珠峰上穿短袖！“連云港智造”深耕清潔能源領(lǐng)域破解制熱奧秘

【連網(wǎng)】（記者 周瑩 通訊員 王雅萱）在珠峰大本營(yíng)上穿短袖，這樣的場(chǎng)景在2024登山季變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)。

日前，筆者從連云港企業(yè)日出東方旗下品牌太陽(yáng)雨集團(tuán)獲悉，在剛剛過(guò)去的珠峰登山季，太陽(yáng)雨空氣能采暖機(jī)經(jīng)受住海拔5200米珠峰大本營(yíng)的極限環(huán)境考驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)1小時(shí)可升溫23度恒溫采暖，讓珠峰勇敢“攀登者”實(shí)現(xiàn)室內(nèi)穿短袖的愿望。

一家曾經(jīng)靠太陽(yáng)能光熱業(yè)務(wù)打天下的港城企業(yè)，如今為何能挑戰(zhàn)珠峰清潔采暖難題？關(guān)鍵還是靠企業(yè)20多年在清潔能源領(lǐng)域的持續(xù)研發(fā)投入。如今，太陽(yáng)雨不僅在行業(yè)內(nèi)成為領(lǐng)軍企業(yè)，其產(chǎn)品還廣銷歐洲、美洲、澳洲等全球160多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。

珠峰溫室24小時(shí)恒溫23度

高海拔地區(qū)清潔采暖一直是一個(gè)供暖行業(yè)難題，在珠峰上實(shí)現(xiàn)清潔采暖在此之前更是沒(méi)有先例。因?yàn)橹槟吕尸敺宓貐^(qū)不僅氣候條件嚴(yán)酷惡劣，生態(tài)環(huán)境更是脆弱,是我國(guó)海拔最高的國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，更是備受全球關(guān)注的生態(tài)環(huán)保的高地，這就要求珠峰采暖設(shè)施不僅要采暖性能突出，還要具備清潔環(huán)保等特點(diǎn)。

在剛剛過(guò)去的2024登山季，珠峰登山者卻可以在“溫室”中穿著短袖吃飯、看書(shū)、娛樂(lè)。支撐這些“溫室”的是來(lái)自港城企業(yè)太陽(yáng)雨的空氣能熱泵。

那么這樣“溫室”是如何實(shí)現(xiàn)的呢？原來(lái)，空氣能熱泵可以通過(guò)少量的電力驅(qū)動(dòng)機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)，借助冷媒循環(huán)從空氣中吸收熱量，再經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)提升熱能溫度，就可以產(chǎn)生供給珠峰“溫室”的熱能。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，使用港城企業(yè)制造的空氣能熱泵，珠峰大本營(yíng)公共區(qū)域可以保持23度恒溫不變。

提起冷媒，很多人下意識(shí)想到氟利昂。珠峰是人類最后一塊凈土，生態(tài)環(huán)境脆弱，使用帶有冷媒的空氣能熱泵會(huì)不會(huì)影響珠峰環(huán)境呢？

太陽(yáng)雨集團(tuán)副總裁、總工程師李開(kāi)春為筆者打消疑慮。他說(shuō)，大家都熟悉的冷媒就是空調(diào)中使用的氟利昂。其實(shí)，冷媒在低溫環(huán)境采暖中也有奇效，因?yàn)樵诓膳Ｊ较拢涿皆跈C(jī)組內(nèi)循環(huán)運(yùn)動(dòng)，由于冷媒的沸點(diǎn)極低，可以在低環(huán)溫中實(shí)現(xiàn)從液體到氣態(tài)的相變，進(jìn)而將熱量從室外帶到室內(nèi)，實(shí)現(xiàn)熱量的有效傳遞。為了保障珠峰清潔采暖，他們選用了環(huán)保級(jí)別的冷媒，并在實(shí)地安裝前，提前對(duì)一些系統(tǒng)部件進(jìn)行集成組合，做到安裝過(guò)程清潔無(wú)污染。

經(jīng)過(guò)幾十項(xiàng)嚴(yán)格的環(huán)保審核，在保證采暖過(guò)程清潔無(wú)污染的前提下太陽(yáng)雨空氣能采暖機(jī)成功入駐珠峰大本營(yíng)，開(kāi)創(chuàng)空氣能熱泵行業(yè)先河。

制熱奧秘是“獨(dú)家秘訣”

4、5月份的登山季，珠峰依舊一片白茫茫，海拔5200米的珠峰大本營(yíng)是登山者攀登珠峰重要的“大后方”。因?yàn)楹０胃撸榉宕蟊緺I(yíng)不僅紫外線強(qiáng)烈，而且時(shí)常會(huì)有突發(fā)的暴雪等極端天氣出現(xiàn)，再加上8級(jí)以上陣風(fēng)，無(wú)遮擋的山風(fēng)常常以超過(guò)每小時(shí)60-70公里的速度席卷營(yíng)地，讓登山者體感溫度快速降低，一不小心就會(huì)被凍傷。

此次太陽(yáng)雨空氣能采暖機(jī)提供采暖服務(wù)的帳篷，是整個(gè)珠峰大本營(yíng)的公共活動(dòng)區(qū)域。空間大、密封性不足。為了保障珠峰大本營(yíng)采暖需求，企業(yè)研發(fā)人員在獲取能量、減少能量消耗中下真功夫。

港城企業(yè)想“溫暖”珠峰大本營(yíng)主要過(guò)三關(guān)：珠峰大本營(yíng)海拔高，空氣稀薄，環(huán)境溫度低，空氣中的熱能少；306.3nm到390nm超強(qiáng)紫外線以及動(dòng)輒20至30多度的晝夜溫差很容易對(duì)產(chǎn)品機(jī)身及電子元器件的損傷；幾十厘米厚的暴雪也考驗(yàn)著空氣源熱泵的抗低溫、結(jié)霜情況。

港城企業(yè)的技術(shù)人員借助車規(guī)級(jí)芯片和企業(yè)自主研發(fā)的GAIA（蓋亞）控制系統(tǒng)，精準(zhǔn)調(diào)節(jié)冷媒的使用量，確保室內(nèi)溫度穩(wěn)定后，不頻繁調(diào)動(dòng)壓縮機(jī)劇烈工作，為壓縮機(jī)節(jié)約能量。通過(guò)噴氣增焓、噴液冷卻技術(shù)，防止壓縮機(jī)過(guò)熱，保證機(jī)組在-36℃的環(huán)境溫度下也能穩(wěn)定運(yùn)行。獨(dú)有黑金翅片中黑金涂層與空氣換熱的同時(shí)，有效吸收照射至翅片表面的太陽(yáng)能，并減少對(duì)外輻射造成的熱量散失。

李開(kāi)春給筆者算了一筆賬，借助冷媒調(diào)節(jié)技術(shù)，可以減少20%制熱電量損耗，黑金翅片加蓋亞系統(tǒng)雙能耦合可以增加熱量吸收。熱泵系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)整技術(shù)則可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)器節(jié)能13%。

此外，太陽(yáng)能熱泵還需要抵御自然界“風(fēng)霜雨雪”的損害。其研發(fā)的采用新型藍(lán)寶石玻璃纖維扇片直流變頻風(fēng)扇電機(jī)，可以減小風(fēng)力對(duì)設(shè)備的影響。紊流出風(fēng)網(wǎng)罩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減少氣流在通過(guò)過(guò)程中的紊亂，提高出風(fēng)效率，確保采暖機(jī)能夠在珠峰超大風(fēng)力的影響下依然能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

為了克服由于低溫和結(jié)霜而影響機(jī)器運(yùn)行的問(wèn)題，企業(yè)研發(fā)人員設(shè)計(jì)了水泵運(yùn)行防凍、機(jī)組制熱防凍、電輔熱防凍、化霜排水防凍四重保護(hù)，確保機(jī)組在關(guān)機(jī)、開(kāi)機(jī)或故障停機(jī)狀態(tài)下不受環(huán)境影響，避免機(jī)組管路受凍，有效保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備安全。訓(xùn)練設(shè)備可以即時(shí)判斷結(jié)霜發(fā)生程度，避免無(wú)霜除霜。倍流技術(shù)也可以保障快速除霜，減少每次除霜耗能和時(shí)長(zhǎng)。這些技術(shù)確保熱泵可以實(shí)現(xiàn)兩分鐘急速化霜。

為了對(duì)抗超強(qiáng)的紫外線和雨雪侵襲，其室外機(jī)通過(guò)靜電粉末噴涂、酸洗磷化等22道工序進(jìn)行防銹處理，可以實(shí)現(xiàn)室外環(huán)境十級(jí)防銹。

搭建強(qiáng)大研發(fā)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

港城空氣能熱泵技術(shù)之所以能登頂珠峰，其背后是企業(yè)對(duì)空氣能熱泵20年的探索。2004年，港城企業(yè)便攜手東南大學(xué)開(kāi)展空氣能熱泵技術(shù)的研發(fā)。那么這些技術(shù)是如何研發(fā)的呢？

筆者探訪研發(fā)空氣源熱泵技術(shù)的試驗(yàn)平臺(tái)——-40℃超低溫實(shí)驗(yàn)室。走進(jìn)其中，筆者仿佛瞬間進(jìn)入到南北極，即使身穿兩件加厚羽絨服依舊感到寒冷，手中的錄音筆基本已經(jīng)不工作了。“這個(gè)實(shí)驗(yàn)室可以滿足-40℃到55℃極限工況測(cè)試要求。”李開(kāi)春介紹，隨著企業(yè)建設(shè)的行業(yè)內(nèi)首座零碳實(shí)驗(yàn)大樓投用，企業(yè)還將建設(shè)40座行業(yè)領(lǐng)先的實(shí)驗(yàn)室，其中就包括零下60℃的超低溫實(shí)驗(yàn)室。

此外，為了研發(fā)國(guó)內(nèi)一流的空氣能熱泵，企業(yè)還設(shè)立熱泵基礎(chǔ)技術(shù)研究院。李開(kāi)春介紹，熱泵基礎(chǔ)技術(shù)研究院如同給企業(yè)搭建了一個(gè)“基礎(chǔ)研究+應(yīng)用研究”的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，以前瞻的視角研究空氣能熱泵制熱原理及機(jī)理等熱泵領(lǐng)域基礎(chǔ)及前沿技術(shù)研究，可以說(shuō)這個(gè)平臺(tái)就是企業(yè)科研成果孵化基地。

借助科研的投入，港城企業(yè)已經(jīng)參與10數(shù)項(xiàng)空氣能行業(yè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的起草，太陽(yáng)雨空氣能技術(shù)獲得中國(guó)制冷學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，太陽(yáng)雨空氣能采暖機(jī)榮獲2024中國(guó)熱泵展創(chuàng)新產(chǎn)品獎(jiǎng)和2024年德國(guó)創(chuàng)新獎(jiǎng)。

近日，太陽(yáng)雨珠峰大本營(yíng)超低溫型變頻空氣能采暖機(jī)項(xiàng)目順利通過(guò)世界紀(jì)錄協(xié)會(huì)的認(rèn)證，創(chuàng)“世界上海拔最高的空氣能采暖機(jī)創(chuàng)新應(yīng)用項(xiàng)目”世界紀(jì)錄。

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