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喜报!喜报!6个一等奖!

节能减排的 北京科技大学 2022-03-19


第十三届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛于近日在重庆大学举行我校参赛6项作品荣获大赛一等奖3项作品荣获三等奖一等奖数量仅次于东道主重庆大学全国排名第二! 此外还荣获优秀组织奖已经连续第13年获此殊荣

一等奖名单如下 


“全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛”由教育部高等教育司主办,是教育部为落实国家“节能减排全民行动计划”的重要举措,也是教育部“节能减排学校行动计划”的重要组成部分。

中国科学院院士、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛委员会主任何雅玲教授,全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛委员会副主任张欣欣教授,重庆赛迪热工环保工程技术有限公司总经理李志先生以及重庆大学校领导等出席闭幕式。本届赛事共吸引了425所高校报名参赛,预赛阶段共计收到作品4138件。经专家评审,共有672件作品被评为三等奖,来自112所高校的219件作品进入决赛阶段。为应对疫情带来的影响,本届竞赛创新采用“线上+线下”结合的评审方式,近千名学生线上参与实物展示、小组答辩等环节,专家线下商讨评分。参赛同学在指导老师和评审专家悉心指点下开展自我展示和心得交流。



荣获一等奖作品介绍

1

团队介绍

指导教师:汪群慧、吴川福


项目介绍

为了解决夏日野外郊游冷饮食物购买不便的问题,使自行车的功能趋于多元化,本团队基于车轮与摩擦轮的直径比变速传动以及斯特林制冷循环的原理设计了一款利用自行车机械能制冷的装置。

自行车经机械设计改造后,摩擦轮与自行车后轮贴合,同轴的皮带轮将速度变速传动至制冷机的转子,实现自行车后轮低转速转化为制冷机转子的高转速;转子带动斯特林制冷机活塞缸工作,实现制冷;通过杠杆与金属线控制双侧摩擦轮与后轮的贴合,并将开关置于把手处,可以随时调控摩擦轮的工作状态;制冷机冷端与散热端均采用网格状肋片强化换热,实现箱内冷量的均匀分布以及充分对外散热;冷藏箱由保温层、铝制内胆以及铝制肋片制成,换热效率高,保温性能好。本装置便于夏日出行时冷饮食物随用随取,具有轻巧便携、冷量随产随用、装置一体化等优势;通过回收动能产生冷量,实现了骑行时自行车机械能的高效利用,其设计思路契合国家节能减排和可持续发展的理念。同时还可以推广至电动车、摩托车、机动车等,具有广阔应用前景。


2

团队介绍

指导教师:白皓


项目介绍

针对行程中电子产品的充电问题和旅行箱颠簸,本团队设计了一种内置于旅行箱万向轮的蓄电装置。

该装置基于电机联动旋转发电等电磁感应原理,将机械能转化为电能,实现了能量循环利用和旅行箱功能多元化。万向轮内的变速齿轮组带动装置壳体内的微型发电机转动,将机械能转化为电能,产生的交流电经过整流滤波电路与稳压升压电路,转变为日常充电宝或手机等电子设备适用的稳压电流,后进入到充放电模块中。8个相同的微型发电机依附于4个万向轮中,同时向充放电模块供电,以此保证充足的电量,避免单个微型发电机工作失常影响工作。为避免旅行箱在行进过程中颠簸破坏旅行箱内部的装置和物品,采用弹簧和永磁体进行减震。本作品有效解决了外出旅行人群的充电问题,具有普及性高、适用人群广泛、与普通旅行箱的价格和重量相差不大等优势,设计思路契合国家节能减排和可持续发展的理念,将节能减排的理念运用于日常生活,提高大众的环保意识,具有广阔的应用前景。


3

团队介绍

指导教师:高明、汪群慧


项目介绍

针对餐厨垃圾含水率高、体积大、运输成本高、末端处理不堪重负等问题,本团队基于旋流闪蒸和热量梯级利用设计了一种餐厨垃圾快速粉碎干燥制固体燃料的装置。

餐厨垃圾经进料口投入螺旋推进器,受变螺距挤压实现初步脱水。随后推进至粉碎干燥室,在高速旋转刀片下粉碎、在负压高温烟气中旋流闪蒸干燥,足够轻的物料在末端引风机作用下随中温烟气切向进入旋流分离室实现二次粉碎干燥及气固分离,产出高热值固体产物收集于储料仓内。固体产物可用作向下引燃式燃烧室的燃料,其燃烧热量高温预热下层燃料,中温烟气引流干燥。过程中所产废水及尾气均处理达标后排放。本装置采用燃料自给自足并有额外输出、热量梯级利用、旋流快速干化的设计,具有高效快速、低成本、低能耗、零污染等优点,实现高含水有机垃圾的就地减量化、资源化,大幅度降低末端垃圾处理站处理负荷。可推广于污泥、菌渣等高含水有机废物处理,可通过调节参数获得不同需求含水率的产物,设计思路契合国家节能减排和可持续发展理念,具有广阔的应用前景。


4

团队介绍

去年10月,来自四个不同学院的7位大三学生因为信念和缘分聚在了一起,团队成员各有所长、合作高效、氛围融洽。在校赛阶段,团队提交的2份作品均获得节能减排校内赛一等奖;国赛阶段,因疫情而身处全国各地的成员们克服种种困难,最终,其历时近10个月完成的作品《“天下无霜”——基于活性炭变电吸附的空气源热泵无霜罩》获得了第十三届全国大学生节能减排科技竞赛一等奖。成员之间不仅是默契十足竞赛搭档,更是一路携手的朋友,这一年,他们共同经历了竞赛、学习、工作中的种种风景,现已有6人成功保研。节能减排大赛让团队收获了一次难忘的竞赛经历,也让大家收获了一份珍贵的友谊。

指导老师:张培昆


项目介绍

针对低温潮湿时空气源热泵蒸发器盘管易结霜而堵塞流动、增大热阻,造成能量损耗和性能降低的问题,本团队基于活性炭变电吸附原理设计了一款空气源热泵无霜罩。

装置加设在原有热泵室外机上,两侧合页结构对称,交替一开一合。启动后工作侧合页关闭,形成活性炭吸附床,湿空气在风机作用下被吸入除湿,流经蒸发器后由对侧流出。当一侧吸附剂饱和,两侧状态互换,空气反向流动。饱和侧利用活性炭变电吸附原理再生,由夜间低谷电与白天太阳能供电。打破传统“先结霜再除霜”的思路,从根本上破坏成霜条件,在结霜前做好预防,实现彻底“无霜”的效果,治标又治本。


5

团队介绍

指导教师:吴川福、高明


项目介绍

针对传统好氧堆肥过程中氧气利用率低、臭气产生量大、处理成本高等问题,本团队设计了一种多层塔式好氧堆肥反应器,旨在提高堆肥系统氧气利用率、实现堆肥臭气自净化。

鉴于腐熟肥料中含有大量腐殖质及嗜温菌,可消纳有机废物高温发酵过程中产生的含氨臭气,本作品将有机废物高温发酵阶段与腐熟阶段分别置于塔式好氧发酵反应器不同发酵仓层内进行,通过合理设计不同发酵仓层气体循环管路,将高温发酵仓层产生的含氨臭气及剩余氧气引入堆料腐熟仓层,实现臭气自净化和氧气高效利用。此外,为保障好氧堆肥及臭气净化效果,本作品运用双位控制策略自动控制发酵条件(温度、湿度及氧气浓度),并根据有机废物特性,优化堆肥反应器高温发酵仓层与腐熟仓层的体积比、不同发酵仓层中堆料填充率、曝气量及曝气频率。本作品具有泛化能力强、氧气利用率高、运行成本低、占地小、污染近零排放等优点,设计思路契合国家节能减排和可持续发展的理念,具有广阔的应用前景。


6

团队介绍

指导教师:王存海


项目介绍

针对野外设备供电不能持续、能耗大、有污染、偏远地区集中供电难等问题,本团队利用微纳结构的光谱辐射特性及稳定存在的外太空低温冷源,将热量通过辐射传热的方式散发到外太空,设计了一种基于光谱调控和辐射制冷原理进行全天温差发电的装置,达到无间断、零能耗、零污染的效果。

自制微纳孔柱阵列SiO2高发射率发射器,该发射器通过“大气窗口”(对8-13μm的辐射光波具有较高的透射率)不断向太空辐射热量,使得面对天空的界面温度低于环境温度,该界面称为冷端;另一界面通过铝翅片高效吸收环境热量,从而接近或稍高于冷端温度成为热端;利用热电模块通过冷热端温差将热能转化为电能。装置外壳采用多层结构,内层隔热、外层反射,有效抑制环境对冷端的热辐射和热对流。由于太空能不间断的吸收装置冷端辐射热,从而实现全天温差发电,为负载端的发亮体“续光”。本作品有效解决了野外设备用电能耗大、不连续、存在污染等问题,具有全天发电、独立供电、零能耗、使用寿命长等优点,可为不便集中供电的小型LED灯、野外照明设备、野外监控设备等供电。


  - USTB -  


奖项是结果

成长是过程


是团队的默契协作

是老师的悉心指导

是每个人的日夜努力

让贝壳们在一次次比赛中争创佳绩


让我们一起为获奖的队伍打call吧!

USTB | 北京科技大学

出品:新媒体中心来源:能源与环境工程学院编辑:向晓佳责编:薛浪

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