工程研究中心团队初建于2004年,依托我校暖通优势学科,围绕人工环境营造,地铁废热源综合利用技术、海洋低品位能源综合利用、“能源云”技术、座舱及高原列车等特殊空调及环控系统研究等研究方向。团队现有专职教师10人,均具有博士学位,其中教授3人、副教授5人、讲师2人。近年来,团队成员申请国家专利20余项,发表学术论文近100篇,其中SCI、EI收录40余篇;主持国家自然科学基金项目10余项,山东省重点研发计划项目1项,青岛市科研课题20余项,总经费超过500余万元。团队坚持对外交流合作,与日本九州大学、丹麦技术大学、清华大学、哈尔滨工业大学、中车集团、青岛地铁集团、青岛海尔空调有限公司、青岛海信空调有限公司等国内外研究机构建立了合作关系。
一、团队成员
1)团队负责人:
胡松涛个人简介链接:http://hjxy.qut.edu.cn/info/1142/3107.htm
2)团队核心成员:
刘国丹个人简介链接:http://hjxy.qut.edu.cn/info/1142/3106.htm
王海英个人简介链接:http://hjxy.qut.edu.cn/info/1142/3105.htm
王刚个人简介链接:http://hjxy.qut.edu.cn/info/1142/3103.htm
于慧俐个人简介链接:http://hjxy.qut.edu.cn/info/1142/3099.htm
童力个人简介链接:http://hjxy.qut.edu.cn/info/1078/3087.htm
佟振个人简介链接:http://hjxy.qut.edu.cn/info/1142/3096.htm
季永明个人简介链接:http://hjxy.qut.edu.cn/info/1142/3095.htm
郑进福个人简介链接:http://hjxy.qut.edu.cn/info/1142/4511.htm
梁士民个人简介链接:http://hjxy.qut.edu.cn/info/1142/4166.htm
二、团队部分科研课题
1)国家自然科学基金面上项目:稳高源强太阳辐射条件下室内人体热舒适机理及舒适区偏移规律研究(51978349,60万元,2020.01-2023.12);
2)国家自然科学基金青年项目:分离式CO2热管运行机理及传热特性研究(51906118,25万元,2020.01-2022.12);
3)国家自然科学基金面上项目:基于生物电的声、光、热交互作用及综合舒适度机理研究(51778305,65万元,2018.01-2021.12);
4)国家自然科学基金面上项目:从事室内体力活动时人体对热环境需求及评价研究(51678314,60万元,2017.01-2020.12);
5)山东省重点研发计划项目:地铁新能源综合利用关键技术及示范工程研究(2019GGX103003,20万元,2019.08-2021.08);
6)山东省自然科学基金:寒冷地区被动式超低能耗建筑空气渗透量预测模型研究(2019-2020);
7)青岛市科技惠民计划项目:低温空气源热泵供暖系统适用性技术研究及应用(18-6-1-104-nsh,86.6万元,2018.9-2020.9);
8)青岛市科技惠民项目:海洋低品位热能资源化利用技术研究及应利用(18-6-1-105-nsh,100万元,2019.01-2020.12);
9)国家自然科学基金面上项目:低气压环境人体综合舒适度评价模型研究(51378267,80万元,2014.01-2017.12);
10)山东省高等学校科技计划项目:低气压条件下人体局部换热对热调节模型影响的研究(J16LG05,5.5万元,2016/07-2019/06);
11)山东省自然基金面上项目:室内中等体力活动下热环境舒适性评价研究(R2014JL041,18万元,2015.01-2017.12)。
12)山东省高等学校科技计划项目:基于粗糙集-神经网络理论的地铁空间空气品质综合评价研究(15LG05,5.5万元,2015-2017)。
13)青岛市民生科技计划项目:基于毛细管热泵的地铁能源综合利用技术研究及示范工程,(14-8-3-2-NSH,100万元,2014.01-2016.12)
三、团队部分科研业绩
1)人工环境营造技术:在国家自然基金委资助下正在开展“中国人种”的声光电综合舒适度研究,同时进行特种环境如ICU重症监护室等的室内空气环境特性、污染物传播机理及阻断措施研究。目前正在进行“青岛新机场航站楼空调系统专项研究”(195万元)和“下一代地铁基于体感的室内热舒适性评价方法及空调系统模糊控制逻辑研究”(132.8万元)。此外,2017年承建的足尺寸列车极端气候室是全球第5个人工气候室,可为列车整车气候试验、车体隔热性能、车载部件环境适应性、车内气流组织、车内热舒适性等方面研究提供室外模拟环境,其温度范围:-42℃~+55℃,温度均匀度:≤±2℃,平均升/降温速度>10℃/h,太阳辐射模拟:600~1120W/m2,技术水平居世界领先。近五年来,在国内外学术期刊上发表论文50余篇,其中SCI、EI、ISTP收录22篇。
2)地铁废热源综合利用技术:首次提出了一种应用于地铁隧道中的毛细管土壤源热泵系统和薄壳式换热器,克服了土壤源热泵系统常规打孔困难的不足,具有造价低,换热效率高、环保、经济高效等优点,能在冬季利用地铁废热对地上建筑供暖。在该研究方向,主持完成青岛市民生科技计划项目1项,获得授权发明专利1项,实用新型专利7项,研究成果为国际首创。青岛地铁灵山卫站示范工程已于2018年6月投入运行。该项地铁废热源综合利用技术,“青岛晚报”、“掌上青岛”、“青网”、“青岛理工大学官网”等媒体均有报道。
3)海洋低品位能源综合利用:海水里蕴含着巨大的能量,十余年以来一直进行海水源热泵技术利用海水中的能量。在该研究方向,完成国家科技支撑计划项目子课题1项,山东省科技攻关项目2项,山东省科技进步奖1项,青岛市科技进步奖1项。发明专利1项,编制了海水源系统国家规范。为避免海水腐蚀和降低系统造价,首次提出了毛细管前端换热的第二代海水源热泵系统,无需设置价格昂贵的钛板等特殊耐腐蚀材质的板式换热器,减少中间换热环节,提高了系统的能量利用效率。此换热器还大大拓宽了海水源热泵的应用范围,可应用于海水养殖中,提升现代海洋产业经济效益。自主开发了第二代海水源热泵系统,并2017年在青岛沙子口海龙湾酒店建立了第二代海水源热泵示范工程,系统投入使用后,经过2017年冬季现场实测,运行效果良好,系统节能效果显著。
4)“能源云”技术:可再生能源,如风能、太阳能、海洋能、地热能等,分布广泛,但大都存在能源密度小、不连续、不稳定、热量开采困难等特点;单一的可再生能源系统的使用可能存在一些缺点,不足以满足社会生产生活用能的需要。多种可再生能源系统相结合,扬长避短。借鉴信息云技术的发展,首次提出“立体新能源云系统“概念。在现实生产生活中,已经出现了一些立体新能源云技术的实际工程应用,可以说是立体新能源云技术的应用雏形。例如低谷电驱动风冷热泵+蓄能的冷热源方案、土壤源热泵+太阳能的供热系统、源侧互联的海水源热泵系统、海水源热泵+污水源热泵复合供热系统等。这些大多是有限的可再生能源系统在实际生产生活中小规模、小区域范围内的使用,如果要将多种可再生能源系统合理地应用于更大的平台,还需要立体新能源云技术的理论支撑。2017年在何满潮院士带领下,研究城市级的“能源云”技术通过多能互联,实现五大互补:“时间、地域、能源品种、能源品位、能源价格”。争取最大限度地更经济使用能源,利用可再生能源,并大幅度减少园区一级的总体能源输入,提高整体能源利用率。
5)座舱及高原列车等特殊空调及环控系统研究:座舱和高原列车内的环境都是低气压特殊环境,在该条件下,人体的生理特性和换热特性,使其具有不同于常压环境的特点,首次进行了高原低气压条件下人体热舒适及综合舒适度的研究,为我国国产大飞机适航标准、高原环境热舒适标准的制订提供理论及实验依据。高铁/地铁等属于高密度聚集人群,其列车空调和车内环控系统不同于建筑空调系统,本团队进行了地铁及高铁的空调系统及人体热舒适研究、污染物在车厢内传播机理研究。该方向进行的代表性研究有:“和谐号”动车环控系统研究、C919大飞机系统适航标准研究、甲等公务车车厢内气流组织研究和青藏车供氧及环控系统研究等,取得了较好的社会经济效益。
四、团队研究生培养
团队自成立以来,已累计培养硕士研究生100余名,博士研究生6名,在读硕士研究生30余名,在读博士研究生4名。团队教师每年带领在读研究生参加(组办)各类国内外重要学术会议,并指导研究生进行学术汇报;历年来所指导的研究生多次获得硕士研究生国家奖学金、博士研究生国家奖学金、山东省博士研究生海外研修计划、山东省优秀毕业生、山东省优秀学位论文、中国冶金教育学会优秀硕士论文等荣誉。