方肇洪：

    各位同仁，很高興又參加我們高層論壇，大家知道我們高層論壇本來主要是研究我們政策和行業(yè)發(fā)展，今天這個論壇組織者希望適當(dāng)增加一些技術(shù)方面的內(nèi)容，所以我們增加了幾個技術(shù)方面的報告。

    因為我想地源熱泵方面一般技術(shù)方面東西我可能講的太多了，各位聽了不只一遍了，所以我提出這樣一個題目，講一講我們最近一兩年正在做的一些工作，屬于我們大家做的最多的，但是我們有時候會碰到一些特殊情況，我相信很多做這個行當(dāng)?shù)娜舜蠹乙矔龅降摹Ｎ以诤芏鄨龊隙颊f過了我們地源熱泵碰到的三個障礙：一是初投資較高，高在什么地方呢？高在地埋管、鉆井很費錢的，幸虧這兩年市場競爭，特別是得益于我們中國和發(fā)達(dá)國家相比，我們的勞動力的成本比人家低的多。所以我們地源熱泵發(fā)展是很快的，雖然它地埋管比較高，但是我想這個障礙正在逐年降低。二是需要有一定的土地設(shè)置地埋管換熱器，在城市里面是一個很重要的障礙。三是關(guān)于冷熱負(fù)荷平衡的考慮，前兩年我很多場合都說過這個事，這兩年大家對這個事重視的人越來越多了。

    那么我想我們的很多研究也是結(jié)合怎么樣能夠降低地源熱泵推廣應(yīng)用碰到的這三個障礙。所以今天我講兩個問題，一個是能量樁技術(shù)。這個也是外國人起的名字，我們叫樁基地埋管，應(yīng)用到我們地源熱泵系統(tǒng)里面來。什么意思？我們很多樓，特別是高樓都會打樁，這個樁本來就是一個結(jié)構(gòu)上做基礎(chǔ)的要求。我們地源熱泵遇到兩個困惑：一個是成本太高，第二個是在城市里面沒有那么多土地。那么我們?yōu)槭裁床辉跇独镱^埋管呢，這樣就減少了鉆孔，也減少占地。當(dāng)然，這個思路其實不是我們提出來的，在國外已經(jīng)做了，國內(nèi)也有做的，大家知道國內(nèi)比較早的一個是上海世博會項目，有一些樁里面埋管，還有一個上海中心(大廈)也做了樁埋管。

    樁里面埋管碰到第一個問題是怎么埋？能量樁埋管方式，分為四個類型：一是單U型管，我們樁長度一般比較短，20、30米比較多短，我們常用80米、100米、120米鉆孔深度，100米的話就是管子里面走200米，如果這個樁20米深的話，那么上下就是40米，如果走的太短就會換熱不充分，形成大流量、小溫差，或者這個溫差和我們熱泵的要求誤差不一樣，如果你的溫差太小和熱泵不匹配。二是并聯(lián)雙U型，每一個回路走的路程沒有變化，有的人想我能不能把兩個U型管變成串聯(lián)，串聯(lián)的話一來一回40米，再一來一回80米，比那個好一些，甚至三個串聯(lián)起來。三是串聯(lián)W型，這個W型有很大的問題，我們都是搞管路的，這個地方形成一個高點，那么容易積氣，如果有空氣在上頭的話，這個管路積氣多了以后會堵塞，我們北方都有暖氣，我們暖氣片經(jīng)常積氣以后一個閉管不熱，那我們跑到樓定上放放氣就又熱了，那就是堵塞了。像這種東西我們能不能給它用排氣閥放放呢，這個恐怕很難，所以不能辦。四是螺旋型，螺旋形的排管有一個好處，你愿意在里面安排多少管長很容易，我們把這個距離改了以后，你愿意把200米的管放在里面也行，300米也可以都沒有問題。

    這是我剛才說的上海**在浦東，這個樓設(shè)計原來是一個德國事務(wù)所設(shè)計的，他們設(shè)計高樓可能有他們的強項，但是對于設(shè)計地源熱泵也不是他們強項，當(dāng)時我們考慮的時候我也參與了，我們推薦螺旋型埋管。
   
    外國人做過了，大概在差不多10年以前就有一個比較大的蘇黎士機場的項目就用了樁基地埋管，但是我收錄了世界上各種文件，所有的項目的報道里頭，我做的這個項目沒有說這個樁基怎么算。大家知道工程師不能算不代表不能做，特別是樁基埋管在很多項目里面并不是承擔(dān)100%的負(fù)荷，如果我只承擔(dān)10%算的差一點可能也沒有問題。我們也是希望還是能夠算準(zhǔn)。所以我提出一個樁里面怎么算的算，能不能把鉆口的模型拿過來，理論模型最常用的是線熱源模型，就是我把這個鉆孔簡化為一個線的源，是一個線，就是沒有尺寸的，一個鉆孔直徑就是十幾公分，100米長。所以我們簡化為一個線也就馬馬虎虎，為什么簡化成線？因為簡化成線公式比較簡單。同時還有圓柱面模型，你們做理論的人都知道，不做理論的人不知道，因為線的模型肯定不合適，所以就有一個圓柱模型，假設(shè)里面是一個空的，所以我的熱量直接在圓柱壁面上，這個對于我們鉆孔也就馬馬虎虎，也不是很準(zhǔn)備。但是對于樁埋管來說動不動就是80公分，甚至1.1米的樁，我簡化為一個線也好，簡化為一個中間是空心也好都不對，中間怎么能是空的，中間熱容量很大。那么我們就提出了一個實心圓柱模型，熱源作用在圓柱面上，中間是實心的。本來是為了解決樁問題提出來的，我們發(fā)現(xiàn)用在鉆口上也很好，比線熱源模型也哈，比空心的也好。現(xiàn)在不到一年時間我們已經(jīng)看到國際上很多研究地源熱泵理論的人，他們的文章都開始引用我去年的文章了。由于時間關(guān)系，我想在座肯定都是有工程的，對這個理論細(xì)節(jié)并不是很關(guān)心我就不展開講了，個別有些感興趣的我們可以下面再私下討論。
   
    這是去年發(fā)表的文章，那個板的熱量看成一個連續(xù)的圓柱面，不好的地方是不能討論這個圈是一圈一圈的，稀稀拉拉一圈一圈和很密一圈什么關(guān)系，我那個模型是不行的。所以我們今年把這個模型簡化為一個圈一個圈，這個時候就可以討論我圈和圈中間距離的影響，甚至簡化為螺旋模型。這些文章我想在國內(nèi)已經(jīng)有發(fā)表了。這些我就不多說了，我簡單給大家看一個圖。這些東西不是說沒有人算過，也有人算。剛才我講了我們理論推出來就是一個公式，這個公式看起來有點長，但是就是一個公式，拿著這個公式就可以算。這是十個圈，有十個圈的螺旋線，溫度隨著時間，頭一個時間短一點，時間長一點，再長一點。
   
    這是我們在理論方面的一些東西，一會兒我要給大家看我們在青島也做了一個項目，大家也知道我們這幾年做的工作，有理論方面研究，但是我們不是光寫文章我們希望變成一個實際的東西應(yīng)用。樁不是我們設(shè)計的，是搞結(jié)構(gòu)的人設(shè)計的，然后我給他說在你們樁里面放一個管行不行，人家說行不行你簽字畫押，對我的樁沒有影響，否認(rèn)不讓放，我現(xiàn)在是教授，但是研究熱源。所以新的東西國家也要求規(guī)范，規(guī)范有的東西可以設(shè)計。當(dāng)然我們要推廣這個技術(shù)，我們要和搞結(jié)構(gòu)的工程師取得共同語言。我們山東建筑大學(xué)里面有很多搞建筑的，所以我請他們研究，他們說也有很多理論，但是他們相信做實驗，更善于算，混凝土也是很復(fù)雜的事。所以我們做了很多住宅，里面有鋼筋，有拉、有壓、有彎做實驗，至少我們給結(jié)構(gòu)工程師有一個，最后我們發(fā)現(xiàn)實際上很多專家和工程師他們定型的感覺應(yīng)該是一大一小，但是我給他一個說法，他們最后也知道什么情況有什么影響，總體來說影響很小。我們做的事研究是研究，我們希望應(yīng)用，我們把我們研究成果怎么樣算的方法也有一些計算軟件，然后我們就把這個應(yīng)用到實際工程中。
   
    我們在青島有一個項目，我做的事都不保密，我做的都告訴大家。大家可以看見鋼筋籠，我把塑料管綁到籠子上。這個是把混凝土灌上以后的樁，這種技術(shù)我現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，在上海市是需求（和市場的），還是大家都感興趣的。世博會項目國家投資，上海為什么感興趣，因為上海一蓋樓都是高的，四五層樓的太少了，所以他們都有樁，而且上海容積率很高，所以上海、江蘇現(xiàn)在地源熱泵的市場很好。為什么呢？我發(fā)現(xiàn)他的前景比我們北方一點都不差，我們北方解決冬天的問題是集中供熱，但是你在南方、長江流域暫時還看不到集中供熱的可能。但是南方、上海、南京也好，冬天也很冷，大家生活比較艱苦的時候，大家都咬牙，現(xiàn)在生活都改善了，所以大家也有供熱，供熱怎么辦呢？所以地源熱泵是一個很好的選擇。
   
    第二個講的是太陽能和地源熱泵的結(jié)合，地源熱泵在北方有點困難，那怎么辦？我要提出一個概念，我們太陽能季節(jié)性蓄熱技術(shù)，中國太陽能行業(yè)也很希望把太陽能解決供熱問題，而不是簡單的洗澡問題，我們一定要把夏天、秋天的熱都攢起來，這個事情在國際上有很多研究。這是德州皇明蔚城的項目，我們現(xiàn)在還在考慮利用工業(yè)余熱利用起來。
   
    由于時間關(guān)系我就講這么多，超了幾分鐘不好意思，謝謝大家。