陽能在(zài)采集裝置、用戶端以(yǐ)及不(bù)同用戶之(zhī)間的(de)空間再分布，動态調節能源系統的(de)供需平衡。

九、主要(yào / yāo)技術支撐材料

（1）代表性論文

① Study on the influence of fog and haze on solar radiation based on scattering-weakening effect；

② Optimisation of a wall implanted with heat pipes and applicability analysis in areas without district heating；

③ A support vector machine approach to estimate global solar radiation under the influence of fog and haze；

④ Dynamic heat transfer characteristics of wall implanted with heat pipes in summer；

⑤ The research of new daily diffuse solar radiation models modified by air quality index(AQI) in the region with heavy fog and haze；

⑥ A simplified model exploration research of new anisotropic diffuse radiation model；

⑦ A new anisotropic diffuse radiation model；

⑧ Evaluation of global solar radiation models for Shanghai, China

（2）知識産權和(hé / huò)标準規範

① 發明專利 全天候光熱光伏一體化自動控制熱管熱水器 中國(guó) ZL 201710001712.9

② 發明專利 全朝向多角度傾斜面太陽輻射自動測量裝置 中國(guó) ZL 201710448480

③ 發明專利 一種漸縮漸擴噴管式熱管太陽能熱水器 中國(guó) ZL 201610938764.4

④ 發明專利 被動式太陽能牆體 中國(guó) ZL 201510775931.3

⑤ 發明專利 熱管植入式智能換熱牆體 中國(guó) ZL 201110266862.5

⑥ 實用新型專利 自清潔光熱光伏一體化隔熱通風可透光玻璃屋頂 中國(guó) ZL 201820704305.4

⑦ 實用新型專利 集群式太陽能面闆的(de)智能化高效清潔裝置 中國(guó) ZL 201721717838.8

⑧ 實用新型專利 高效跟蹤式太陽能集熱及采光照明一體化裝置 中國(guó) ZL 201721142619.1

⑨ 實用新型專利 高精度可定位全自動三維可調太陽輻射測試裝置 中國(guó) ZL 201721720990.1

⑩ 實用新型專利 太陽能海水蒸發、濃縮、結晶一體化裝置 中國(guó) ZL 201721402725.9 2

⑪ 實用新型專利 太陽能光伏-光熱-熱風一體化集熱裝置 中國(guó) ZL 201821630190.5

⑫ 實用新型專利 高精度定軸距可旋轉的(de)人(rén)工光源測試平台 中國(guó) ZL 201721032438.3

⑬ 實用新型專利 太陽能-熱管一體化熱風采暖裝置 中國(guó) ZL 201721123419.1

⑭ 實用新型專利 可發電調光隔熱通風遮陽的(de)裝置 中國(guó) ZL 201720930134.2

⑮ 實用新型專利 一種高精度跟蹤式太陽輻射光熱一體化檢測裝置 中國(guó) ZL 201621123929.4

⑯ 計算機軟件著作權 基于(yú)神經網絡的(de)太陽散射輻射求解Matlab工具箱V1.0 中國(guó) 2017SR665325

⑰ 計算機軟件著作權 建築能耗快速評估軟件V1.0 中國(guó) 2017SR477985

（3）曾獲獎勵情況

① 太陽能資源的(de)開發利用及其檢測裝置 2017 天津市知識産權創新創業發明與設計大(dà)賽 二等獎；

② 基于(yú)熱管的(de)太陽能光熱高效利用技術 2018 天津市知識産權穿線創業發明與設計大(dà)賽 二等獎；

③ 太陽能輻射測量和(hé / huò)防護裝置及其開發利用 2018 天津市知識産權創新創業發明與設計大(dà)賽 三等獎；

④ 熱管在(zài)太陽能熱傳輸中的(de)高效利用項目 2019 2019年青年“生态創想·綠色行動”環保大(dà)賽 三等獎

福潤德技術檢測（天津）有限公司

2019年 8月1日