方肇洪教授:中国地源空调的开拓者

   2016-01-12 地源热泵网53090
核心提示:  夜幕降临。雪后的济南,灯光迷离。在一家饭店落座,和方教授交换名片。他的名片上书:方肇洪 山东方亚地源热泵空调技术有限公
  夜幕降临。雪后的济南,灯光迷离。在一家饭店落座,和方教授交换名片。他的名片上书:“方肇洪 山东方亚地源热泵空调技术有限公司董事长”。

  一分钟之后,方教授和他原先的学生、现在的合作伙伴刁乃仁教授谈起了期末考试的试卷。服务员拿来菜谱,方教授摆了摆手,称自己很少点菜。

  “我对自己的定位从来都是教授,到目前为止,我都未进入董事长的角色。其实我仰慕企业家,那不是我能够做好的事情。”方教授的话如此坦白而真诚。

  这,就是被誉为“中国地源空调开拓者”的方肇洪教授日常的一面。

  进入地源热泵的殿堂,美国气象学家爱德华•罗伦兹(Edward Lorenz)说:“一个蝴蝶在巴西轻拍翅膀,可以导致一个月后德克萨斯州的一场龙卷风。”这就是著名的“蝴蝶效应”理论。人生亦如此,人在生命中做出的每个决定,就如同蝴蝶轻拍了一下翅膀,会引起其生命的转折。而在方教授的人生中,有三次重要的转折。

  第一次是在1963年,他获得医院“可以参加考试”的体检证明,此时,离高考只有2个月。此前一年,由于曾患肺结核不能参加高考,高中毕业后,他去了哈尔滨,为哥嫂料理家务。报考志愿时,他的前两个志愿填了清华大学和上海交通大学2个学校。其实,如果清华落榜,上海交大也没戏。结果,他如愿以偿上了清华。正是在这里,他遇到了对他影响至深的老师、中国科学院院士、热力学专家王补宣教授。

  第二次是1978年,他考回清华读研究生,导师正是王补宣教授。1968年大学毕业后,方教授到了山东惠民地区(现滨州市)利津县的一家麻纺织厂,一干就是10年。厂里的大学生后来都走了,他因为不会走关系,一直留在那里。研究生考试之前,他戴着“反动学术权威”的帽子,用他的话说,已是“走投无路”。就这样,两三个月的复习时间让他重返校园。

  硕士毕业以后他来到“文革”后刚刚恢复的山东建筑工程学院任教。此后他应他的导师王补宣教授之召,再回清华大学攻读,1987年又获清华大学博士学位,当时的博士在中国也还只是屈指可数的。1986年和1993年他两次公派到英国和加拿大留学,在学术上都取得了重要的成果。不过由于都是做国外教授的课题,回国后难以实际应用。但是,这些学习和奋斗的经历都为他最后在地源热泵技术领域的成功做了必要的铺垫。

  第三次命运的转折则是2000年在美国俄克拉荷马州立大学 (OSU) 3个月的学习。这次他是带着自己的课题、而且带着一定要在中国推广应用的使命感出国考察学习的。由于国际地源热泵协会(IGSHPA)设在OSU,这里聚集了美国乃至全世界专业研究地源热泵的教授。方教授选择在此学习地源热泵系统的设备、材料和施工的技术细节,并把重点放在地埋管换热器的理论和设计计算上。这次学习的结果不仅使他在学术领域的成就达到了一个新的高度,也使他走出了纯学术的象牙塔,在实际工程应用方面闯出了一片新天地。

  此前,山东省曾把地下水源热泵技术应用于建筑的供热空调,方教授对该技术保持关注的同时,也看到了其局限性。“这种方法抽取地下水,如果地下水位较低,水泵的电耗将大大降低系统的效率;其次,虽然理论上抽取的地下水将回灌到地下水层,但在很多地质条件下回灌的速度大大低于抽水的速度,而如何保证地下水层不受污染是一个棘手的课题。”他说。

  在方教授去美国之前,国内的一些大学对地埋管地源热泵也有研究,但限于当时国内的总体环境,理论和应用的深度不够。方教授了解到当时关于地埋管换热器传热分析的理论中,最完善而又能比较方便地应用于工程实际的模型是瑞典的两位学者Eskilson和Helstrom 提出的模型。回国后,他在瑞典模型的基础上做了进一步的研究和开拓,在国际上首次找到了地埋管换热器传热分析中3个重要问题的解析解,更加完善了瑞典学者的理论。

  2002年,国际能源组织 (IEA) 在中国北京召开第七届国际热泵大会,方教授成为30多个发言者中唯一的中国人。

  从说好话到敲警钟,从美国回来后,方教授于2001年在山东建筑工程学院创办了方州地源热泵研究所,并在该校的学术报告厅安装了首个投入实际应用的地埋管地源热泵空调系统。从第一个工程开始到2004年,他携其研究团队陆续主持或指导建设了温州世纪广场地下展览厅、济南党家庄火车站、宁波埃美圣龙公司办公楼和胜利油田石油管理局办公楼等项目。

  另外,他不断给政府官员、设计师、房地产开发商讲课,告诉他们地埋管地源热泵的原理和优点。他在报告中介绍地源热泵空调系统的优点有:“节能,性能系数较高,节省运行费用25~50%;环保,废除锅炉房,不向室外排热,不用地下水;可持续发展,热量冬取夏蓄,利用可再生能源;冷暖兼用,均衡用电负荷;美观,无室外机,不影响建筑外观。”

  在地源热泵应用市场兴起以前,他总讲地源热泵空调的优点。现在,他却更多地讲地源热泵技术的适用条件,对一些违反客观规律、盲目地一拥而上的做法敲起警钟。他说:“地源热泵空调是有限制条件的,体现在地埋管换热器初投资较高,需要一定的土地,还有冷热负荷平衡的问题。因此在推广应用地源热泵技术的时候要因地制宜,注意技术和经济性指标的优化”。

  他进一步阐释说:“冬天,地源热泵空调系统把热从地底下抽上来,给房屋供暖,夏天则把热从房屋中排出去返回地下,以此达到冷热负荷平衡。但在东北地区,由于夏天一般无需开空调制冷,冷热负荷平衡的问题就较难解决。”因此,方教授认为我国最适合推广地源热泵的地区是华北地区和长江流域地区,因为这些地方冬季和夏季分别有供热和供冷需求,而且冷热负荷比较平衡,或供冷的需求略大于供热需求。

  于是,当某些北方城市提出大面积推广地源热泵时,方教授找到负责人,直言该地区这些地区推广地源热泵项目时应统筹考虑这些工程将对地下环境产生的长远影响。“我做人就好说真话。”方教授说。

  “他人很真,不搞虚的东西,典型的学者。”与方教授共事多年的杨琪老师如是评价,杨琪老师曾在学校研究生处工作,她说方教授从来不计较个人的名利,他指导的学生发表论文,总是学生的署名在前面,导师的名字在最后面。他的一位学生则在博客中写道:“方教授是个好老师,人品尤其令人佩服!”

  他出国访问学习的经历更是在学生中传为美谈。他曾先后公费赴英国和加拿大留学,为期均为1年,他学期满后,一天不差地回到国内。甚至他在加拿大留学时,导师曾以把家属接过去为条件挽留他,被他拒绝了。“我还不是一个彻底的马克思主义者,却是一个坚定的爱国者。”他曾在自评中如是写道。

  实事求是地推广

  硕士毕业后,方教授曾有机会留在清华。但为了家人,他回到了山东。有学生为他打抱不平,认为如果执教于名气大的院校,也许方教授在学术界的地位会更高。他本人却说,自己从来没有后悔过,家人为他付出了很多。

  他说:“我从来不给自己设目标。”但作为中国地源空调的开拓者,他把地源热泵空调的推广,作为了自己应负的责任,并倾注了全部的热情。

  方教授现在已是年过花甲,2003年从学校副校长的职位上退休后,如果没有方亚地源热泵空调技术有限公司的事业,方教授也许会轻松很多。“成立企业是为了把技术更好地推向市场”,而推广技术,使之服务于社会,正是他的目标。

  自从2000年在美国学习地源热泵技术回国以后,方教授就一直热衷于地源热泵技术(在国内)的传授和推广工作。现在,不少他当年支持指导过的企业已经成为国内推广应用地源热泵企业中的中坚力量。即使是成立了方亚公司,他仍孜孜不倦地在全国各地做报告和讲座,传播地源热泵知识和技术。许多素不相识的人给他打电话、发e-mail,向他请教疑难问题,他都尽己之能给予答复和帮助。

  方亚地源热泵空调技术有限公司成立于2005年。公司总经理王恩琦说,当年山东煤田地质局第四勘探队预见到地源热泵将来会是一个很有发展潜力的市场,于是成立了山东亚特尔地源空调公司,承接地源热泵空调项目,但由于对空调技术领域的陌生,发展受到了局限。于是,他们慕名找到方教授。现在的方亚公司正是结合了方教授所带领团队的方案设计优势和亚特尔集团的施工优势成立的,两年多来,方亚公司在国内完成了十几项地源热泵中央空调工程,作为山东省业内著名的高新技术企业,方亚公司积极开展科技创新,承担了国家科技部的“中小企业科技创新基金项目”,并且获得了120万元的无偿资助。方亚公司的核心技术“地源热泵技术集成及其推广应用”目前已被列入了“建设部‘十一五’可再生能源建筑应用推广技术目录”。实践证明,这种校企合作的高科技公司对于科技成果的推广非常有利。但是,他给自己的定位仍然是一个学者。在对方亚公司推广地源热泵技术方面取得的成果感到欣慰的同时,他也很清楚,自己不适合做市场和经营管理。因此,他愿意继续发挥自己的长处,主要负责公司的技术研发和推广,以及培养一大批地源热泵技术的骨干。

  目前,地源热泵空调在国内还是一个新兴的行业,行业内的一些做法还很不规范。有些现象,令方教授颇感无奈。例如,很多工程设计都没有经过科学的计算,大部分工程也都不进行岩土热物性测试。“不同地质的热物性大有差异,不进行测试和计算,简单地照搬,怎么可能得出有效的数据?”方教授无奈地说。

  但政府近年来对可再生能源的支持,也让方教授甚感欣慰。他说,自2006年起财政部、建设部联合发布了《可再生能源建筑应用示范专项资金管理暂行办法》,对包括地源热泵技术在内的可再生能源建筑应用示范项目给予专项经费的扶持;一些地方政府已经出台了对地源热泵等新技术的激励和扶持政策。而在国家财政部、建设部发布的《关于第三批可再生能源建筑应用示范项目的公示》中,山东的9个地源热泵项目,有5个是方亚公司作为支持单位参与的。

  “这是个朝阳行业。”当记者让方教授总结他对行业的看法时,他的回答干脆而又坚定。

  方肇洪教授履历:

  方肇洪,男,1945年11月生,江苏省无锡市人,汉族,中共党员,教授。1968年毕业于清华大学动力机械系。1981年和1987年先后取得清华大学工学硕士和工学博士学位。自1981年起在山东建筑工程学院任教,先后任城市建设系主任、教务处长、副院长等职。现任山东建筑大学热能工程学院首席教授、方州地源热泵研究所所长、山东方亚地源热泵空调技术有限公司董事长。山东省专业技术拔尖人才。主要社会兼职包括山东省建筑学会副理事长、山东省建设科学技术协会副理事长、山东省环境学会副理事长、中国工程热物理学会理事、中国建筑学会建筑热能动力分会理事。方肇洪教授还是美国供热制冷空调工程师协会(ASHRAE)会员、国际地源热泵协会(IGSHPA)会员。

  顺应供热空调行业对节能和环保的迫切要求,自1999年起方肇洪教授以地源热泵技术为主要研究方向,积极消化吸收国外先进技术。2000年在美国俄克拉荷马州立大学 (OSU) 学习考察地源热泵技术三个月;回国后成立了山东建筑工程学院方州地源热泵研究所,积极开展地源热泵空调系统的研究和开发。2001年承担了山东省科技厅重点科技攻关计划项目“地热综合利用关键技术”,并在国内率先建成埋管式地源热泵空调系统的示范工程。“地热综合利用关键技术”,2004年获山东省科技进步二等奖。2004年主持承担国家自然科学基金项目“含湿岩土传热与地热换热器传热特性分析” (No. 50476040)。2005年方州地源热泵研究所与山东亚特尔地源空调公司合资成立山东方亚地源热泵空调技术有限公司,出任董事长。主持承担的“地埋管地源热泵系统技术集成及其推广应用”获2006年国家级中小型科技企业技术创新基金高额资助,该项技术2007年被列入《建设部“十一五”可再生能源建筑应用技术目录》在全国推广。

  方肇洪教授自1981年以来一直坚持课堂教学工作,深受学生欢迎;1992年他被授予建设部优秀教育工作者称号,1991年和1995年两次获山东省高校优秀共产党员称号。自1987年起他兼任行政和教学管理工作,积极从事教学研究,大力培养和扶植优秀中青年学术骨干;2004年被评为“山东省教学名师”。他作为首席教授的“供热、供燃气、通风及空调”学科被评为山东省“九五”重点学科。
 
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