

姜兴周:热泵节能先锋
作者:三联生活周刊(文 / 陈小艺)
随着夏天来临,空调频繁使用,压缩机在制冷的同时排放出大量热能,导致城市热岛效应显著,如果这些热能得到合理利用将会为节能减排带来显著效果。江苏省丹阳市的退休工人姜兴周在潜心研究之后,凭借巧手妙思,给出了一份理想答案——热泵空调热水器。
热泵空调热水器,简单来说,就是将空调与热水器两大电器、两种功能合二为一,利用热泵技术,让空调在制冷时压缩机散发出的热量同时也被热水器用于加热,实现循环利用。而当空调在冬天制热时,压缩机则可轮流为空调、热水器服务,实现自动切换,节能降耗,增加效率的同时减少温室气体排放。
热泵空调热水器实现运转的核心在于热泵技术。在日常生活中人们对于“泵”的理解是一种可以提高位能的机械设备,如水泵主要是将水从低位抽到高位。而“热泵”作为近年来在全世界备受关注的新能源技术,是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能,经过电力做功之后,提供出可供人们利用的高品位热能的装置。
姜兴周设计的热泵空调热水器,是由压缩机、电磁阀、热水交换器、四通换向阀、室外换热器、毛细管、单向止回阀、室内换热器、温度传感控制器和贮热水箱组成。在空调的压缩机和四通换向阀之间,接入了一个由电磁阀和热水交换器组成的制热水管路,另一个旁通电磁阀与制热水管路并联。而在室内换热器的进出口两端,反向并联由电磁阀和单向止回阀组成的旁通管路,通过电磁阀交替通断及四通换向阀的换向,最终实现系统制热水和空调制冷、制热的各种运行。而原本空调制冷所排放到空气中的热量被全部转化到冷水里,这个过程的耗电量仅为同等电热水器耗能的1/3。
对于一个收入有限的下岗工人来说,备齐实验用的各种原料就相当不容易。姜兴周最初的实验品是100块钱从收破烂的手里买下的废弃空调压缩机,一台试压机、一部焊接机、两张长木凳就构成了他简陋的实验室。在联系了近百家企业,阐明自己的研发计划后,令姜兴周感动的是许多企业给他寄来了免费的热水器水箱、紫铜管、电磁阀、传感器。其中杭州的一家热水器厂,不仅提供材料,还邀请他到公司开讲座交流,并无偿捐献给他一笔研发经费,双方协定一旦技术成熟,将免费为姜兴周生产样机。在很短的时间里,空调和热水器的每一个零部件和工作原理都被他摸得滚瓜烂熟。2005年,姜兴周终于制造出第一台“热泵空调热水器”。孝顺的他把这台热泵空调热水器送给了自己的丈母娘试用,不仅大大节约了用电量,而且两年之内机器运行的稳定性极高,基本没有出过毛病。
今年已经62岁的姜兴周,在热泵空调热水器之前已经申请了包括太阳能热泵制冷热系统、可调旋喷式脱排油烟机、太阳能海水淡化装置这三项国家“实用新型专利”。而早在学生时代,他的理科成绩就相当突出,曾经在老师的指导下,成功论证了当时在数学界从未被论证过的“多叶玫瑰线”图形与方程式的关系,那时候他的理想是考上西安交通大学,成为一名科学家,然而10年浩劫却使这个原本可能的梦想与其失之交臂。
10多年的过程中凭着自己的勤奋和坚持,姜兴周早已自学完成大学课程。1978年,“文革”结束后首次恢复高考,他的物理和化学两科,分别考出了97.5和99的高分,两门成绩均是全省的单科状元。然而由于家庭出身及政治原因,姜兴周再次和大学校门、科研工作失之交臂。此后他在县供销社、交通局、金属轧制厂等单位任职,1999年由于单位效益不好,他成了一名下岗工人,大量的闲余时间使他决定重拾儿时的梦想。
眼见着自己的发明为节能减排做出贡献的同时,9年的发明家生涯也让姜兴周成为科学卫士、打假专家。2006年他从媒体上了解到一则有关“太阳能空调”的消息,姜兴周明白,要在家用空调上利用太阳能技术相当不易。他想方设法从厂家索取了产品样本,检查研究后发现,产品根本不是广告中宣称的“热管式真空集热器与吸收式制冷机相结合”的太阳能空调,仅仅是在普通空调的热力循环中增设一组太阳能集热管,所谓“节电、节能”完全是一席空谈。随后他以《真假太阳能空调之辨》一文揭露了真相,导致骗子公司被立案侦查,而这项太阳能空调骗局总共有数千投资者上当,涉及金额达数亿元人民币。
打假之外,姜兴周还要推广技术。在热泵空调热水器试验成功之后,他又花了近两年时间对其做了改良,目前热泵空调热水器已经在两家公司生产出样机,并做了广泛试用,去年这项技术发明申请了国家专利,不少厂家对此项技术表示了强烈的兴趣。姜兴周确信,用不了多久,热泵技术将会在目前由电、燃气、太阳能构成的热水器市场上分得应有的一杯羹。■ 能源电磁阀热水器姜兴周