郭海新:探索低火用理论的脚步

   2010-03-14 本站20210

 

 

开思拓空调公司   郭海新

 

    “火用”,音yōng,火字旁加一个用字。上世纪30年代,中国机械史研究的开拓者刘仙洲在引进国外工程热力学时,发现有些外文名词的概念很难翻译,于是另造新字,而“火用”正是其一。

 

    直到今天,在电脑里仍然打不出这个“火用”字,常用的《新华字典》和《现代汉语词典》也并未给它预留位置。而对开思拓空调技术有限公司总经理郭海新的采访,是从解释这个“火用”字开始的。

 

    “火用的概念源于热力学对热变功的描述。由热力学第二定律得知:热力循环过程中,热能不可能百分之百地转变为机械能。其中,可以最大转化为机械能形式的那部分热能称为火用,而无法转化为机械能形式的那部分热能称为火无。因此,电能可以被看作为100%的火用,而与环境温度相同的水则可以被看作为100%的火无。”

 

    2003年,低火用联盟在德国成立,成为推广低火用理论最积极的民间组织。而在郭海新看来,低火用理论正是对建筑节能作出巨大贡献最前沿的理论。

 

    基于此,尽管成立于2004年的开思拓在短短的时间内就在空调末端产品领域拥有一片天地——产品先后应用于国家大剧院、水立方等标志性建筑,但在2005、2006年间接触到低火用理论后,郭海新还是将更多精力放在了探索该理论在国内的实践之上。

 

    见证建筑节能前沿技术

 

    1987-1998年,郭海新在德国呆了整整十年。彼时,德国的建筑节能行业正处发展期,由此,他得以成为各种技术盛衰变换的见证者。

 

    对比中国现阶段,他最大的感受是,中国处于接受的一方,尽管不乏理性的声音,却多少缺乏了一些理性的判断,以致国外的一些技术拿来就用,节能的实际效果却反而被忽略了。

 

    “以变风量为例,它在德国早已不被称为节能技术了,在中国,它也经历了从被肯定到被否定的过程。而我想的是,既然一些技术在国外已历经了探索和检验的过程,在国内再用市场去检验,代价未免太大了。”郭海新称。

 

    而另一个问题是,国外的建筑节能是建立在其高能耗的基础之上,在此基础上实现一定程度的节能,而中国的建筑能耗本来还达不到先进国家的水平,如果将国外的建筑节能技术拿来就用,必然会导致高能耗建筑的大量出现。

 

    因此,他始终强调,对于国外的建筑节能技术,一定要有理性的判断。而至少在他看来,面向建筑开发出来的低火用理论是一条可以在国外尝试的道路。

 

    那么,何为低火用理论?

 

    “能量和能量是有区别的,有的能量可以随意转换成其他能量,比如电能,这被称为高级能量。有的能量却不能随便被转换,比如热能,这被称为低级能量。在运用于国民经济的能量中,有制造、交通、建筑三方面的分类。这三种方面的应用对能量的损耗约各占到三分之一。在制造业和交通业方面,能量是用来做功的,是一种高级能量的转换;而在建筑行业,能量的消耗主要是维持居住的舒适度,用于能量(室内热量)的平衡,这种能量完全可以利用低级能量来调节。而目前,国内这三方面的应用还都在用电、煤等能源,不仅浪费了电力等高级能量,还把低级能量白白浪费掉。代表国际最先进建筑节能发展方向的低火用理论(LowEx),以能量优化利用为诉求,在少用或不用高级能量的前提下,充分利用环境能源及余冷余热等低级能量来维持室内的舒适,从而节省出高级能量。这就是低火用理论的指导思想。”

 

    郭海新认为,在中国,低火用理论当有用武之地。而开思拓目前已经承担起了将该理论推广实践的任务。

 

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    开拓国内空调市场

 

    开思拓空调技术有限公司,2004年在上海昆山成立。当时,回国后先后担任过两家德国公司中国子公司总经理的郭海新与他早前工作过的德国KLIMASYSTEMTECHNIK公司达成了合作协议。

 

    德国KLIMASYSTEMTECHNIK集团于1979年成立于德国柏林,主要从事设计咨询信息服务,其范围涵盖建筑机电各专业及周边相关领域。历经30年发展,其技术实力享誉德国、欧洲乃至世界各地,并积累了丰富的国际工程经验。而该集团的扬博士(Dr. Jahn)目前还是开思拓的股东和董事。

 

    原德国KLIMASYSTEMTECHNIK公司的技术实力,成为开思拓强大的后盾,使其得以得以从容地利用德国的先进技术和中国的充沛生产能力来满足市场需求,直接向中国市场提供高性能、优质的空调末端产品。

 

    郭海新介绍,开思拓的主要产品有:柏林绿风空调箱产品,KST风口风阀风饰,CLINA毛细管等适合中国目前提倡的节能环保类空调产品。但从开思拓目前的主推方向来看,核心产品是毛细管。

 

    “打个比方,一个DVD播放系统,如果DVD播放器和光盘性能极佳,但末端的显示器不好,同样播不出理想的效果。在低火用理论的指导下,我们应该对选择什么技术组合成最有效的系统作出判断。目前,建筑节能领域主要关注源的问题,但要将可再生能源、低品位能源利用的效果充分发挥出来,末端设备的效用同样不应忽视。毛细管就是在低火用理论下提出的一项技术。”他说。

 

    开思拓不仅率先将德国毛细管专利技术引入国内,还结合我国不同地区气象条件和建筑特点,研制开发出辐射换热、重力循环、相变蓄能及各种换热组合的毛细管换热技术。

 

    而开思拓还全面使用自主知识产权的毛细管供热空调设备和相关技术在开思拓上海的办公楼设计和安装了全套的低火用供暖空调系统。该办公楼共四层附加一层地下室,总建筑面积6258平米。其中供暖空调面积4000平米。

 

    相关资料显示,该供暖空调系统的组成和特点有:一套独立的毛细管网栅辐射换热系统;一套独立的毛细管重力循环换热系统;附加的毛细管冷筒系统;无动力新风自动调节系统;热泵内置式热回收新风机组;两套独立的、适用于毛细管技术的模块化风冷热泵系统,总容量240kW,压缩机功率70kW;空调末端温、湿度自动控制。

 

    据初步估算,这套系统可节约电能15%至20%。夏季高峰用电节约15kW左右。全年节电大约58,000kWh。

 

    为进一步探讨毛细管技术在中国使用的特点和节能效果,开思拓在该示范项目中尝试了不同的系统方式。据郭海新介绍说,该系统的探索仍在继续中。下一步的尝试将是太阳能供热空调系统和毛细管的结合。

 

    郭海新也热诚地邀请国内同行前来开思拓上海办公室参观交流。开思拓以公司一己之力,通过德国Clina公司的支持,承担了毛细管在中国高温高湿地区应用尝试的任务,也是希望有个试验平台,借此能和国内有志于探索建筑节能新方向的同行共同切磋交流。

 

    差异化发展途径

 

    一直以来,开思拓更偏重于理论的研究和新产品的储备,这与郭海新本人对理论的痴迷不无关系。而如果要再追溯一层,就该说到他的家庭熏陶了。其父为哈尔滨工业大学供热空调专业教授,中国供热空调专业的创始人之一,并且是中国供热空调专业的第一个博士生导师,在国内建筑节能还未起步之时,就开始对相关理论、技术进行钻研。

 

    这也许正是郭海新所言“注定成为不了跟随者和抢夺市场的竞争者”之注脚,也注定了开思拓走上的是一条差异化发展的道路。

 

    但他同样有自己的困惑,因为其对理论的痴迷和探讨,却无法迅速转化为公司的效益,也正因如此,现在的开思拓还远未成为快速增长的公司,而只是在求稳求实中渐进地发展。

 

    下一步,郭海新希望能实现毛细管的国产化生产,在他看来,虽然依据市场分析数据得出的估算,塑料毛细管的全国年需求量应为约3000~5000 万平米,按照目前推测的销售价格,应为24~40亿元人民币的市场规模,但塑料毛细管迄今为止几乎100%依赖进口,故其商业推广受到较大限制,目前只能在少数的高档物业中得以实施。

 

    此外,储备、等待,是郭海新反复强调的两个词,“也许,节能的潮流真正风起云涌之时,开思拓会得到一个真正的机会,而在此之前,我们需要储备技术力量。”

 

    2009年,开思拓向地源热泵行业发出一个信号:加强与地源热泵企业的合作。而对于地源热泵行业,郭海新也有自己的思索,提出了过渡季节平衡等问题。正是在这一年,开思拓北京公司成立,成为公司与地源热泵行业合作战略开展的助推力。

 

    显然,在探索低火用理论的道路上,开思拓又迈开了一大步。

 

    个人简介:

 

    郭海新,暖通专家,开思拓空调技术有限公司总经理。1981年毕业于哈工大供热空调专业,毕业后在南京建工学院供热专业为师6年。后赴德国学习工作,毕业于柏林工大(建筑设备)和柏林应用技术大学(管理工程师),在德国KLIMASYSTEMTECHNIK(中文译为开思拓)设计事务所做设计师,负责供热空调设计。1998年回国,先后担任过两家德国公司的中国子公司总经理。2004年与KLIMASYSTEMTECHNIK公司达成合作协议,在中国江苏昆山成立了开思拓空调技术有限公司,企业经营方向为引进消化德国先进节能的供热空调技术,并借助长三角优越的机电产品加工配套能力,迅速实现国产化,从而满足中国市场的发展需求,并为中国建筑节能事业作出贡献。

 

 
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