钱江晚报·小时新闻记者 王燕平
油价涨、煤价涨、(天然)气价涨……一场席卷全球的能源危机似乎近在眼前。国内一些地方陆续出现限电拉闸的情况,工业用电价格开始上调。
能源价格上涨以及供应紧张局面同,给即将到来的冬季供暖形势打上了一个问号?这个冬季,我们还能放心地取暖吗?有没有一种更省电、省气的取暖办法?
杭州有一家企业,就在做这方面的努力。这家企业由退休不久的杭州知名城市规划师潘杭创办,其研发的储能材料地暖,已在杭州一些家庭安装,用户反馈节能效果明显。
(汉道储能水地暖)
做了三十多年城市规划师
主导了西湖景观空间规划
潘杭大学期间就读的是原杭州大学地理系城市规划专业,1985年毕业后到杭州市城市规划设计院,主要从事西湖景观的城市规划。完美的“西湖天际线”就是由他主导规划设计的。
“想像一下,如果我们站在湖滨一公园眺望宝石山,一些建筑物的顶部从宝石山顶冒出来,那有多少煞风景:保俶塔就会淹没在高耸的建筑群当中,宝石山的山脊线也变得凌乱和模糊不清。 如此一来,杭州西湖还美吗?”潘杭说。西湖南侧的吴山也一样,如果对周围的建筑高度没有统一的规划,没有做景观分析,西湖边上、山景背后的一片蓝天就会被破坏。
有一天,潘杭在湖滨一公园散步时,突然发现宝石山山顶隐约露出了在建的浙江世贸中心的脚手架,按照规划设计,浙江世贸中心建成后是不能冒出宝石山山脊线的。潘杭马上把这一情况向时任杭州市规划局负责人汇报。调查后发现,原来是建设单位计划再追加两层,这一行为被及时制止。
1990年,杭州市城市规划设计院成立了新技术研究所,潘杭担任所长。那个时候,房地产商向规划局提供的日照分析资料,都是用作图法制作的。为了增加开发强度,有时候日照资料就会带上很大的人为因素。潘杭曾看到一张日照分析图纸,北面都有6小时的日照,颇为荒诞。于是,潘杭向管理部门提议采用计算机来计算日照。这一做法走在了全国前列。
(年轻时的潘杭)
退休后创办汉道科技
专门研发建筑储能材料
2015年,有个北京的朋友来杭州,带来了一种碳纤维发热膜产品。当时,国内对南方冬季实行供暖的必要性说法越来越多,江南实行分户式供暖也被提上议事日程。这种产品,铺设地暖十分方便。欣喜之余,潘杭也意识到,这种产品要推广使用,关键在于节不节能。
潘杭拿这个产品做地暖进行了测试,发现非常耗电。地暖发热膜下面是铺有保温板的,怎么会有这么大的热量损失呢?潘杭用这种发热膜,做了一块模拟的地暖,架起来通电运行。发现保温板下的温度,比上部地板还要高。显然,大量的热量,是通过保温板向地下流失掉了。
潘杭把建筑外保温常用的材料,都试了一遍,没有什么显著的效果。
“我就想寻找一种具有隔热储能功能材料。”潘杭说,这种材料停止加热后,要能够持续放热。有一天,他突然想到物理老师说过的物质在相态的变化过程中,释放和吸收能量的原理。
什么是相变?潘杭举了个例子:“在容器中,开水变成水蒸汽,虽然温度相同,但能量被吸收;相反,水蒸汽变水,温度还是100℃,但释放了能量。这就是相变。”
有没有一种固态的相变物质呢?于是他又查阅了大量相关的论文,得知有多种固态相变物质。但接触了一些生产相变板材的单位后,发现不是价格昂贵,就是加热后会变形,不适合做地暖。除了技术要求,这种材料还得资源丰富、生产便利、价格实惠、使用安全。
2016年退休后,潘杭创办了汉道科技,带领他的团队用实验实测的方法,进行建筑用复合储能材料的研究。在选定的多种不同的相关材料中。进行组合配比,制成小样,进行加温试验。
(汉道储能电地暖)
建筑用储能材料试制成功
用于地暖节能效果明显
在经过无数次失败后,潘杭和他的团队,终于找到一种配方比较符合各方面的要求的储能材料,并获得了国家发明专利。采用这种储能材料做成的地暖,2017年在新疆阿勒泰市切木尔切可寄宿制学校进行了对比测试;两个10平方米的房间,经过10天测试,用电量各为142度和47度,差距如此之大!
(汉道储能材料)
“一次测试不能说明全部情况,但汉道储能材料的使用确实可以大大降低采暖能耗。”潘杭说。根据之后安装的储能式地暖使用效果的统计数据,同样的条件下,使用储能材料的地暖,能耗可节省30%到50%。
潘杭说,最近网上盛传的一种航天科工生产的保温杯,开水倒进去,一分钟就降低了二三十度,很快变成温水可以喝了。而后的保温时间特别长。“这个保温杯里所用的航天材料实际上就是相变储能材料。
采用了这种相变储能材料制成的地暖系统,热效能大大提高。在电地暖的工作过程中,发热元件通电后,热量向上传导到地面,向下热量被储能板吸收,使地面温度柔和;断电时,储能板继续放热,使地暖系统均衡供热。储能板有效减少了热量向基层楼板的传导,大大减小了能量损失。
(汉道储能电地暖)
据了解,汉道科技生产的储能板,厚度为1.5厘米,而且铺设、安装比较简单。储能式地暖的成品价格与普通地暖相差不大,如果产能达到一定的规模,成本还有望下降。
潘杭说,制造相变储能材料的原料矿产,在我国储量十分丰富。具有设备能力生产储能板材的厂家也为数众多。今后这种储能材料还能用于内墙保温。他的愿景是,用相变储能材料,作为一种经济、高效、便捷的低能耗建筑材料,助力国家低碳目标的实现。
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