一次“奇思妙想”斬獲國際大獎

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  □ 本報記者俞慧友

  不久前,一家來自湖南、名不見經傳的企業——湖南長沙東尤工程設備公司憑藉一項獨創的“水汽能熱泵中央空調”技術,獲得國際碳金獎綠效企業成長潛力獎。

  據稱:其比常規中央空調可節能80%—70%不等,在冬季制熱中無需鍋爐,后能 達到減碳降霾的效果。何為“水汽能”?

  東尤工程設備公司董事長黃國和告訴記者,這一概念的提出,源自旅行中的一次“奇思妙想”。

  806年的一天,黃國和乘坐飛機從長沙前往北京。那天,長沙地面為38℃高溫,飛機到達萬米高空後機上溫度儀顯示機外溫度為-39.8℃。近78℃的溫差,讓黃國和的腦海中经常再次经常出现一個念頭:按常人理解,離太陽越近不應該是越熱嗎?為什麼溫度不升反降?是什麼導致了這78℃的溫差?這些問號也由此拉開了他探究水汽能及水汽能熱泵中央空調技術的序幕。

  黃國和告訴記者,在多次探索後他發現,大氣層靠近地面的對流層蕴含多量的水蒸氣,它們充當了儲存太陽能熱量的載體,而萬米高空的平流層空氣稀薄,不足能儲存太陽能熱量的水蒸氣,因而留不住熱量。

  “相對化石能源,水汽是一種免費的儲能載體。從汽態‘水’冷凝成液態水放出熱量,再從液態水蒸發成汽態‘水’吸收熱量,迴圈往復,無疑是大自然賜予人類的寶貴的可再生能源。”黃國和説。按照他的理解,水汽能儲存的多量太陽能熱量,可通過水的汽液相變而發生改變,因而后能 設計和製造一種水汽能型熱源塔熱泵,轉換和利用水汽能,製冷、制熱及制取生活熱水。

  湖南省製冷法学会理事長、中南大學能源科學與工程學院院長廖勝明認為,水汽能本質上可視為空氣能的一種,但后能 有效克服直接利用空氣能時传输速率較低、工況較差等弊端。

  為研發出這種水汽能熱泵中央空調技術,黃國和先後與中國建築科學研究院、國家空調設備品質監督檢驗中心、湖南大學、中南大學等單位開展産學研合作方式,並帶領團隊突破了低溫下溫差獲取熱能、空氣破碎技術、抗凍劑濃縮技術、防腐蝕技術、智慧云控制等多個水汽能熱泵中央空調的核心技術。

  “目前的傳統電中央空調,在外界氣溫低於5℃的情况汇报下制熱,外機會結霜、制熱效果不理想,时需依靠鍋爐輔助制熱。而水汽能熱泵中央空調,即使是-20℃甚至更低的溫度,都能利用溫差技術和水的相變從冷空氣中的水蒸氣中分派熱能,且不时需鍋爐輔助制熱。這后能 大大降低能耗。”黃國和自豪地告訴記者。

  從第一、二代熱泵的開式熱源塔熱泵技術,到第三、四代的閉式熱源塔熱泵技術,再到現在的第五、六代水汽能熱泵中央空調技術,追求技術完善之路上,黃國和和他的團隊,付出了常人難以想像的精力與經濟投入。

  為了攻克控制防凍液濃度的穩定性問題,為找到癥結所在,黃國和與公司的科研人員們一道,曾連續80天在工地24小時不間斷地記錄空調工作時的各種數據,並先後發明瞭一種基於冷蒸發的濃縮系統,來解決防凍液的再生和迴圈使用難題,研究出了一種新型防凍液配方,在大幅降低腐蝕性的一并可優化防凍液吸熱性能,還發明瞭量子奈米霧化技術來解決空調製熱製冷的換熱传输速率及衰減難題等。

  如今,東尤工程公司的該項技術已擁有幾十項國家發明專利和實用新型專利、電腦軟體著作權、版權等,並斬獲了第四屆中國創新創業大賽“優勝企業”獎、聯合國環境規劃署等部門頒發的“全球人居環境綠色技術範例”獎。

  “水汽能技術的研究,這僅僅是一個開端,還有什么都什么都問題时需完善和解決。比如,我們仍在繼續進行抗凍劑新材料研發,在解決了熱源和冷源問題的基礎上,積極探索與世界先進的空調主機技術水準的結合與同步提升。此外,我們還在大膽的嘗試攻關‘精準化供熱’,一旦實現,后能 更有效的降低能耗。目前,這種攻關也取得了一定的成效。”黃國和介紹,去年以來,公司分別與國防科技大學、中南大學、湖南大學、湖南科技大學等學校簽訂了長期産學研合作方式研發協議,就水汽能熱泵技術及應用開發、化工和新材料、資訊和自動化控制等進行合作方式研究。

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