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科技之星 | 孙小琴:为建筑节能“量体裁衣”
新湖南 • 动态
2022-01-24 22:25:04

湖南日报全媒体记者 周阳乐 通讯员 王鹏辉

【名片】

孙小琴,女,1988年1月出生,长沙理工大学能源与动力工程学院副院长,教授,博导。主要从事可再生能源在建筑节能降耗中应用的研究,在相变储能和建筑节能技术等方面取得重要创新成果。2021年12月18日,被授予第十一届“湖南省青年科技奖”。

【故事】

1月10日下午,冒着阴冷小雨,记者走进孙小琴的办公室。她连忙打开空调,并解释道:“我一般不开空调,开了做事容易犯困。”

她的自我介绍,也从房屋的温度说起。

“我主要从事‘绿色建筑’方面的研究,通俗讲就是怎样降低建筑的能耗。”孙小琴告诉记者,降低建筑能耗主要通过两个方面的措施,一种是被动式的,比如给墙体穿上“神奇外衣”,让它冬天尽可能地减少散热,夏天减少吸热;另一种是主动式的,比如消耗少量的机械能实现可再生能源在建筑空调系统中的应用。

原来,“神奇外衣”之所以神奇,靠的就是如冰一样的相变材料,遇热可吸热融化,遇冷则凝固保温,让房屋真正实现冬暖夏凉。

“可是相变材料在实际工程应用中比较少,一是它的价格高于传统建筑材料,二是它的种类非常多,且每种材料工作温度不一,选择难度高。”孙小琴说。于是,她带领团队开发了“相变墙体节能效果展示软件”,为不同城市的建筑“量体裁衣”。

这个软件打开后,看到的是一张中国地图。当选择任一城市,软件就会推荐与当地气候相适配的相变材料,并能测算出使用该种相变材料建筑的节能率,还可一对一提供设计安装布置方案。

为了使软件精确可靠又好用,孙小琴团队已把该软件升级到第三版。在此之前,他们曾花了将近1年的时间做模拟实验。“全国有这么多个城市,每个城市我们都要反复测试到底用哪一种相变材料会更合适。”

介绍完被动降能研究案例之后,孙小琴又迫不及待地分享了一个主动降能的故事。

据了解,我省郴州资兴东江湖大数据中心为全国最节能的数据中心之一。而孙小琴参与设计的空调应急制冷系统,正在为大数据安全保驾护航。

当大数据中心停电时,柴油发动机的启动需要一定时间。在此期间,“超级大脑”若散热不畅,很容易宕机,损失不可估量。

“所以要抢这个时间差,控制住它的温度!”孙小琴用通俗易懂的语言介绍,“我们同样采用相变材料和相变储能技术,先准备一块‘相变冰’放在空调系统中,温度一上来它就融化,吸收热量,然后通过风扇一吹,机器就变凉快了。这样,便可争取15分钟左右的时间让‘超级大脑’进行自我备份和自我保护。”

去年5月,孙小琴作为湖南代表团成员参加了中国科协第十次全国代表大会,她是团中最年轻的科技工作者。回忆那次经历,她感触颇多。

她说,参加大会使自己的思想境界得以提升。“在那之前,我做科研纯粹因为兴趣,参加大会后我深受启迪和鼓舞,认识到做科研必须要有情怀,要坚持‘四个面向’,真正做到为人民服务、为国家服务。”


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作者:周阳乐

责编:王铭俊

来源:湖南日报·新湖南客户端