“平民教授”李元哲.docVIP

“平民教授”李元哲 　　人生很短，承载不了太多的追忆与叹息，李元哲却只争朝夕，“向空气要能源”。 　　近年来，京郊逐步推广煤改电工程，空气源热泵采暖在诸多的采暖方式中脱颖而出，众多生产企业蜂拥而至，各显其能。伴随着示范实验项目的成功，空气源热泵采暖迎来了春天，此时我们首先想到了被誉为“空气源热泵地板辐射采暖先驱者”的李元哲教授。 　　二月的一天上午，阳光很好，寒假中的学生们尚未返校，我们在清华大学土木工程馆二楼的会议室中如约见到了李元哲教授，面前的她已经年逾八旬，古时被称作已过“耄耋之年”，按说也已经是颐养天年的时候，而她却依旧在默默投身科研领域。1991年，李元哲从清华大学热能工程系退休，任职期间，在中、西德可再生能源合作项目中做出了令德国人称赞的辉煌成果，我国“七五”计划期间担任国家攻关课题“可再生能源”子项“太阳能利用”国家二级课题组长，国内外发表论文及专著不胜其数；退休后她以微薄的资金创办了北京清华索兰环能技术研究所，她要将大学里的科研成果推向市场，在太阳能行业内率先应用了热管技术，并在大面积太阳能热水系统工程上取得了“100%成功”的荣誉。 　　用创新的技术来解决危机 　　20世纪末，全球面临环境污染、化石燃料消耗日趋枯竭的挑战，李元哲认为，要用创新的技术来解决危机，尤其是在北方寒冷地区的采暖季。38年前一项太阳能低温热水辐射地板采暖的成功，给了她极大的启示，那就是用空气源热泵作为热源。空气源热泵，在寒冷地区一般来说能效低于水源和地源热泵，但它的优势是热量取自清洁的可再生的能源――大气中，而不干扰地下能源，户用式更可实现方便管理、自主调节、行为节能。可是，在寒冷地区以空气源热泵作为热源采暖在国内外都没有先例，当时，只有日本大金发明的VRV空气源热泵热风采暖空调在北京建国门外16层公寓实践过，热风采暖，并且技术复杂，造价较高，而国外资料中地板辐射采暖的水温都在四五十度以上，在北京为代表的寒冷地区，从空气中取热达不到这些温度，怎么办？要攻克这一难题，李元哲从此走上了十年艰苦的创新路。 　　“空气源热泵地板采暖空调”这项技术是外国专利，造价很高，对北方住宅也不适用，必须走中国自己的路。怎么推这项新技术？难点在什么地方？答案还是首先经过初步的理论分析，要从实践中找。 　　李元哲第一篇理论分析的文章是登在《供热制冷》刊物上，题目是《稳步推广中的空气源热泵地板供热空调》。 　　“我推论的水温只需32.5℃就够了。2000年冬季，我们在回龙观小区一个单元住宅中，按初步计算施工了辐射地板，向同方借了一台空气源热泵，改成分体式热水机，在春节刚过连续的下雪天开始试验。我让研究所的工人睡在地板上，我因出差在乌鲁木齐，当在电话里听到室外大雪纷飞、房间里温暖如春的消息时，所有人都高兴极了，同时对比了天然气暖气系统采暖，无论是舒适性还是运行费用都优越得多。” 　　2001年春节前夕，在中国家用电器研究所做了更严谨的实验室实验。“那是腊月二十九，研究所的蔡宁工程师操作控制器，在水?毓潭ㄔ?32-34℃范围，室温18℃左右时，将模拟的外温逐次下降，得到空气源热泵不同的COP，当显示外温在-15℃稳定，再稳定时，我的心紧缩起来，突然，他宣布COP的稳定值1.5，即节电30%时，我和同去的赵宏高兴无比地踏上了除夕夜回家的路。” 　　科学严谨的示范，找到突破口 　　2001―2002年冬季，清华索兰与天鸿集团合作，在曙光花园小区住宅进行了全冬季供暖实验，测试手段与条件都是在家电所监助下进行的，结果是冬季采暖COP2.52。再后来，就是2002年，在前建设部科技司主持的技术鉴定，主要结论是“国内首创，国际先进”。 　　推广技术艰难又漫长，研究所是民营微小企业，以微薄的资金一处处设法推广。这引起海淀区政府的重视，资助研究所10万元，并颁发了“创新奖”，后来国家发改委信息传播中心，经过专家组调查后发布了“最佳节能案例第82项”。尽管见到了曙光，但是，在推广中最大的阻力是来自国家机构发布的有关技术规程。虽然有几万平米的推广和上述国家机构的推荐，但遇到的最大阻力是2004年和2011年的行业标准及北京市地方标准，关于“地板辐射供暖的技术规程”中制订的两个关键的技术指标，即设计平均水温和供回水温差，这两个指标使供水的低限到了40℃，这个数字使在以北京地区为代表的北方寒冷地区不能用空气源热泵作为地板辐射供暖的热源，不加电辅助，当时是难以达到的。也因此，设计院和房地产开发商都不肯接受这项产品。 　　这就要进一步完善计算理论，2010―2011年，李元哲以北京地区气象及节能50%民用建筑为对象，进行了系统的计算，提出了针对不同结构的水盘管式辐射采暖地板，由水至地板表面传热热阻及温差的计算公式，在工程中得到了验证，进一步得出采用空气源热泵地板采暖全