
如今,东尤工程公司的该项技术已拥有1项国际发明专利、7项国家发明专利和多项实用新型专利、计算机软件著作权、版权等。

东尤节能凭借一项独创的“水汽能热泵中央空调”技术,获得国际碳金奖绿效企业成长潜力奖。 均为企业供图
高新麓谷2月24日讯(记者 段欣妤)不久前,一家来自湖南、名不见经传的企业——湖南东尤节能有限公司(简称“东尤节能”)凭借一项独创的“水汽能热泵中央空调”技术,获得国际碳金奖:中国绿效企业成长潜力奖。近日,该企业落户麓谷,欲在高新区实现水汽能热泵产业化。据了解,水汽能热泵中央空调比常规中央空调节能30%-70%,在冬季制热中无需锅炉,可以达到减碳降霾的效果。究竟何为“水汽能”?湖南东尤节能有限公司董事长黄国和向记者讲述了他与新能源的故事。
一次“奇思妙想”萌发新技术
“水汽能”这一概念的提出,源自黄国和在旅行中的一次“奇思妙想”。2006年的一天,黄国和乘坐飞机从长沙前往北京。那天,长沙地面温度为38℃,飞机到达万米高空后机上温度仪显示机外温度为-39.8℃。近78℃的温差,让黄国和的脑海中突然冒出一个念头:离太阳越近不应该越热吗?为什么温度不升反降?由此拉开了黄国和探究水汽能及水汽能热泵中央空调技术的序幕。
财会专业出身的黄国和开始涉足他不熟悉的领域。在多次探索后他发现,大气层靠近地面的对流层中有大量的水蒸气,它们充当了储存太阳能热量的载体,而万米高空的平流层空气稀薄,缺乏能储存太阳能热量的水蒸气,因而留不住热量。这个现象并非什么新发现,却启发了黄国和。“相对化石能源,水汽是一种免费的储能载体。从气态‘水’冷凝成液态水放出热量,再从液态水蒸发成气态‘水’吸收热量,循环往复,无疑是大自然赐予人类宝贵的可再生能源。”黄国和说,水汽能储存了大量的太阳能热量,不仅超过石油、煤炭、天然气储存的热量之和,还可通过水的汽液相变而发生改变,因而可以设计、制造一种水汽能型热源塔热泵,转换和利用水汽能,制冷、制热及制取生活热水。
黄国和决定把想法付诸实践。为研发这种水汽能热泵中央空调技术,黄国和先后与湖南大学、中南大学等开展产学研合作,并带领团队突破了低温下温差获取热能、空气破碎技术、抗冻剂浓缩技术、防腐蚀技术、智能控制等多个水汽能热泵中央空调的核心技术。“水汽能热泵”系统通过温差技术,在冬季可使气态“水”变成液态水而释放热能,水汽能收集系统则吸收热量作为“水汽能热泵”主机的热源给建筑物内供热;夏季让液态水变成气态“水”而吸收热能,水汽能收集器通过“水汽能热泵”系统排放热量给建筑物内制冷。
60天守一线攻克技术难关
从无到有,创新之路异常艰难。“发现这一技术的时候,大家都以为我是疯子。”黄国和说。2012年的冬天,东尤节能承担了冷水江市政府行政办公大楼装设水汽能热泵中央空调的任务,由于这项新技术当时并不完全成熟,在空调使用的过程中出现了制热效果不理想的情况。为找到症结所在,黄国和与公司的科研人员一道,连续60天在工地24小时不间断地记录空调工作时的各种数据。“当时天气很冷,我就在一个很简陋的房子里,打了27天的地铺,就为了攻克控制防冻液浓度的稳定性问题。”
功夫不负有心人,黄国和与同事努力,先后发明了一种基于冷蒸发的浓缩系统,来解决防冻液的再生和循环使用难题;研究出了一种新型防冻液配方,在大幅降低腐蚀性的同时可优化防冻液吸热性能;还发明了量子纳米雾化技术,来解决空调制热制冷的换热效率及衰减难题等。如今,冷水江市政府行政办公大楼水汽能热泵中央空调稳定运行4年了,记录对比数据显示,比常规分体式空调节能45%以上。
从第一代开式热源塔热泵技术,到现在的第六代水汽能热泵中央空调技术,相比常规空调,水汽能热泵中央空调可节能30%至70%,比同样面积的常规太阳能吸热板吸热效率提高15倍,技术已相当成熟。
捧回“全球人居环境绿色技术范例”奖
去年,“第十届全球人居环境论坛暨十周年庆典”活动在联合国总部举行,东尤节能凭借“水汽能热泵中央空调”技术荣获“全球人居环境绿色技术范例”奖。这是我省首次荣获该奖的技术类奖项,当年全球仅3家企业入选。载誉归来后,黄国和更加坚定了新能源研发的事业方向。
如今,东尤节能的该项技术已拥有1项国际发明专利、7项国家发明专利和多项实用新型专利、计算机软件著作权、版权等。“水汽能相关技术的研究,我们在全球范围内还是唯一的。但这仅仅是一个开端,还有很多问题需要完善和解决。比如,我们仍在继续进行抗冻剂新材料研发,在解决了热源和冷源问题的基础上,积极探索与世界先进的空调主机技术水平的结合与同步提升。此外,我们还在大胆地尝试攻关‘精准化供热’,一旦实现,可以更有效地降低能耗。目前,这种攻关也取得了一定成效。”黄国和介绍,“目前,我们一体化家用水汽能热泵空调也已研发成功,开始进行用户体验,我们将来也想让这种空调走进千家万户。”
麓谷将建水汽能热泵产业化基地 ——对话东尤节能董事长黄国和
问:水汽能热泵有何优点?
答:水汽能热泵最大的优点就是环保。水汽能热泵耗电少,在终端上就节约了能源,从而减少了碳排放。由于水汽能收集器放置在室外,利用防冻液与空气直接接触进行换热,从而防冻液可以将空气中的粉尘颗粒、雾霾核心等全部吸附到微小的防冻液液滴表面,从而将周边空气净化过滤。此外,水汽能热泵不需像地源热泵那样在地下打井,也没有热量堆积的问题,不需要考虑管道沉降带来的损失问题;水汽能热泵也不像水源热泵那样需要靠近水源,而是直接将水汽能收集器放置在屋顶,不占建筑空间,施工方便、运行简单,对水资源没有要求;水汽能热泵不像空气源热泵那样在冬季有结霜的可能,全年稳定运行;水汽能热泵能够一套设备多种用途,达到冷热空调水的提供以及生活热水的提供,同时对环境没有污染,不排放任何对大气、水有害物质。使用清洁能源电能作为驱动压缩机进行运转,得到高于所耗能源3倍的冷热量。
凡是需要利用中央空调的场所,如宾馆、酒店、机场、火车站、办公楼、医院、学校等公共建筑都可以安装水汽能热泵空调。在不久的将来,我们研发的户式水汽能热泵空调也能够服务于家庭。新型的水汽能热泵也能够用于农业、林业和渔业等特殊的、需要进行热量提供的场所。
问:水汽能热泵空调的前景如何?
答:在我国,建筑能耗占国民总能耗的30%左右,而空调系统能耗占建筑总能耗的50%左右。可以看到,空调能耗是非常大的,在整个社会总能耗中占有较大的比重。水汽能热泵作为一种新的空调形式,从能源节能的角度来满足所有空调及生活热水需求,完全契合了现在“两型社会”对空调的要求,它的应用空间非常巨大。据不完全统计,目前只有不到20%的大型公共建筑属于节能建筑,其中最主要的就是空调系统的不节能。如果能够将水汽能热泵空调系统应用于公共建筑空调系统的改造,将是一个百亿级的市场。目前,每年新建建筑也将突破10亿平方米,如果也采用水汽能热泵作为新建建筑的空调系统的话,同样也是一个百亿级的市场。因此,水汽能热泵的前景良好。目前,水汽能已经登上了省市的节能产品目录,能够为各类新建、改建建筑提供良好的空调系统选择。我们相信,这样一款既节能又环保的产品,完全能够为产业升级与环境保护作出新的贡献。
问:为何选择麓谷作基地?
答:带着浓厚的家乡情结,我们团队从北京回到长沙,将企业总部设置在麓谷。一方面是因为湖南上空的水汽能是中国最丰富的区域,我们的技术在这得天独厚的环境中可以得到更好的发展和改进。此外,高新区领导班子的热情邀请和务实作风,也是我们选择麓谷的重要原因。今年春节上班第二天(正月初八),高新区领导亲自致电,带着诚意和热情,给予我们无微不至的关怀和满满的感动。这让我们下定决心在麓谷建设一个水汽能热泵的产业化基地,从事水汽能热泵、水汽能集能器、水汽能智慧节能控制系统的研发和生产。 (文字由何清隆整理)