文/余 明

人物簡介：

楊衛(wèi)波，揚州大學能源與動力工程學院建筑環(huán)境與設備工程系副主任，工學博士，博士后，副教授，中國制冷學會高級會員，江蘇省工程熱能物理學會理事。長期致力于地源熱泵利用方面的理論研究與工程應用，研究方向涉及地熱能利用與太陽能熱利用中的傳熱傳質(zhì)問題及熱泵節(jié)能技術(shù)，在地源熱泵研究上享有很高的學術(shù)聲譽。

PEOPLE

采訪楊衛(wèi)波老師的那天是在一個下午。我們來到揚州大學已經(jīng)是夕陽西下。

初見楊衛(wèi)波，筆者對他的第一映像是溫文儒雅。傍晚時的辦公室略顯得有些安靜，夾雜著下課時的嘈雜聲混合出校園獨有的氣氛。在這樣的氛圍中，我們聽他聊起了地源熱泵

一尋 中外地源熱泵的差異

國家“十二五”規(guī)劃期間，地熱能應用作為重點的能源結(jié)構(gòu)在進行推廣。由于地源熱泵具有高效節(jié)能以及可再生性等特點，得到國家的大力推廣和廣泛應用。2009年，揚州市場上地源熱泵的使用逐漸增多，地源熱泵市場得到較快發(fā)展。2010年，揚州被評為全國第2批可再生能源應用示范城市，得到國家8 000萬元的節(jié)能補貼，更是為地源熱泵的發(fā)展帶來了新的機遇，因此地源熱泵市場前景廣闊。然而，近些年揚州市場上地源熱泵的大力推廣和廣泛應用不得不讓楊衛(wèi)波對這種井噴式的發(fā)展有些擔憂?！霸谕茝V和規(guī)范問題上，地源熱泵還有待于進一步解決和提高。”楊衛(wèi)波解釋道，“地源熱泵從節(jié)能性角度來看，產(chǎn)品本是好的，但是具體如何去運用，從設計、施工、安裝到硬性管理等每個環(huán)節(jié)都要做好，如果用得好就節(jié)能，用得不好就不節(jié)能?！?/p>

2012年2—8月，為期半年的美國Oklahoma State University（俄克拉何馬州立大學）訪問令楊衛(wèi)波對美國地源熱泵的應用留下了深刻的印象。“美國和中國在地源熱泵的應用領域有很大的區(qū)別?！睋?jù)楊衛(wèi)波介紹，美國地源熱泵在運用上遠比中國做得好。相比而言，美國土地運用較廣，而中國國內(nèi)土地使用有限，挖井很深，這對成本造價都帶來了很大的壓力，并可能產(chǎn)生許多問題。諸如成本一高，加上熱回收效果不好，地源熱泵產(chǎn)品的節(jié)能性無法得到保證。美國地源熱泵多用于別墅及商用與公用建筑，在埋管規(guī)模上控制得比較好，尤其對于地下土壤熱平衡的控制做得較完善；國內(nèi)則大面積用于居民建筑，埋管規(guī)模較大，且土壤熱平衡調(diào)控措施不到位，容易造成長期運行后的地下“冷熱堆積”。雖然地源熱泵在技術(shù)上要求并不太高，但同樣也需要專業(yè)的設計安裝人員來進行操作。楊衛(wèi)波曾參加美國國際地源熱泵協(xié)會（IGSHPA）舉辦的地源熱泵設計師培訓會，并對美國的考核制度很是贊同，“在美國，地源熱泵設計師必須持證上崗，經(jīng)過嚴格的設計師培訓后，取得資格證才能去安裝地源熱泵埋管，這些在外國做得非常到位，并非像國內(nèi)的偷工減料以及埋管回填不好等問題的出現(xiàn)，而這些問題都會對地源熱泵的節(jié)能產(chǎn)生很大的影響。”

二尋 地源熱泵推廣在農(nóng)村

隨著我國新農(nóng)村建設步伐的越來越快，農(nóng)村能源問題一直受到國家的廣泛關注，并且長期困擾著我國農(nóng)村的可持續(xù)發(fā)展。雖然“節(jié)能補貼”、“家電下鄉(xiāng)”等一系列惠民政策在農(nóng)村推廣卓有成效，但是農(nóng)村在節(jié)能領域市場潛力依然巨大。在美國，地源熱泵在家庭別墅上得到廣泛的應用。結(jié)合中國現(xiàn)狀，鑒于美國地源熱泵的應用領域，楊衛(wèi)波認為，如果能將美國地源熱泵的應用思路轉(zhuǎn)移到中國農(nóng)村市場，這對節(jié)能更加具有意義。據(jù)了解，目前，地源熱泵在推廣和使用上仍集中于城市，然而中國農(nóng)村地廣，且大部分人口集中在農(nóng)村，城市只是中國十幾億人口的一小部分?！叭绻卦礋岜媚茉谵r(nóng)村得到推廣，節(jié)能潛力是無限量的?！睏钚l(wèi)波解釋道。而今，一方面，價格因素一直是制約地源熱泵在農(nóng)村推廣的主要原因。“地源熱泵產(chǎn)品價格有點貴，如果國家能在政策上加以扶持，給予補貼，例如政府出資一半或三分之一去裝機組，地源熱泵也可以在農(nóng)村推廣開來。”另一方面，農(nóng)民對新技術(shù)的接受能力不足也對地源熱泵的推廣帶來阻力。楊衛(wèi)波認為，“中國農(nóng)民和美國農(nóng)民在思想觀念上有很大的區(qū)別。美國是發(fā)達國家，農(nóng)民對一些新產(chǎn)品、新技術(shù)的接受能力很強。而中國農(nóng)民則不同。因此，這需要國家在觀念上加強對農(nóng)村的推廣，并且以新農(nóng)村建設作為試點，然后逐漸擴展。如果這兩方面能得到解決，地源熱泵就可以在農(nóng)村使用?！?/p>

我國是農(nóng)業(yè)大國，能源問題也一直困擾著農(nóng)業(yè)的發(fā)展?！暗卦礋岜萌绻茉谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用，同樣也是一股不可忽視的力量?！睏钚l(wèi)波向本刊介紹道。而今，反季節(jié)農(nóng)業(yè)溫室大棚成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要組成部分。提高蔬菜大棚內(nèi)溫度一般以電加熱為主，能源消耗大且利用率低。而利用地源熱泵產(chǎn)品可滿足農(nóng)業(yè)全天候，反季節(jié)的規(guī)模化生產(chǎn)，其優(yōu)點既能創(chuàng)造出舒適的生態(tài)環(huán)境，又高效節(jié)能，運行費用低?！霸谵r(nóng)村，只要有冷熱的地方都可以去解決。不管是冷和熱也好，我們都可以去控制環(huán)境。國外農(nóng)業(yè)這塊做得比較多，中國剛剛起步，需要推廣?！?/p>

三尋 地源熱泵研究新方向

地源熱泵是一種環(huán)保節(jié)能型空調(diào)技術(shù)，但是單一熱源熱泵本身存在著各自的缺點。太陽能因太陽輻射照度隨季節(jié)與晝夜的變化而不穩(wěn)定。而太陽能與地熱能的組合具有很好的互補性。因此，太陽能的儲藏以及太陽能和地源熱泵組合便成為楊衛(wèi)波今后的研究方向之一。“對于今后的前期研究就是把太陽能和地源結(jié)合起來。太陽能熱泵供熱不供冷，太陽能只做熱源，對室內(nèi)進行供熱，太陽能和地熱能便可以交替使用，太陽能多余了可以儲存在地下。但是太陽能地源熱泵適合在北方使用，不適合南方?！?/p>

另外，結(jié)合揚州產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的光伏能也同樣引起了楊衛(wèi)波的研究興趣。他認為，“現(xiàn)在揚州有很多太陽能光伏產(chǎn)業(yè)，光伏發(fā)電最大的問題便是光電板溫度越高，光伏發(fā)電效率越低。如何在光電板發(fā)電的同時有效降低其表面溫度，提高發(fā)電效率，顯得尤為關鍵。熱降溫度需要冷卻，熱冷卻用熱泵蒸發(fā)器吸熱，將熱取掉用于供暖或生活熱水，從而實現(xiàn)在提高光伏發(fā)電效率的同時也有效利用了熱量，光伏能就有了很大的發(fā)展?jié)撡|(zhì)。另外在建筑節(jié)能方面，尤其是相變墻體、相變地板等方面也是我今后想研究的方向，但是這些都需要一段過程?！?/p>

后 記：

地源熱泵研究是揚州大學的一大特色。筆者在采訪中了解到，揚州大學和許多企業(yè)廠家一直保持緊密的聯(lián)系，重點培養(yǎng)學生的動手能力并擁有學校自己的地源熱泵實驗室。采訪結(jié)束后，楊老師帶我們參觀了揚州大學地源熱泵實驗室，實驗室的規(guī)模之大，設備之全不禁令筆者贊嘆不已。正是這種“內(nèi)外兼修”的辦學條件，才使得揚州大學在地源熱泵的研究道路上繼續(xù)開拓下去。