獨家專訪

近年來，我國地源熱泵產(chǎn)業(yè)已走在了世界前列。在中國地?zé)崛〉幂x煌成績的背后，離不開幾代地?zé)峁ぷ髡叩呐透冻?。作為中國地源熱泵空調(diào)技術(shù)的開拓者方肇洪教授1968年畢業(yè)于清華大學(xué)，1987年獲得清華大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位。自上世紀80年代起他曾三次公派到英國、加拿大和美國留學(xué);特別是2000年帶著問題去美國，專心致力于地源熱泵技術(shù)的學(xué)習(xí)和研究，此后見證了我國地源熱泵技術(shù)從引進到引領(lǐng)的蛻變過程。近日，方肇洪教授就當(dāng)前我國中深層地源熱泵理論研究及實踐應(yīng)用等相關(guān)問題接受了《地源熱泵》記者的獨家采訪，他認為當(dāng)前我國中深層地源熱泵實踐亟需呼喚理論的支持。

近年來，隨著淺層地?zé)崮芗夹g(shù)的成熟應(yīng)用，越來越多的企業(yè)開始把目光投入到中深層地?zé)崮茴I(lǐng)域。方肇洪教授介紹，與淺層地源熱泵相比，中深層地源熱泵利用的地?zé)釡囟雀?，供熱效率進一步提高，可以在單供熱的模式下長期運行，此外它的占地需求小。與水熱型中深層地?zé)嵯啾?，中深層地源熱泵系統(tǒng)采用封閉的換熱管進行換熱，不會破壞地下水資源也不存在回灌困難的問題。因此，中深層地源熱泵技術(shù)有著自己獨特的優(yōu)點。

《地源熱泵》記者了解，在陜西西安地區(qū)，中深層無干擾供熱技術(shù)從2012年第一個建成的工程到現(xiàn)在已經(jīng)七年。而這項技術(shù)的應(yīng)用，到目前在建的和已經(jīng)建成的超過了一千萬平米建筑面積。由于中國企業(yè)家的勇氣和開拓創(chuàng)新精神，中國在這方面又走在世界的前面。

方肇洪介紹，淺層地?zé)崮芡ǔｃ@孔到地下100米，地溫十五六度，我們都取出熱量來了;鉆到地下2000米，地溫六七十度，怎么會取不出熱量來呢?“所以這個技術(shù)在理論上是沒有問題的，能不能在市場上站住腳，還要通過實踐的考驗。”

作為一項新技術(shù)，全行業(yè)都比較關(guān)注。近年來方肇洪教授也一直關(guān)注中深層地埋管技術(shù)相關(guān)研究及應(yīng)用。他明確表示，“我本人支持中深層地?zé)嵫芯亢蛻?yīng)用。”他坦言，現(xiàn)在中深層地?zé)岬睦碚撗芯炕蛘呒夹g(shù)開發(fā)已經(jīng)落后于實際的項目應(yīng)用，“現(xiàn)在企業(yè)家已經(jīng)跑到做研究的人前面去了”。在方肇洪看來，目前中深層地?zé)嶙畲蟮膯栴}在于經(jīng)濟性，其初投資又比淺層地?zé)嵋撸?ldquo;這項技術(shù)能夠在市場上立腳，不是說做學(xué)問的人或者做理論的人說它好就一定好，政府說好它就會好，最終還是要靠市場來接受它”。

關(guān)于閉式中深層地源熱泵技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，方肇洪教授發(fā)表了自己的觀點。他認為，與淺層地源熱泵技術(shù)一樣，中深層地源熱泵技術(shù)的熱量來源主要不是從地球內(nèi)部傳出來的熱量，因為從地球深處傳上來的熱量(大地?zé)崃?與熱泵系統(tǒng)的取熱速率相比只是一個小量。這種熱泵系統(tǒng)的熱源主要是巖土中的蓄熱。如果沒有別的熱量補充，巖土的溫度就會逐漸降低，對于單個地?zé)峋?孔)，或者是相鄰孔的距離足夠遠，理論可以證明，在持續(xù)取熱的情況下，地?zé)峥字車鷰r土的溫度在開始的3-5年內(nèi)有小幅下降，隨后逐漸趨于平穩(wěn)。對于比較密集的鉆孔埋管，如果沒有別的補熱手段，持續(xù)取熱的結(jié)果一定會使得巖土體的溫度降低，系統(tǒng)供熱能力逐漸衰減。而決定這種衰減程度的主要因素是孔間距、系統(tǒng)的設(shè)計壽命以及平均取熱速率(總?cè)崃?。根據(jù)初步的理論研究，要保證系統(tǒng)持續(xù)有效的工作30年，在沒有補熱的情況下，建議群孔間距不要小于50米。更確切的結(jié)論還要結(jié)合其他各種不同因素做進一步的研究。

“實踐檢驗的結(jié)果恐怕要到10至15年以后才會看到，那是最權(quán)威的結(jié)論。不過，現(xiàn)在業(yè)內(nèi)對這個問題似乎還沒有重視，在理論和實踐上更沒有形成共識，但實際應(yīng)用已經(jīng)在較大規(guī)模的展開。”方肇洪對此不免擔(dān)憂，他希望這一觀點能起到拋磚引玉的作用，“做研究的人能從理論上關(guān)注這一問題，做實際工程的技術(shù)人員應(yīng)該知道有這樣的一種意見，可能會少走彎路”。

(注: 文章節(jié)選自2020年1-2期《地源熱泵》，更多訪談內(nèi)容，敬請閱讀本期“人物專訪”專欄)