建筑新能源与节能福建省高校重点实验室

一.平台概述

建筑新能源与节能福建省高校重点实验室依托福建工程学院生态环境与城市建设学院,于2017年经福建省教育厅批准建立的省级高校重点实验。本重点实验室结合区域产业经济发展需求和气候环境特点，在现有研究基础和学科优势，跟踪国内外研究热点，凝练三大研究方向，主要针对夏热冬暖、高温高湿地区的气候特点，重点实验室围绕多孔介质超绝热清洁高效燃烧机理，太阳能及浅层地热资源高效转换和热湿环境与空气品质调控等方面的理论及技术研究方向开展工作。本重点实验室现有研究人员27人，其中教授6人、副教授8人，研究生导师7人，其中具有博士学位13人，具有硕士学位以上人员占85.2%。

争取经过2年的建设，形成在我省建筑新能源利用和建筑节能研究领域具有创新特色、研究方向布局合理、组织构架有效运行的重点实验室机制。通过重点实验室的建设，在现有的基础上争取2年内将建筑新能源与节能重点实验室建成省内领先，国内一流省级重点开放实验室。

二.主任简介

侯根富，男，教授，硕士生导师。现任福建工程学院应用技术学院院长，建筑环境与能源应用工程专业学科带头人，《福建工程学院学报》编委，福建工程学院燃气与节能技术研究所所长。先后在哈尔滨工业大学、福建工程学院等单位工作，任教研室主任，实验室主任，系主任助理，系副主任，教务处处长等职务。先后到芬兰赫尔辛基工业大学，美国迈阿密大学进行为期1年的访问学习。

主要从事多孔介质高效低污染燃烧，燃气输配，系统节能等研究工作。主持参与国家自然科学基金，福建省科技重大专题、福建省自然科学基金10余项，在国内外学术刊物和会议上发表论文30余篇，其中被EI、ISTP等收录10篇，获国家发明专利13项，出版教材与设计手册三部。

现兼任福建省土木建筑学会暖通空调分会学术委员副主任，常务理事；福建省土木建筑学会热能动力分会副会长，常务理事；建设部节能减排专家联盟第一届委员；中国燃气学会应用专业委员、输配专业委员；《燃烧科学与技术》杂志特约审稿人；《环境科学与技术》杂志理事；福建省经贸委省级工商发展资金项目评审专家，福州市科技专家等。

2016年，获福建省科学技术进步奖一等奖。

三.主要研究方向及内容

针重点实验室围绕多孔介质超绝热清洁高效燃烧机理，太阳能及浅层地热资源高效转换和热湿环境与空气品质调控三个研究方向，明确相关研究内容。

研究方向1：多孔介质超绝热清洁高效燃烧机理

本方向研究多孔介质高效清洁燃烧影响规律，探索实现超绝热燃烧的技术途径，掌握不同类型可燃气体多孔燃烧过程及其关键技术，实现废气清洁燃烧与余热回收利用，达到降污与回收余热多重效益。主要研究内容包括：

（1）多孔介质清洁燃烧热工参数测量与反演

根据多孔介质清洁燃烧内部多场耦合热质信息传递原理，采用辐射热流计、热电偶和层析成像等多种测量方法，结合数据反演与分析技术，获得多孔介质温度、压力和浓度场信息，为改善优化多孔介质清洁燃烧方法提供参考依据。

（2）多孔介质高效燃烧影响机理与调控方法

在掌握多孔介质清洁燃烧内部热信息场的基础上，探索燃料成分、空气混合比、火焰特性、多孔介质材质与微观连通网络结构等因素对多孔介质高效燃烧的影响规律，掌握多孔介质的清洁燃烧的调控方法。

（3）多孔介质超绝热燃烧技术途径与方法

针对不同的燃料成分，通过空气配比、燃烧方法、多孔介质多尺寸设计、混合气体高效预热等多学科与技术交叉，实现低成本高性能多孔介质超绝热燃烧，掌握其中的关键技术与设备。

研究方向2：太阳能及浅层地热资源高效转换

主要研究建筑太阳能高效利用和浅层地热热泵技术，探索太阳能非跟踪聚光与窗户遮阳方法、多模式热泵节能技术，实现太阳能和浅层地热资源高效利用。主要研究内容包括：

（1）建筑太阳能非跟踪聚光高效转换技术研究

针对建筑太阳能动态入射传输特性，结合几何光学原理，掌握微跟踪与非跟踪太阳能高效聚集方法，获得在建筑维护结构上具有高效实用的聚集器，为建筑太阳能光热\光电高效转换利用提供技术支持。

（2）建筑窗户微结构高效遮阳关键技术研究

针对建筑窗户太阳能入射角度变化特性，根据低辐射玻璃的多光谱热辐射传输原理，结合建筑能耗季节特性，掌握窗户高效遮阳与采光方法，开发关键技术产品，为降低建筑能耗提供理论依据。

（3）多模式浅层地水源热泵强化能量传递机理研究

结合热工测试、建筑节能理论、污垢预测模型等方法对闽江入海口流域水源热泵系统中由于水质影响引起的关键技术问题进行了实验研究以及理论分析。主要研究内容包括：根据闽江入海口流域概况以及特点，分析发展江水源热泵的系统应用形式，通过江水源热泵系统与常规空调系统的比较，对其能效以及一次能源利用率进行对比，并对江水源热泵系统的环境影响进行评价分析同时得出发展江水源热泵需要解决的关键技术问题。分析江水源热泵换热污垢的成因及特性，对不同水质条件（含沙量、浊度等）下的江水在不同流速下换热器污垢的生长过程及规律进行实验研究，同时提出咸淡混合水质换热器污垢预测模型，并加以验证。闽江入海口流域（淡水和咸水交汇区）水质、水温情况，及其对热泵换热器结垢的作用机理研究。

研究方向3：热湿环境与空气品质调控

主要研究室内空调末端多模式热传递过程优化与温湿独立调控技术，探索高湿高温地区温湿独立调控机制，掌握室内热湿环境和空气品质调控方法与途径，实现室内热湿环境高效调控。

（1）室内外热湿环境耦合热过程节能技术研究

室内热湿环境控制与改善技术主要针对建筑室内热湿环境被动及主动控制技术进行应用研究。室内空气品质控制针对室内空气品质控制的研究和开发，包括室内CO2气体资源化技术、控制室内挥发性有机化合物污染源技术、室内挥发性有机污染物治理技术以及与室内空气品质相关疾病的快速诊断技术等。

（2）高温高湿地区蒸发冷却热流体科学技术研究

针对福建气候区高温高湿特点，研究能源塔热泵系统在福州地区运行的传热传质规律，构建高温高湿地区能源塔传热传质模型，分析能源塔传热传质特点，在实验室建立能源塔热泵系统，测试运行规律。

（3）高温高湿地区温湿度独立调控关键技术研究

针对福建气候区夏季高温高湿特点，建立温湿度独立控制实验系统，研究毛细管冷辐射调节室内热负荷和新风冷却除湿调节室内湿负荷的运行规律，建立高温高湿地区温湿度独立控制的运行机制模型，室内露点温度调控方法与结露的控制策略。

四.已取得的主要研究成果

重点实验室通过系列科研项目研究，近几年来，在太阳能聚集与高效热转换、浅层地热资源与空气源高效热泵能量传递等建筑新能源以及室内外热湿环境耦合热过程节能技术，建筑给排水流体输运节能技术等建筑节能领域达到省内领先、国内一流的技术水平。在科研项目、论文专利、产学研合作等方面取得了丰硕成果，其中中央财政支持地方高校建设项目、省部级重大、重点和横向项目20余项，累积科研经费750余万元。发表学术论文20余篇。获得授权专利40余项，其中发明专利15项，这些成果为后续的重点实验室建设打下了良好的研究基础。另外，与福建建筑科学研究院、福建省建筑设计研究院、中建海峡股份有限公司、澳蓝（福建）实业有限公司等10余家企业签订了产学研合作协议，为重点实验室与大中型企业共生互动的产学研有效结合打下坚定基础。

五.在研的主要项目

重点实验室围绕多孔介质超绝热清洁高效燃烧机理，太阳能及浅层地热资源高效转换和热湿环境与空气品质调控三个研究方向。近几年，重点实验主要研究课题：

近几年实验室主要研究课题