“平民教授”李元哲

馬文良

人生很短，承載不了太多的追憶與嘆息，李元哲卻只爭朝夕，“向空氣要能源”。

近年來，京郊逐步推廣煤改電工程，空氣源熱泵采暖在諸多的采暖方式中脫穎而出，眾多生產(chǎn)企業(yè)蜂擁而至，各顯其能。伴隨著示范實驗項目的成功，空氣源熱泵采暖迎來了春天，此時我們首先想到了被譽為“空氣源熱泵地板輻射采暖先驅(qū)者”的李元哲教授。

二月的一天上午，陽光很好，寒假中的學(xué)生們尚未返校，我們在清華大學(xué)土木工程館二樓的會議室中如約見到了李元哲教授，面前的她已經(jīng)年逾八旬，古時被稱作已過“耄耋之年”，按說也已經(jīng)是頤養(yǎng)天年的時候，而她卻依舊在默默投身科研領(lǐng)域。1991年，李元哲從清華大學(xué)熱能工程系退休，任職期間，在中、西德可再生能源合作項目中做出了令德國人稱贊的輝煌成果，我國“七五”計劃期間擔(dān)任國家攻關(guān)課題“可再生能源”子項“太陽能利用”國家二級課題組長，國內(nèi)外發(fā)表論文及專著不勝其數(shù)；退休后她以微薄的資金創(chuàng)辦了北京清華索蘭環(huán)能技術(shù)研究所，她要將大學(xué)里的科研成果推向市場，在太陽能行業(yè)內(nèi)率先應(yīng)用了熱管技術(shù)，并在大面積太陽能熱水系統(tǒng)工程上取得了“100%成功”的榮譽。

用創(chuàng)新的技術(shù)來解決危機

20世紀(jì)末，全球面臨環(huán)境污染、化石燃料消耗日趨枯竭的挑戰(zhàn)，李元哲認為，要用創(chuàng)新的技術(shù)來解決危機，尤其是在北方寒冷地區(qū)的采暖季。38年前一項太陽能低溫?zé)崴椛涞匕宀膳某晒Γo了她極大的啟示，那就是用空氣源熱泵作為熱源。空氣源熱泵，在寒冷地區(qū)一般來說能效低于水源和地源熱泵，但它的優(yōu)勢是熱量取自清潔的可再生的能源——大氣中，而不干擾地下能源，戶用式更可實現(xiàn)方便管理、自主調(diào)節(jié)、行為節(jié)能?？墒?，在寒冷地區(qū)以空氣源熱泵作為熱源采暖在國內(nèi)外都沒有先例，當(dāng)時，只有日本大金發(fā)明的VRV空氣源熱泵熱風(fēng)采暖空調(diào)在北京建國門外16層公寓實踐過，熱風(fēng)采暖，并且技術(shù)復(fù)雜，造價較高，而國外資料中地板輻射采暖的水溫都在四五十度以上，在北京為代表的寒冷地區(qū)，從空氣中取熱達不到這些溫度，怎么辦？要攻克這一難題，李元哲從此走上了十年艱苦的創(chuàng)新路。

“空氣源熱泵地板采暖空調(diào)”這項技術(shù)是外國專利，造價很高，對北方住宅也不適用，必須走中國自己的路。怎么推這項新技術(shù)？難點在什么地方？答案還是首先經(jīng)過初步的理論分析，要從實踐中找。

李元哲第一篇理論分析的文章是登在《供熱制冷》刊物上，題目是《穩(wěn)步推廣中的空氣源熱泵地板供熱空調(diào)》。

“我推論的水溫只需32.5℃就夠了。2000年冬季，我們在回龍觀小區(qū)一個單元住宅中，按初步計算施工了輻射地板，向同方借了一臺空氣源熱泵，改成分體式熱水機，在春節(jié)剛過連續(xù)的下雪天開始試驗。我讓研究所的工人睡在地板上，我因出差在烏魯木齊，當(dāng)在電話里聽到室外大雪紛飛、房間里溫暖如春的消息時，所有人都高興極了，同時對比了天然氣暖氣系統(tǒng)采暖，無論是舒適性還是運行費用都優(yōu)越得多?！?/p>

2001年春節(jié)前夕，在中國家用電器研究所做了更嚴(yán)謹?shù)膶嶒炇覍嶒??！澳鞘桥D月二十九，研究所的蔡寧工程師操作控制器，在水溫固定在32-34℃范圍，室溫18℃左右時，將模擬的外溫逐次下降，得到空氣源熱泵不同的COP，當(dāng)顯示外溫在-15℃穩(wěn)定，再穩(wěn)定時，我的心緊縮起來，突然，他宣布COP的穩(wěn)定值1.5，即節(jié)電30%時，我和同去的趙宏高興無比地踏上了除夕夜回家的路?！?/p>

科學(xué)嚴(yán)謹?shù)氖痉?，找到突破?/p>

2001—2002年冬季，清華索蘭與天鴻集團合作，在曙光花園小區(qū)住宅進行了全冬季供暖實驗，測試手段與條件都是在家電所監(jiān)助下進行的，結(jié)果是冬季采暖COP2.52。再后來，就是2002年，在前建設(shè)部科技司主持的技術(shù)鑒定，主要結(jié)論是“國內(nèi)首創(chuàng)，國際先進”。

推廣技術(shù)艱難又漫長，研究所是民營微小企業(yè)，以微薄的資金一處處設(shè)法推廣。這引起海淀區(qū)政府的重視，資助研究所10萬元，并頒發(fā)了“創(chuàng)新獎”，后來國家發(fā)改委信息傳播中心，經(jīng)過專家組調(diào)查后發(fā)布了“最佳節(jié)能案例第82項”。盡管見到了曙光，但是，在推廣中最大的阻力是來自國家機構(gòu)發(fā)布的有關(guān)技術(shù)規(guī)程。雖然有幾萬平米的推廣和上述國家機構(gòu)的推薦，但遇到的最大阻力是2004年和2011年的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及北京市地方標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)于“地板輻射供暖的技術(shù)規(guī)程”中制訂的兩個關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)，即設(shè)計平均水溫和供回水溫差，這兩個指標(biāo)使供水的低限到了40℃，這個數(shù)字使在以北京地區(qū)為代表的北方寒冷地區(qū)不能用空氣源熱泵作為地板輻射供暖的熱源，不加電輔助，當(dāng)時是難以達到的。也因此，設(shè)計院和房地產(chǎn)開發(fā)商都不肯接受這項產(chǎn)品。

這就要進一步完善計算理論，2010—2011年，李元哲以北京地區(qū)氣象及節(jié)能50%民用建筑為對象，進行了系統(tǒng)的計算，提出了針對不同結(jié)構(gòu)的水盤管式輻射采暖地板，由水至地板表面?zhèn)鳠釤嶙杓皽夭畹挠嬎愎剑诠こ讨械玫搅蓑炞C，進一步得出采用空氣源熱泵地板采暖全冬季供水溫度在30-35℃的結(jié)論，這一結(jié)論與2000年美國ASHRAE手冊中列出的同種輻射地板的熱阻數(shù)據(jù)，有驚人的一致性。

這項技術(shù)得到在第一線工作的企業(yè)家們的證實，確認李元哲提出的對應(yīng)節(jié)能建筑在寒冷地區(qū)以不超過35℃的低溫?zé)崴鰹榈匕遢椛涞奈ㄒ粺嵩词强尚械?，并?011年冬季，上海安貞暖通設(shè)備有限公司在北京鴻博家園80m2的單元住宅中進行了全冬季示范工程，經(jīng)驗收證明，使用該公司提供的薄型預(yù)制溝槽水盤管的輻射地板，水溫可進一步降低，節(jié)電高達70%。

上述舉措促進了建設(shè)部于2012年開始的“住宅戶式空氣源熱泵低溫?zé)崴┡瘜?dǎo)則”的立項及編寫，李元哲做為首席專家參編，北京清華索蘭環(huán)能技術(shù)研究所以同等地位參加。北京市建筑設(shè)計研究院、北京市節(jié)能與環(huán)境協(xié)會、北京市可再生能源協(xié)會做了大量的組織工作。大路暢通，藍天綻放。

知識分子遭遇“水土不服”

然而，“知識分子”下海，總是帶了不少書生氣，難免在這過程中遭遇“滑鐵盧”。當(dāng)時清華索蘭成立不久，銷售太陽能，山東菏澤一伙人“毛遂自薦”，尋求合作，要求協(xié)助清華索蘭打開銷售市場。沒有經(jīng)驗的李元哲相信了面前的年輕人，讓他擔(dān)任經(jīng)理職務(wù)，負責(zé)銷售，并且把公司的公章交給了他。

但是，這樣的信任換來的卻是一場官司。“法院把我們公司的賬號給封了，我們也被告上法庭，說拖欠廠家的貨款。我們沒有做這個事情啊，可是白紙黑字上蓋的是我們的公章，我們是百口莫辯。后來，我們?nèi)ソK海安法院應(yīng)訴，輸了要賠錢，沒辦法，我就把房子賣了去解決這件事。”

李元哲感慨“遇人不淑”，市場經(jīng)濟下，魚龍混雜，算是上了一課。但是更有甚者是知識產(chǎn)權(quán)保護沒有保護好，那是與日本某公司的“交流”，也讓她有苦難言。2005年，日本一家主營空調(diào)的公司邀請李元哲教授交流，起初先打電話邀請，后來寫信，字里行間表達的意思是希望李教授要有“大國風(fēng)范”，在學(xué)術(shù)上進行友好交流。“我開始不想去，后來一想，這不是太小氣了嗎？后來就去了他們公司在京的辦事處，他們問的問題都是關(guān)于空氣源熱泵地板采暖的，我都毫無保留的告訴他們，沒有絲毫隱瞞?！?/p>

毫無戒備心的李元哲以為這件事就這樣過去了，沒有想到一年多時間，這家公司就推出了與清華索蘭相似的產(chǎn)品，她才知道專利被這家公司“剽竊”了。

“那時候太幼稚，本來不應(yīng)該理會他們的?！彼f：“吃一塹，長一智。”

話雖這么講，但是騙子的招數(shù)卻總花樣翻新。2006年，一位號稱有著雄厚資本背景的“富二代”接觸李元哲，用的是假身份證，坐著租來的奔馳車，打著給清華索蘭投資的旗號，不僅騙錢，還安插女助手在公司，竊取電腦資料，后來還把李元哲裝滿技術(shù)資料的大書包給偷走了。

這些故事，都是李元哲在將研究成果“產(chǎn)業(yè)化”過程中所繳納的“學(xué)費”，如今回想起來，五味雜陳。

春天來了，再次踏歌而行

近年，北方寒冷地區(qū)冬季霧霾時有發(fā)生，這件壞事卻迎來了空氣源熱泵采暖技術(shù)的春天。2012年4月，基于住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技項目的“住宅戶式空氣源熱泵低溫?zé)崴匕遢椛洳膳夹g(shù)導(dǎo)則”開始編制。此后，包括北京市在內(nèi)，多個地方將空氣源熱泵供暖供冷列入推薦應(yīng)用技術(shù)目錄。

經(jīng)過多年發(fā)展，清華索蘭已在陜西西安、山東臨沂、四川成都、江蘇連云港等地將該產(chǎn)品成功運用于高層建筑和多層戶式建筑采暖，累計面積達幾十萬平方米，產(chǎn)品也更加成熟。李元哲的產(chǎn)品研發(fā)更上一層樓。2013年—2014冬季，又在位于北京昌平的清華陽光50%節(jié)能建筑標(biāo)準(zhǔn)的職工住宅宿舍進行了“主被動太陽能與空氣源熱泵集成進行全冬季地板采暖”示范工程，該項目于2014年3月經(jīng)北京市經(jīng)濟和信息化委員會主持通過了專家鑒定，被評為“國內(nèi)首創(chuàng)、國際先進”。

李元哲迎難而上，在昌平以北的延慶地區(qū)，一家擁有115平米的平房農(nóng)宅，利用空氣源熱泵和原有的暖氣系統(tǒng)進行采暖，冬季最高水溫僅為42.5℃，就使室溫達到18℃，整個冬季每平方米采暖耗電48.4度，能效比達到2.5，節(jié)能達到60%，開創(chuàng)了北京地區(qū)空氣源熱泵散熱器采暖的先河。

尤其是近年來，北京市年年力推“清潔空氣計劃”，減排措施貫穿全年，工作重點更是聚焦在“農(nóng)村煤改電”等戰(zhàn)役中，尤其是啟動了規(guī)?？涨暗摹懊焊碾姟毙袆?，令數(shù)萬戶居民受益，亦吹暖了采暖散熱器市場。質(zhì)量優(yōu)良、安全性高、采暖和節(jié)能效果好的采暖散熱器產(chǎn)品搭乘“煤改電”東風(fēng)進入百姓家，為北京的藍天做貢獻。清華索蘭也入選其中，而這無疑也是春天將至的消息。同時，在新疆大面積采用地板采暖，并準(zhǔn)備試點空氣源熱泵為熱源，這讓李元哲倍感欣慰。

嚴(yán)冬過去，春天來了。李元哲依舊沒有停息前行的步伐，她把目光聚焦在霧霾的治理問題上，“空氣源熱泵固體吸附除濕技術(shù)”已經(jīng)取得發(fā)明專利，未來從空氣中得到的能源不僅能給百姓供暖，還能凈化空氣，如果這件事取得突破，無疑將是一件“劃時代的事”。

這就是李元哲的故事。她說自己是“平民教授”，可是在我看來，這無疑便是最高的褒獎。這個稱謂無關(guān)財富，閃耀光芒的是無盡的人格魅力。人生很短，承載不了太多的追憶與嘆息，她卻只爭朝夕，“向空氣要能源”。她在中關(guān)村的高等學(xué)府中，不僅僅是將研究成果寫書立著，而是把這些產(chǎn)品推向市場，讓更多的百姓受益，也讓地球的能源再多一點，污染再少一些。人生如此，無憾。