文/劉榮 王彤
革新采暖技術(shù) 傾心建筑節(jié)能
文/劉榮 王彤
隨著能源結(jié)構(gòu)、建筑節(jié)能改革的逐步深入以及生活水平的不斷提高,人們的居住觀念已從注重實用性、功能性等簡單需求向舒適性、環(huán)保性、智能性等高層次需求轉(zhuǎn)變,傳統(tǒng)的高耗能建筑采暖方式已不再適應(yīng)節(jié)能環(huán)保的發(fā)展潮流,所以研究新型建筑采暖方式顯得尤為重要。山東建筑大學(xué)熱能工程學(xué)院教授劉學(xué)來緊跟形勢,開展了低溫輻射供暖、建筑保溫新形式等技術(shù)研究,在建筑節(jié)能研究領(lǐng)域取得了一系列具有開拓性的成果。
劉學(xué)來,1965年9月出生于山東,1988年畢業(yè)于山東建筑工程學(xué)院城建系,2004年獲西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位,2006年在中國石油大學(xué)攻讀博士學(xué)位;現(xiàn)為山東建筑大學(xué)教授、山東制冷學(xué)會理事、山東制冷學(xué)會空調(diào)熱泵專業(yè)委員會副秘書長、濟南制冷學(xué)會秘書長;主要從事建筑節(jié)能技術(shù)、低溫輻射空調(diào)(供暖)技術(shù)、低品位能儲存技術(shù)的研究以及熱能與動力工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的教學(xué)、科研工作。
近幾年,因人們對舒適性要求的提高以及節(jié)能環(huán)保政策的要求,熱泵技術(shù)又重新引起人們的關(guān)注,甚至被看作建筑節(jié)能的代名詞。劉學(xué)來對市場上各類熱泵空調(diào)進行了科學(xué)的定位分析后指出,空氣源熱泵效率較低,應(yīng)用上受到一定限制,還會造成城市熱島效應(yīng);水源熱泵受水資源條件限制,很難大范圍應(yīng)用;土壤源熱泵初期投資成本高、循環(huán)阻力大,施工難度大,且受地質(zhì)條件的限制。
雖然熱泵技術(shù)確實提高了能源利用率、減少了溫室氣體和其他污染物的排放,具有一定的節(jié)能意義,但劉學(xué)來認為并不是任何建筑、任何情況都能無條件的適用熱泵技術(shù),在選用過程中,應(yīng)該按照適用范圍和產(chǎn)品特點,視具體情況科學(xué)選用,才能真正發(fā)揮熱泵技術(shù)的節(jié)能作用。
據(jù)了解,空氣能熱泵的除霜問題是世界性的難題,傳統(tǒng)除霜方法可能會導(dǎo)致壓縮機吸氣壓力過低,在低壓狀態(tài)下出現(xiàn)停機現(xiàn)象,增加熱泵除霜時間,從而導(dǎo)致耗能過大??諝饽軣岜脵C組結(jié)霜、除霜問題嚴重影響空氣能熱泵機組運行的穩(wěn)定性和供熱的可靠性,也是制約空氣能熱泵使用的瓶頸。
劉學(xué)來針對上述問題提出了儲水蓄能除霜及不間斷供熱新技術(shù),并建立了儲水蓄能除霜系統(tǒng)的理論分析模型,計算了蓄能罐所需的體積。在除霜特性方面,與傳統(tǒng)除霜系統(tǒng)進行了對比實驗,結(jié)果表明,儲水蓄能除霜系統(tǒng)的除霜時間縮短為傳統(tǒng)除霜系統(tǒng)的1/5,節(jié)能效果更明顯,具有突出的優(yōu)越性,為空氣源熱泵在北方地區(qū)冬季的運行提供了很好的理論基礎(chǔ)。
此外,劉學(xué)來還在毛細管平面輻射空調(diào)室內(nèi)設(shè)計參數(shù)、室內(nèi)氣流組織、阻力計算等方面進行了研究,得出了毛細管平面空調(diào)室內(nèi)設(shè)計溫度可比傳統(tǒng)空調(diào)高(低)1.6℃、新風(fēng)送風(fēng)口距離地面0.1m處為最佳位置等結(jié)論。并對低溫?zé)崴匕遢椛涔┡到y(tǒng)的設(shè)計及施工進行了分析,指出了地板輻射采暖熱負荷計算應(yīng)考慮的影響因素,探討了相關(guān)問題的解決方法。
在科研工作方面,劉學(xué)來作為主要研究者完成的“建筑熱橋的動態(tài)熱性及能耗分析”項目獲得2006年山東省科技進步三等獎、山東省教育廳科技進步三等獎;“基于地道風(fēng)熱泵”項目2008年通過山東省建設(shè)廳主持的成果鑒定,鑒定意見認為該項目達到國際先進水平;完成包括《住宅建筑衛(wèi)生間采暖方式探討》在內(nèi)的70余篇專業(yè)論文,在多家學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文50余篇,其中被EI等國際數(shù)據(jù)庫檢索6篇,參與編寫山東省地方標準2部。
在教育工作方面,劉學(xué)來曾先后承擔(dān)研究生及本、??粕?0余門課程教學(xué)任務(wù)。參與編寫《城市供熱工程》等5部著作,其中由他主編的《熱工學(xué)理論基礎(chǔ)》被教育部列為“十一五”規(guī)劃教材。
劉學(xué)來參加中—港太陽能光伏應(yīng)用技術(shù)研討會