星斗其业 教者其人——对话苏州大学热能工程系空调教研室博士 何超英

文/郑 翔

星斗其业 教者其人
——对话苏州大学热能工程系空调教研室博士 何超英

文/郑 翔

何超英，1982年至今在苏州大学（1997年前在苏州丝绸工学院）从事暖通空调教学和研究工作。20世纪80年代，其教学和科研主要涉及丝绸厂空调及工厂通风方面；90年代逐步转入民用空调的教学与应用。21世纪初，何超英系统地研究了人体透过服装微环境与建筑内小环境的热湿交换问题。

自1997年苏州丝绸工学院空调教研室与苏州大学能源教研室合并，成立苏州大学物理学院能源工程系，何超英便在此院系任职，一直以来，他注重教学风范和教学质量，吐故纳新，不断吸收新型的教学模式，在岗位和专业领域默默奉献。此次，《中央空调市场》如愿采访到了这位暖通教育专家，荣幸之至。

近几年长江三角洲地区新能源讨论较多的是太阳能与地热能，应用较多的是太阳能热水器、光伏电池和土壤源换热管。太阳能系统的日照时段运行是明显节能，但其应用受日照率的影响需配置备用系统，使得其初投资明显增加，另外集热面的布置也是隐形增加初投资。家用或可间断太阳能热水器是太阳能利用的最好案例。

地源热泵是地热能利用的一种形式，地源热泵与空气源热泵相比，能体现其节能效果。以苏州某工程为例，夏季地埋管进、出水温为300 ℃和250 ℃，与冷却塔进、出水温为370 ℃、320 ℃相比，冷凝温度降低70 ℃，在蒸发温度不变的情况下，冷凝温度每降低10 ℃，制冷系数可提高约2%，节能效果明显，冬季运行的节能状况类似，并且还可以免除除霜工况。地埋管供回水温度稳定，地源热泵系统的运行稳定可靠。地源热泵系统选取时应考虑冬、夏的热平衡，如在北京地区采用地源热泵，冬季吸热明显多于夏季的排热，地下土壤温度将越来越低，不利于地源热泵系统的运行。在苏州采用地源热泵时情况相反，冬季的吸热（热负荷）只是夏季排热（冷负荷）的65%，土地有集热的效应，应予以应付。地源井管按冬季热负荷容量设置，夏季地源井排热的容量数值与冬季相近，夏季多出的35%热量可设置冷却塔排放给大气，以保持土壤冬夏热平衡，使地球作为一个蓄能实体。地源热泵系统在近5年有急速发展的现象，在采用该系统时宜考虑土壤的热平衡、打井的面积和位置、井管材料的处理。

以下为部分采访实录

Q & A

Q:《中央空调市场》

A: 何超英

Q:作为行业专家，您觉得暖通行业与能源行业有着怎样的联系？

A:暖通行业涉及暖通空调系统的设计、制造、销售和运行，是一类能源消耗行业；而能源行业从事动力设备系统的设计、制造和运行，是一类能量转换与利用的行业。两者之间的联系是多方位的，从浅显的角度看：能源行业将一次能源转换为电能、蒸汽和热水，为暖通系统提供能量。两者有上下游之间的联系，这种联系浅显而疏远，类比甲方与乙方。在设计与制造方面这2个行业有许多联系与类似，对比典型的制冷机系统与汽轮机系统，2个行业在热力学原理、传热机理、工业制造工艺等方面联系密切。

新能源中，核能是一种议论较少的能源，如果从能源出现的时间先后而定义新能源，那么核能是真正的新能源。为什么人们较少议论核能？可能是系统庞大、技术高深、怯拒辐射等因素的作用。美国三里岛核电站（1979年）、前苏联切尔若贝利核电站（1986年）、和东京核电站（2011年）的核事故促使人们不断地思考核能利用问题，德国的高层在讨论，日本的民众在议论，中国政府在规划。

的确核能的利用是一个复杂的系统工程，其中涉及核裂变的控制、核废料的处理、核辐射的防护、系统运行的程序等技术。当今中国能源结构面临选择与调整，秋冬季京津冀上空的雾霾是直接导火索，京津冀上空雾霾的起因可能是燃煤采暖和空气结露，因此有些采暖工程建议用电采暖，这当中有一定的合理性，但主要目的在于回避雾霾。

另外中国降低碳排放的任务很重，要有效地降低碳排放是不是也要考虑核能的利用。就核能利用与暖通及能源的联系问题，清华大学和上海交通大学等高校一直在努力探索和行动，清华大学核能技术设计研究院研制的10 MW核反应堆，探索核反应的小型化，这种小型化今后可应用于航海甚至航空。上海交通大学机械与动力工程学院开设了《核工程与核技术》专业，专门从事大型核电系统的教学与研究，为国内的核电站输送相关人才与技术。目前我国的核能比例与发达国家相比还很低，法国占78%、比利时占53%、瑞士占42%、韩国占36%、美国占19%、中国只占2%（截止2012年），如果近十年内中国的核能比例上升到8，那将会大量减少石化燃料的燃烧，相关部门已经在行动。核能的利用关键在于技术与管理，核能是新能源。

Q:现在暖通行业有很多新技术产品(磁悬浮离心机、超高效螺杆机等)问世，您对其评价如何？

A:磁悬浮离心机是一种高效节能压缩式冷水机，因其叶轮转动无摩擦，压缩轴功较小，制冷系数较高，有明显的节能效果。以美国SMARDT磁悬浮离心冷水机为例，其800 RT机组满负荷的COP为6.33，部分负荷时的COP接近9，其机组体积小、噪声低、启动电流小。但磁悬浮离心冷水机的价格较高，其价格约为普通离心冷水机的一倍，初投资较高，投资的增加需要一定的回收期，随着国内节能议题的不断重视，磁悬浮离心机可有较好的市场预期。

超高效螺杆机是指螺杆降膜式热泵机组，早期的热泵机的蒸发器为干式蒸发器，之后发展为满液式蒸发器，满液式蒸发器的换热性能较好，但其制冷剂的充注量较大，润滑油的回油较困难，借鉴吸收式制冷机的降膜式蒸发器技术，将此技术嫁接到螺杆热泵机组，降膜式蒸发器既克服干式蒸发器传热效率低，也使满液式蒸发器充注量大的问题得以改进。

Q:作为行业教学前辈，您觉得如何更好地开展对能源与暖通专业学生的教育工作？

A:当今的中国高等教育进入了普通认识教育格局，本科教育即为通识教育，可使得大部分青年有机会接受高等教育，配以教育产业化的模式，政府、学校、家庭都从中获益，现今的教育规模庞大，课堂教学质量良好，社会效果值得思考。我欣赏有些课堂的教学模式是提出问题、思考问题、师生的思想互动，这样可体现大学课堂的风范，例如为什么热力学温标与摄氏温标相差273.15？为什么热力循环必需2个热源？为什么熵总是增加的，通过提问让师生思考，通过思考激发课堂情绪。我关注有些课堂中的理论联系实践，就暖通空调行业而论，经常遇的问题是设计与选择，设计与选择也要思考，思考其背景、思考其构架、思考其特性、思考其价值，这种思考要理论联系实际，例如苏州是否需要地暖？若安装地暖采用何种形式的地暖？最后都回归到舒适与节能的主题。

Q:空调是能源消耗大户，现在有哪些新能源已经应用于空调行业？

A:空调系统能耗占建筑耗能的比例较高，传统的石化燃料资源储备是有限的，这就促使我们思考新能源的利用，当今国内通常认为的新能源是：太阳能、风能、地热能、核能、生物质能、海洋能等。这些新能源在暖通行业已有应用，只不过有些是现场应用而有些是间接利用，例如太阳能、风能发电。新能源在暖通系统应用的现况是憧憬优于现实、叙述多于案例、形式胜于实质。

Q:您认为暖通行业的现状如何？

A:这个问题很大，经过改革开放30多年的迅速发展，暖通行业趋于成熟，这可从设计、制造、销售、施工和运行等方面体现，主要是设计与制造。暖通系统设计中，负荷计算采用冷负荷系数法，系统容量配置更加合理节能；空调末端的设计形式灵活多样，可适应不同的场合，如末端或风口的形状、位置、风量的变化可达到特定的气流组织和换热效果；管网系统的设计由定流量向变流量过度，有些水系统设计成二级泵系统以节省运行费用；冷热源的采用趋向运转节能、容量可调、形式互补，如大离心加小螺杆、压缩式加吸收式、地源热泵加冷却塔等，国内暖通设计水平已经到达较高境界。暖通设备的制造有明显的进步，其进步在于国内许多企业能够与先进的外企交流与合作，产品的质量逐渐提高，产品的产量飞速发展，这得益于过去10年国内房地产的高速发展，高速发展后的房地产和暖通设备制造都将面临调整，过去的发展得益于量，今后的发展将得益于质，这个“质”依靠科技。不同的科技水平制造的产品将有不同的实用价值，暖通系统中的轴承、风扇、水泵、活塞压缩机、螺杆压缩机、离心压缩机等产品的制造需要极高的制造水平，这就需要提高我们的制造水平。

Q:对于学生如何更好地学习该专业，您有何箴言？

A:学生要更好地学习本专业，一定要有积极的求知欲望和合适的学习方法，此求知欲望可能源于学生的期望、教师的介绍、亲友的指点、某个事件，在学生进入大学初期阶段可设法激发其求知欲望，有对知识的“饥饿感”。