胡平放谈地源热泵行业发展.doc

胡平放谈地源热泵行业发展胡平放谈地源热泵行业发展2010-02-26 14：47江城，华中科技大学幽静的校园内，记者第一次见到了胡平放副教授-这位在地源热泵行业内颇具知名度的专家。其实，称胡平放是业内专家是再自然不过的：华中科技大学环境学院地源热泵研究所所长、建筑节能技术中心主任，湖北省制冷学会副理事长、土建学会暖通空调专业委员会、地源热泵专业委员会副主任委员、建筑环境与设备委员会委员。在地源热泵领域，承担国家与省市科研项目10余项，企业合作项目20余项，1项成果达国际先进水平，发表论文30余篇，获专利1项这些学术兼职与数据折射出他在行业内所取得的突出成绩。然而在记者看来，多年来还一直活跃在讲台上的他其实更具有一份学者的素养和情怀：循循善诱，平易近人；身处学府之中，心怀行业荣衰。纵览行业话短长-胡平放谈地源热泵行业发展谈到地源热泵近些年的发展，从事建筑环境研究已经有二十几个年头的胡平放也不禁大为感叹：进入二十一世纪尤其是在近五年间，地源热泵从一个鲜为人知的新兴技术发展成为人们耳熟能详的节能科技，真的是太快了！而对于快，胡平放有欣慰，亦有担忧。行业进入了快速发展期成绩足以令人欣喜。谈及地源热泵近几年的发展状况，胡平放习惯性地用一连串数字来表达他的喜悦：从工程应用领域来看，进入21世纪后，地源热泵工程应用面积大幅增加，到2007年已经达到了8000万平方米，其中仅2007年当年就新增了4000多万平方米，超过了此前所有年份应用面积的总和。相信到目前为止，地源热泵的应用面积早已经超过了1亿平方米。而科研力量的前进也毫不逊色，研究人员的数量比之前有了明显增加，专利数目和论文数量更是突飞猛进。20002003年间，相关专利的平均数量是2000年之前的4倍；2003年，论文数量达到了1999年的5倍。这些数据让我们看到了地源热泵行业在我国已经进入了快速发展的时期。胡平放解释，其实，地源热泵的火不仅仅是在国内。在美国、北欧等国家，地源热泵兴起更早、技术水平高、应用也更为广泛。有些发达国家地源热泵在住宅建筑中的应用甚至已经占到了半壁江山。实际上跟国外相比，我国地源热泵行业在基础研究、实验条件和工程质量等方面都还有很大的提升空间。比如说，在国内地源热泵市场上，具有自主知识产权的产品所占的份额并不大，尤其是核心产品同法国、意大利等行业领先技术还有差距，综合竞争力仍有待提高。总的说来，从世界大环境来看，地源热泵的应用已然是大势所趋，国内相关领域的从业人员没有理由不牢牢地把握住这大好的机遇。尽管地源热泵的迅速发展令业内人士欣喜不已，然而，全国各地尤其是在一二线城市，地源热泵项目的迅速铺开和匆匆上马，也引来了有责任心的专业人士的担忧。胡平放就一再强调，上马项目之前一定要做好论证，项目是否具备应用地源热泵的条件，适合应用哪种类型的地源热泵，是进行施工前必须要做好的功课。按照地源热泵系统工程技术规范(GB50366-2005)的要求，应用地源热泵要对当地的地质条件、气候条件、资源情况等多个指标进行综合考量，采用适宜的技术。目前地源热泵主要有三种类型，地下水源热泵、地表水源热泵、土壤埋管式热泵，这三种类型应用条件各不相同，因此在应用之前一定做好论证。应用地下水源热泵要注意考察地下水资源情况，了解水量、水质、水温等是否符合施工要求；同理，应用地表水源热泵要摸清地表水的各项指标；而采用土壤埋管式则要充分了解场地面积、土壤导热性、地质条件、建筑的供暖供冷负荷情况等。否则的话，由此引发的安全问题、环境问题都会接踵而至，甚至会导致整个系统失效。此外，还要考虑地域和气候环境对系统的影响。胡平放举了个简单的例子，我国国土面积跨多个气候带，南部的热带地区或北方严寒地区就不适合应用单纯的埋管式热泵，因为这些地区较难达到热平衡，容易出现供暖或供冷不足的情况，因此往往要采取复合系统等措施。实际上，经济性、节能性和环保性都是我们要考虑的因素，比如一般来说，地下水源热泵比土壤埋管式热泵的换热效率高，但其涉及的环境影响及后期回灌要求等问题更复杂，因此，包括地质条件、水资源条件等在内的技术、经济、环境等多方面因素都会对方案的最终确定产生影响。总之，要因地制宜，才能实现节能、环境和经济的综合效益。管理滞后-不得不谈的话题说起管理滞后这个话题，胡平放显得有些忧心忡忡。这是地源热泵行业中不得不谈的问题。目前，地源热泵项目从前期勘察设计到施工，再到后期运行都缺乏有效的管理。这一问题如果得不到有效的解决，将极大地影响整个行业的发展。他严肃的口气让人相信，这绝非危言耸听。例子比比皆是。就从前期勘察设计说起。在地源热泵系统工程技术规范中明确规定，采用土壤埋管式地源热泵的面积达到5000平方米以上的，必须对土壤做热物性能测试，这主要是用于确定地埋管的数量。然而目前在地源热泵行业，不做该测试而只是随意进行一个简单估算就开始施工的情况十分普遍。显然，估算是很难做到精准的，国外调查显示约90%的估计存在偏差，一半左右的估计误差在15%以上。结果是，如果土壤实际的热物性比估计值低，会导致埋管数量不足而影响系统效果及运行费，而比估计值高则又会导致埋管过多造成浪费。很多施工单位对规范强制要求如此漠视，实际上反映出的是管理上的漏洞。因为目前为止并没有任何指定的设计审查部门来严格把关，监管的薄弱必然会导致违规操作大行其道。施工过程亦是如此。一直以来，使用地下水源热泵如果回灌不到位将会对地下水的水质水量造成影响，甚至可能导致地面塌陷的问题始终困扰着从业者。实际上，胡平放解释说，如果经勘测地质条件允许，进行回灌时严格按照规范要求施工，地下水的水质和水量并不会受到影响。关键问题并不是我们目前的回灌技术不成熟，而是施工企业不按要求施工，以及监管不力可能酿成严重后果。部分施工队伍人员素质不高，施工过程不规范，一些企业因为资金问题，降低了对回灌井数量和质量的要求，而对此又缺乏严格的管理机制和惩戒措施，可能导致一项节能技术的应用要以破坏环境为代价。而对于系统后期运行的监测和管理目前更是严重缺失。这也是胡平放在采访中反复强调的，急切的心情溢于言表。他表示，目前我国基本上没有任何部门承担监测系统运行效果的责任，对运行的监测和管理基本上处于空白状态。一直以来，地源热泵行业并不是没有质疑之声，而胡平放认为，回应这种质疑最有力的方式就是提供大量的应用地源热泵系统实现节能的准确数据。但遗憾的是，这方面的数据非常缺乏。地源热泵是一个复杂的系统，涉及到地上与地下很多子系统，一旦哪个系统的设计、施工和运行出现了纰漏，都会对整个系统的效率造成影响。然而正是由于缺乏对系统的后期监测，很多地源热泵应用项目是否节能、节能效果究竟如何根本不清楚，更遑论对系统的运行进行深入分析，自然无法总结经验，提高技术水平。胡平放坦言，这样的项目推广对行业的前进和发展毫无裨益，很难取得实效，反而还有可能增加人们对地源热泵节能效果的怀疑。甲乙双方往往都是关心项目的初始投资，而不关注后期的整体运行情况，尤其是施工方往往是重经济效益，轻节能效益、环境效益，因此，就需要政府相关部门担起监管的职责。目前，国家为了鼓励这项节能技术的推广，在财政上给予了一定的补贴和支持，比如通过示范项目的形式进行补贴，到2008年已经完成了3批212个项目，各地区也都纷纷出台了相应的政策，比如武汉市就通过减免水资源费，以及对采用地源热泵项目每平方米最高予以3050元的补贴等形式给予鼓励。对此，胡平放认为，相比较而言，按照施工面积进行补贴远不如对节能效果给予补贴更为合理，我们不应该以是否采用了节能技术作为补贴的衡量标准，而应该以实际的节能效率来决定是否补贴、给予多大力度的补贴，如果不节能就不应该予以鼓励。实际上，据有关检测部门对部分地源热泵项目的检测结果，大部分项目与常规系统相比冬季节能30%左右，少数无节能优势，个别甚至更耗能。他建议，可以要求在采用地源热泵的系统上安装监测系统，强化监测力度，加大监测面，这样就可以掌握系统运行的一手数据，管理部门可以根据这些数据执行相应的政策，进行鼓励或者惩罚，技术人员和施工单位也可以据此总结经验，分析不足，实现技术上进一步的完善，这才是真正落实节能战略，也才能促进行业的稳步发展。重视培训的力量由于从毕业后就一直在三尺讲台上从事着传道、授业、解惑的工作，培训的重要性对于胡平放而言，显然要比其他人体会得更为深刻。一个行业的发展，离不开促进其技术进步的科研力量，离不开一批批立志投身于此的专业队伍。而我们欣喜地看到，地源热泵行业与专业院校的结合比以往任何时候都更为紧密。近些年来，重庆大学、同济大学、哈工大、天津大学、山东建筑大学等越来越多的院校都大规模地开展了地源热泵的研究，而华中科技大学也是其中的一支主力军。胡平放身处其中，自是感触颇多：多年来，他们坚持把基础研究和工程应用有机结合起来，及时从工程应用中总结经验，根据工程中的实际问题建立实验系统，进行基础理论研究，再把研究成果用于指导实践。目前，他们已经完成了20多个项目的岩土热物性测试、技术咨询等基础服务，产学研结合的方式使工作取得了事半功倍的成效。而针对目前行业内公认的比较薄弱的系统运行监测环节，他们也投入了力量，选取一些应用地源热泵技术的项目展开了长达一年以上的监测，对系统的运行状况和节能水平有了较深入的了解，掌握了一手的资料，这对推动行业的技术进步具有很强的现实意义。当然，针对目前的行业现状，对相关从业人员的培训似乎显得更为紧迫。一个新兴的行业自然会吸引众多力量的加入，而由于地源热泵又是一个技术性很强的行业，在目前准入门槛尚不明晰的情况下，难免会出现行业内企业良莠不齐的现象。尤其在一些二线城市，行业中无论是设计人员还是施工人员往往都对专业知之甚少。比如施工队伍中没有专业的地源热泵队伍，施工中出现问题在所难免。而有时即便是一个小小的疏忽也会对整个系统的运行效率造成影响。因此，加强对设计施工人员的培训工作迫在眉睫。目前，一些行业学会和协会已经承担起这样的工作，对相关人员进行基础知识和专业技能的培训，但胡平放表示，培训的力度和范围期待进一步加强和扩大。其实，即便是现在地源热泵应用非常广泛的国家在推广过程中都曾经走过弯路，采访临近结束，胡平放仍然沉浸在对行业发展的思索中，从最初发现地源热泵有巨大的节能潜力而开始大面积推广，到由于监管不力、行业混乱等原因导致人们对其产生疑惑，于是推广停滞，行业进入了艰难发展时期，再到行业完成自身的优胜劣汰，逐渐得到净化，其节能优势再度凸现，于是又重新得到业主的认可，得以大面积的推广应用。很多国家都是这样一步步走过来的。但是我想，既然有了前车之鉴，我们就应该总结经验教训，重监督、重管理，在推广过程中避免失误，不要再走这些国家的老路！这是一个地源热泵专家对行业的忠告，也是他最深的希冀。胡平放简介：华中科技大学环境学院地源热泵研究所所长，博士，副教授。兼任华中科技大学建筑节能技术中心主任，湖北省制冷学会副理事长，湖北省土建学会暖通空调专业委员会副