天津大学教授研制成功
1. 天津大学的两院院士有哪些
截至截至2015年12月,天津大学有中国科学院院士5人,分别是:余国琮、彭一刚、姚建铨、周恒、张春霆;
中国工程院院士8人,分别是:曹楚生、沈家祥、陈予恕、钟登华、苏万华、王静康、叶声华、余贻鑫、邹竞。
1、余国琮
余国琮,著名化工蒸馏专家。化学工程学家、教育家。1922年11月18日出生于广东台山县。1943年毕业于西南联合大学化工系。
1945年获美国密执安大学科学硕士学位,1947年获美国匹兹堡大学哲学博士学位。1950年8月返回祖国,1952年起任天津大学化工系教授。
2、彭一刚
彭一刚,1932年9月3日出生于安徽合肥,建筑专家,中国科学院院士,天津大学教授、博士生导师,天津大学建筑设计规划研究总院名誉院长。
1950年彭一刚考入北方交通大学唐山工学院建筑系;1952年随校调整到北京铁道学院,再调整入天津大学土木建筑系;1953年从天津大学毕业后留校任教,先后担任教授、博士生导师;
1995年当选为中国科学院院士 ;2003年获得第二届梁思成建筑奖。

3、曹楚生
曹楚生(1926年6月-2017年11月19日),出生于湖北省武汉市,原籍江苏省无锡市,1948 年7月毕业于上海交通大学土木系结构组。
曹楚生是中国著名水利工程学家、中国工程院院士、水利部科技委员会委员、中水北方勘测设计研究有限责任公司(原水利部天津院)专家委员会主任、天津大学教授。
先后参与或主持设计了中国第一座钢筋混凝土高坝——佛子岭水库工程、黄河上第一座以发电为主的大型水利枢纽工程——盐锅峡水电站、中国第一座大型碾压式堆石坝——碧口大坝;
中国第一座大型混合式蓄能电站——潘家口水利枢纽工程。1956年获评全国农业水利先进工作者和全国先进工作者,1990年获首批“中国工程设计大师”称号。
2017年11月19日,曹楚生因病医治无效,在北京逝世,享年91岁。
4、沈家祥
沈家祥 (1921年11月11日 —2015年7月30日),江苏扬州人,早年留学英国,1949年获伦敦大学理学博士学位。中国工程院院士,药物化学家,著名制药工程专家。
首创催化氧化法生产关键中间体并大幅改进流程;成功合成生产结晶维生素A醋酸酯和D;指导多种甾族激素类药物的合成和投产;
研究雌性酮全合成成功、三烯高诺酮成功;证明了鹤草酚的独特化学结构,是新中国现代医药工业的奠基人。
2015年7月30日5时5分,沈家祥在天津逝世,享年94岁。
5、王静康
王静康,女,1938年4月9日出生于河北省秦皇岛市,工业结晶专家,中国工程院院士,天津大学化工系教授、博士生导师,天津大学化工学院国家工业结晶技术研究推广中心主任。
1999年王静康当选中国工程院院士。王静康荣获全国三八红旗手、全国先进工作者、全国教书育人楷模、天津市道德模范、等称号。2017年11月,获得第六届全国道德模范提名奖。
王静康在化工结晶科技领域研究的主要方面为熔融结晶技术开发与工程化、溶液结晶技术与系统工程、反应结晶集成技术 与模拟放大。
参考资料来源:网络——天津大学
2. 姚建铨的人物简介
姚建铨 1939年1月29日生于上海,原籍无锡石塘湾陡门桥。1986年10月入会,研究生。现任天津大学精仪学院教授,中科院院士,中国光学学会理事、中国光学学会激光专业委员会副主任、天津市激光学会副理事长、天津大学现代光学仪器研究所副所长,同时任美国光学学会及SPIE会员、南加州大学激光中心客座高级研究员等职。是第七、八、九届全国政协委员,第八届民进中央委员,第九、第十届民进中央常务委员,天津市第十届政协副主席,民进第十届天津市委主委。1965年7月毕业于天津大学精仪系,获硕士学位,留校任教,历任讲师、副教授、教授、博士生导师,系副主任、系主任、所长。从事激光与非线性光学频率变换技术研究,发展了高功率倍频激光的理论。他发明的双轴晶体的最佳相位匹配的精确计算理论,被国际学术界称为“姚技术”、“姚方法”,并被国际学术界广泛应用。在新型激光器及应用技术方面,他成功研制了高效固体激光器、可调谐激光器、高效倍频系列激光器等,均达到了国际先进水平。多年来,姚教授发表论文380余篇,在国际会议和国外刊物上发表论文120余篇,先后完成研究项目50余项,成为中外知名的激光与非线性光学专家。他先后获得国家发明二等奖、国家教委科技进步二等奖4次,中科院特等奖、军队科技进步一等奖、第36届尤里卡国际发明博览会金奖,尤里卡博览会金奖个人获一级骑士勋章,获专利5项。代表专著《非线形光学频率变换及激光调谐技术》。先后被评为国家级有突出贡献中青年科技专家、全国优秀科技工作者,天津市特等劳动模范,享受国务院特殊津贴。1962年9月天津大学精仪系毕业后留校所工作,1979年至1988年间历任天津大学激光教研室主任、现代光学仪器研究所副所长、光电子中心副主任、激光与光电子研究所所长,1998年任天津大学精密仪器学院名誉院长。1984年被特批为教授、博士生导师,1997年被批准为中国科学院院士。现任中国光学学会激光专业委员会副主任、中国电子学会光电子分会理事、华中理工大学“激光技术国家重点实验室”学术委员会委员、山东大学“晶体材料国家重点实验室”学术委员会委员、天津大学和南开大学“光电子信息科学技术开放实验室”学术委员会委员。1988年获国家发明二等奖;1993年获中科院特等奖;1996年获军队科技进步一等奖;1997年获尤里卡国际博览会金奖和个人一级骑士勋章。姚建铨院士是我国激光与光电子领域的权威之一,在相关领域的研究已达到世界领先水平,为我国激光技术的发展做出了很大贡献。

3. 柳克俊的人物生平
柳克俊,1933年11月26日生于江苏省南京市一个普通市民家庭,1950年他以优异的成绩考上清华大学电机系。在清华“自强不息,厚德载物”校训氛围熏陶和老师们的培养下,树立了正确的人生观,在德、智、体各方面都得到发展。1953年毕业时被钟士模教授录取为研究生。随着教学深入,清华大学引进了苏联专家。由于苏联专家调动,柳克俊随苏联专家到哈尔滨工业大学自动化专业读研究生。为了能流利地跟苏联专家对话,学校要求必须在两个月内掌握俄语。于是,他夜以继日地学习俄语,俄语过关了,他成为苏联专家的得力助手。1956年他以优异的成绩研究生毕业,按原计划应返回清华大学建立自动化系,但是,解放军军事工程学院(因地理位置在哈尔滨故民间简称哈军工)急需高科技人才,部队把他调到哈军工海军系建设指挥仪专业。他积极投入到海军系的建设工作中。1957 年他以秘书、翻译、海军团员的身份随中国军事院校代表团出访苏联、波兰、捷克等国,通过参观访问,进一步激发了他科技强国、强军的决心。
20世纪50年代,我国进口的机电解算装置非常昂贵。他在很快掌握这些军事装置的同时,思考如何把算盘的工作原理用电子器件去自动完成。1956年底,他提出军用电子数字计算机设计方案,立即得到各级首长的赞成和支持,并被任命为该技术的负责人。经过奋战,1958年9月研制成功我国首台军用电子数字计算机——“901”,为军队指挥自动化建设打下基础。
60年代初,哈军工进行学科调整,成立计算机系和计算机研究所,柳克俊是该部门的技术骨干。70年代哈军工南迁湖南长沙,改名为长沙工学院,后改为国防科学技术大学。柳克俊继续从事计算机研究,积极推进军队指挥自动化建设,同时,在系统工程领域进行开拓,参与创建了中国系统工程学会,为系统工程、信息系统工程在我国、我军的推广和应用作出了贡献。
1984年,柳克俊调海军装备论证研究中心任总工程师。海军成立指挥自动化领导小组,他担任该小组副组长、总工程师。在此后10多年中柳克俊为我国海军装备现代化建设工作着,积极推动和开展了海军指挥自动化工程。他参与创立了该中心硕士研究生点、联合博士研究生点。他跟踪信息技术的发展,始终站在这个领域的前沿,不断为我军现代化建设作出贡献。
柳克俊身兼多职,他是国防大学、北京大学、南京理工大学、天津大学兼职教授、博士生导师,中国系统工程学会第一届理事、第二至第六届常务理事、信息系统工程专业委员会主任委员、军事系统工程专业委员会副主任委员、中国电子学会学术委员会委员,《系统工程理论与实践》、《军事运筹学》等杂志编委,国杰老教授科技开发研究院项目主管和信息与系统工程咨询开发研究所领导。他一直在教育战线、科技战线上耕耘着。

4. 2016年发射的“天宫二号”有哪些亮点
作为中国第一个空间实验室,天宫一号目标飞行器已经于2011年在酒泉卫星发射中心发射升空。天宫一号任务的成功意味着我国载人航天战略进入了新的阶段。随着神舟八号和九号陆续对接成功,我国已经掌握了“空间自动交会对接”技术,这是建造更多规模空间站的基础。
2014年9月,与北京举行的第27届太空探索者协会年会上,杨利伟透露,天宫二号预计在2016年升空。天宫二号与2011年发射的天宫一号在外观上基本相同,大小也一致——天宫一号长度10.4米,最大直径为3.35米,质量为8.5吨。
天宫二号的发射也会使用长二F型运载火箭。根据中国航天科技集团的消息,长二F型运载火箭已经开始总装,之后进入火箭测试阶段,最终将于明年择机发射天宫二号目标飞行器。

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5. 史绍熙的人物贡献
推导出粒子在气缸内涡流中的运动轨迹方程,提出了周边混合气流形成的原理。
发明柴油机的热混合理论。
建立了周期性脉动式流动的能用速度分布方程,并求得了其频率影响的无因次式,从而解决了层流流量计多年来未解决的理论问题和设计问题。
研究开发成功我国第一台转速为3000转/分以上的高速柴油机和第一台两级自由活塞式发动机压气机。
创建高校内燃机专业
内燃机是国民经济与国防各部门广泛应用的动力机械,50年代初,我国不仅内燃机工业基础十分薄弱,而且高等院校尚未设立内燃机专业。作为这一领域的专家,史绍熙回国后当即积极推动与筹划,并于翌年(1952年)建立了天津大学内燃机专业,成为我国这一专业学科的首创者之一。他亲任内燃机教研室主任并讲授热工学、气体动力学、燃烧学、内燃机设计、高速柴油机原理与设计、自由活塞发动机等课程。同时,他又组织翻译了我国高等学校通用的第一套苏联内燃机教材及其教学计划和教学大纲,建立了内燃机实验室,并注意培养青年教师,为我国内燃机高等教育奠定了基础。
1956年他被选任为我国首批研究生导师,开始招收研究生。这也是由我国专家自行培养内燃机高级人才之始。 他一贯主张教学与科研相结合,把不断提高教师自身素质与学术水平和更好地为国家建设培育人才紧密联系在一起,使高等学校成为教学与科研两个中心,达到既出人才又出成果的双重目的。
1958年任主管内燃机与热能的第二机械系主任后,又在取得天津市的支持下创建了天津内燃机研究室;
1960年又扩建为教育部与天津市共同领导的天津内燃机研究所并由他亲任所长,承担了不少国家重要科研项目和新产品开发任务。他全面组织领导了105系列与85系列柴油机和多种小型汽油机的设计、研究与发展工作,并在小型高速柴油机研制上取得了新突破,研究成功我国第一台标定转速达3000转/分(实验室内高达4000转/分)的新机型,可满足军用发电、快艇辅机和汽车动力的需要,为我国内燃机产品发展作出了重要贡献。
1960年他还主持设计研制成功了第一台自由活塞发动机-压气机联合装置,并编写了《自由活塞式发动机》一书,填补了我国的一项空白。
1976年随着我国历史性的转折,年已六旬的史绍熙在教学与科研工作上也进入了新阶段。
1979年担任天津大学副校长兼热物理工程系主任,并创立了工程热物理专业,接着又筹建了热能研究所,兼任所长,广泛地进行了能源利用与开发研究。
1981年被评选为我国首批博士研究生导师。
1984年又被聘任为美国世界开放大学研究生指导教授。
1987年他主持建成了第一个内燃机燃烧学国家重点实验室,并亲任主任和学术委员会主任,同时建立了我国唯一的内燃机学科博士后科研流动站。他全面负责领导着这两个重要部门的工作。到目前为止,他已培养出博士10人、硕士40人,并已承担博士后科研指导工作。
1981~1986年他出任天津大学校长。在他的任期内,天津大学得到了长足的发展,先后成立了研究生院、管理学院、石油化工学院、材料科学与工程系、物理系、化学系、力学系、人文与社会科学系、外语系等,使之由多科性工科大学扩大为以工科为主,理、工、文、管各科相结合的综合性大学。 他非常重视国际学术交流,并在国内外学术界担任着许多重要职务。在他任校长以后,与国外高校进行了更加广泛的联系与合作,先后同美、英、加拿大、法、德、日、波兰、挪威、新西兰等国22所大学建立了校际合作关系。他不仅常应邀到国外讲学和参加国际学术活动,而且于1984、1985年在国内组织了两次国际会议。
1989年他又组织召开了世界性的第18届国际内燃机会议(CIMAC)并担任大会主席。他作为中国内燃机学会理事长,与德国内燃机协会签定了两国合作协议,他还以中国大学内燃机学科组主席的名义与英国大学内燃机学科组签定了学术交流协议,为我国内燃机学术界走向世界,进入先进行列做出了重要贡献。
发明复合式燃烧系统
50年代末至60年代初期,我国工业和经济正面临着一个极其困难的时期。当时,国内生产的柴油机,性能均已明显落后,有的产品在生产和配件供应上也遇到了困难。国民经济的发展,迫切需要依靠自己的力量设计新一代的产品。其中,最关键的问题则是寻求适合我国当时国情的燃烧系统。为此,史绍熙提出了一种全新的燃烧方式,并定名为复合式燃烧过程,经过近四年的试验研究,获得了成功并于1963年通过了鉴定。 复合式燃烧过程的发明,不仅是他在柴油机燃烧理论方面的一项新突破,而且在应用上也作出了贡献,在国内外产生了重大影响。 关于柴油机的燃油-空气混合与燃烧方式,历来都遵循着传统的“空间式”或“容积式”理论,亦即在设计燃烧系统时,应将燃料喷成油雾,均匀地分布在燃烧室空间,避免油束触壁。
1955年,西德MAN公司Meurer一反传统观念,提出了“油膜式”或“壁面式”燃烧过程(M过程),亦即将95%左右的燃料喷涂于燃烧室壁面上形成油膜,由少量的油雾在空间与空气混合着火,油膜随之蒸发燃烧。这一过程在该公司的一些产品上得到应用,并取得了轻声无烟的良好效果。但是,经过我国的研究与实践,发现了它的某些局限性,其中突出的两个问题是当时喷油嘴的生产不易解决,发动机冷起动较困难。史绍熙面对我国中小型高速柴油机发展中的困境,于1959年提出了既适合中国国情而又兼具上述两种燃烧方式长处的新型燃烧系统一复合式燃烧过程。他巧妙地把空间燃烧与油膜燃烧相结合,利用气缸内空气涡流随发动机工况变化的规律,改变燃油在空间与壁面上分布配比,使之在发动机起动或低速运转时,由于涡流速度低,空间燃料增多而具有“空间式”特点,从而克服了M过程起动困难的缺点;当发动机高速运转时,由于涡流速度高,壁面燃料多,又具有“油膜式”的特点,其结果不仅改善了柴油机的燃烧过程,降低了燃油消耗率,而且还可燃用多种燃料,特别是避免了采用小型多孔式喷油嘴,而采用我国大量生产的具有自清作用的轴针式喷油嘴,适应了当时我国的制造与使用条件。这不仅是我国第一个具有独创性的燃烧过程,而且也早于国外后来出现的类似过程(如德国的D过程和H过程)。日本京都大学著名教授长尾不二夫在“压燃式发动机的燃烧”论文中评价这一新的燃烧过程时指出:“天津大学史绍熙教授发明用普通燃烧与壁面燃烧相结合的新方法,取得了良好效果。” 复合式燃烧系统及其理论已编入高等学校教材《内燃机原理》,并于1973年作为国际技术交流资料提供匈牙利。该燃烧系统已广泛用于我国X105系列柴油机上,曾有30多家工厂生产,年产量高达70多万千瓦。此项成果荣获1982年国家发明二等奖。
内燃机缸内流动及燃油喷雾研究
史绍熙身负教学、行政许多领导职务和社会兼职,但却始终作为学术带头人,坚持在科研工作的第一线。他一贯倡导在学习、吸收他人的先进思想与技术的基础上、结合我国实情与发展需要,走自已的创新道路,并在科研实践中身体力行。因此,他不仅把传统的“空间式”和“油膜式”两类不同性质的燃烧方式取长补短,巧妙结合,创造出复合式燃烧系统,而且在以后的工作,不断开拓进取,并在流体力学、燃烧学、缸内流动、燃油雾化等试验研究方面不断取得新的进展与成果。 他在燃烧室内空气运动与粒子运动的研究中,提出了粒子在旋转气流中的运动转迹新方程。实验证明,这一方程较之过去人们一直沿用的毕兴格(Pishinger)方程精确得多。他通过理论和实验研究,发展了热混合理论,并提出了柴油机周边混合气形成原理。 他在直喷式柴油机压缩过程湍流场变化规律的研究中,对压缩过程的能量转化进行了全面分析,并发现了在上止点附近燃烧室不同部位湍流强度的变化规律。这一新规律的发现,对了解混合气的形成与燃烧具有重要意义。 他在发动机充气过程的研究中又提出了在进气终结时缸内涡流比的计算公式,实验证明,较之国际上通用的昌卡图(Ricardo)公式更为精确。 长期以来,内燃机科技工作者始终把燃烧节能作为主攻的方向,其核心在于如何实现燃油与空气最有效的混合与燃烧。为此,他在致力于揭示缸内气体流动规律的同时,还开展了燃料喷雾特性的研究。他用高速纹影法、激光全息摄影法、激光阴影法、激光衍射法和气体喷射模拟法,研究了柴油机的喷雾特性,并取得了一些重要成果。例如,油束的碰壁反溅对混合与燃烧有重要影响,适当的碰壁反溅作用可以提高混合速率,加快燃烧速度,但过多的燃料碰壁却会产生相反的效果。在高喷射压力下,燃油的射流将引起“卷吸”作用,使油束周围产生旋涡运动。这一现象称为环涡运动(Toroidal movement),而喷油压力愈高,环涡强度愈大。这是一个新发现。经实验证明,当喷油压力达130兆帕时,喷雾的SMD值比在常规喷油压力下的粒度小得多,一般在5~10微米之间。此外,还发现沿喷雾轴线方向向前和沿喷雾半径向外的SMD均有增大的趋势,在油束端部和外围仍有大量燃料尚未蒸发。这与过去一些学者认为燃油由喷孔射出后立即蒸发成蒸汽的论点也是不同的。这些新发现对柴油机的混合气形成与燃烧过程的研究具有十分重要的意义。
研究发动机测试新技术
当今世界对内燃机的性能和排放要求日益严苛,这就更加需要深入研究解决它的一系列理论与实践问题。然而,内燃机缸内油气混合与燃烧却是一种极其复杂的瞬变过程,要探明并掌握它的内在规律,其测试技术就成了具有决定作用的手段。史绍熙多年来一直十分重视这一领域的新技术开发与应用,并也取得了不少成果。 早在1949年他就研究成功了测量内燃机空气消耗量用的片式粘性流量计,1957年他又发表了“关于内燃机空气消耗量的测定法”论文,文中全面分析了脉动流的速度变化和压力变化对测量误差的影响,并提出了消除或减小测量误差的方法。这也是该领域内在我国最早发表的论文,从而引起了有关专家们的注意并推动了这方面研究工作的发展。此外,他还首次把粒子示踪法应用于缸内流动测量,并引起国际上的重视。 内燃机缸内压力测量误差及其解决方法,一直是国际内燃机界重视而又未获满意解决的问题。为此,史绍熙开展了这一课题的研究,并于1987年在英国机械工程学会组织的国际会议上发表了“内燃机气缸内压力测量的数值仿真及数字信号处理的研究”论文。首次成功地把数字信号处理和数字滤波技术应用于内燃机缸内压力测量,并由此提出了一种测量缸内压力的新方法。在此方法中,保留了一个短的测压通道,以避免热冲击效应,而通道效应则用数字滤波法滤除。与此同时,还发展了三种数字滤波法,用于对示功图的处理,以代替目前常用的“光顺法”,取得了良好的效果。此外,还提出了内燃机示功图测量误差的热力学修正法。 在激光测雾和测速技术方面,史绍熙也进行了许多工作。例如,1987年他成功地研究出应用激光衍射原理的柴油机喷雾场自动分析测量系统。该系统具有阵列光电探测器并行变换和多路同步触发并行取样及数字延时控制等特点,适用于柴油机等的瞬时断续变化的喷雾场实时自动分析测量,可以对次喷射过程中的不同时刻的喷雾进行测试。这一成果经专家们鉴定,达到了国际先进水平。1988年他研究成功了光电调制反馈激光多普勒测速仪,突破了传统LDA的构成模式,用变频光学频移技术和光电混合反馈技术,将光路和电路连接闭环负反馈跟踪环路,提高了信噪比,降低了成本。这项研究成果获得了国家专利。
用甲醇在内燃机上进行燃的研究
随着世界性的石油危机的出现,内燃机正面临着燃料资源短缺和燃用石油产品造成的大气环境污染日益严重问题。为此,许多国家都在积极开展非石油制品作为内燃机燃料的研究,其中甲醇则是一种来源丰富的潜在燃料。如果用以作为内燃机的代用燃料,不仅大量节省柴油和汽油,又可减少排放污染。有鉴于此,史绍熙于1980年在我国首先进行了柴油机燃用甲醇的研究,并在第15、16两届国际内燃机燃烧学术会议上先后发表了“甲醇作为柴油机代用燃料的研究”和“双燃法燃用甲醇的研究”论文。在第8届国际醇类燃料会议上发表了“在柴油机上用双燃料法燃用甲醇的燃料控制系统的研究”论文。1988年在492Q型汽油机上进行了燃用纯甲醇(M100)的研究并取得成功,热效率较原机提高33%~48%,燃油消耗率达到了国际先进水平。1989年又完成了“柴油机用热表面点火法燃用纯甲醇(M100)的研究”,热效率比原柴油机提高4%,功率也增加了9.6%。这些成果为我国今后大量节约石油,拓宽内燃机燃料资源开辟了新途径。
编纂专著和大型工具书
史绍熙在忙于教学与科研工作的同时,还致力于专著、论著和大型工具书的编纂工作。他在国内外刊物上已发表了70多篇论文。
1983年创办了《内燃机学报》,这是我国内燃机行业唯一的高级学术刊物。它国内外稿件兼收,中英文稿并载,所登的论文为国外多家信息系统所收录,在国内外产生了重大影响。此外,他还主编了《燃烧科学与技术》杂志,并兼任《工程热物理学报》副主编和《中国科学》与《科学通报》的编委。
1984年中国农业机械出版社出版了他所主编的380多万字的《柴油机设计手册》。这是我国第一部全面总结柴油机设计经验,兼收国外最新技术成果的大型工具书,具有较高的实用价值和学术价值。
1988年开始,他又主编了300多万字的《内燃机设计手册》,机械工业出版社已作为重点科技图书,于1992年正式出版。此外,他还担任了《中国大网络全书》机械卷动力机械部分主编。 他还参加了我国各个时期的科技发展规划工作,其中包括国家科委制定的《1960年国家科学技术长远发展计划》、《1978~1985年全国科学技术发展规划纲要》、1986~2000年基础研究长远发展规划的制定等,为我国的科学技术发展作出了贡献。

6. 医疗机器人巨头“达芬奇”在中国会遇到哪些对手
原文在这里
医疗机器人分为外科手术机器人、外骨骼康复机器人和护理机器人。这几天,我重点了解了外科手术机器人领域,总体的感觉是,国内医疗机器人的市场很大,而国内的好公司不太多,但也有了天智航这样有自主知识产权的公司。而对一些上市公司给自己贴“机器人”的标签,则需谨慎。
达芬奇在中国渗透率4.3%
在外科手术领域,手术医疗机器人有明显的优势:病人出血少,康复快,医生培训时间短。外科手术将从“切除”进入“修复”时代。因此,未来几年,手术医疗机器人应该会在中国快速普及。
谈到这一领域,首先要提美国Intuitive Surgical公司在1999年出品的“达芬奇”,目前已广泛应用于前列腺等各种手术。网络上有一个视频,达芬奇把一粒葡萄的皮精致地缝合,令人惊叹。
达芬奇在美国的医院市场渗透率已高达47%,美国有4974家社区医院,已装2344台达芬奇。渗透率47%。
2014年底,达芬奇在全球已有3473台设备,2014年全年的收入21.3亿美元,净利5.1亿美元,公司市值也已高达500亿美元。
2014年,达芬奇的收入构成包括:新卖设备6.3亿美元;耗材10.7亿美元;年服务费4.3亿美元(每台每年10-17万美元)。这一收入模式也成为全球其他医疗机器人公司典范。
而在2000年,达芬奇的收入在2000万美元左右,亏损1800万美元。
解放军301医院于2006年开始引入达芬奇,做了很多例手术。现在301医院有6台达芬奇。
不过,达芬奇每台的价格在2000万元人民币左右,同时加上耗材和服务的费用。一般的医院也负担不起。到2015年第三季,中国达芬奇46台,中国有三甲医院1079家,渗透率为4.3%。从另一角度看,这也表明中国的医疗机器人产业还大有可为。
除了达芬奇,国际上的医疗机器人品牌还有:以色列Mazor Robotics的脊柱机器人;法国Medtech的神经外科定位机器人;美国Curexo的关节机器人;美国Mako的关节机器人。
北航天智航在国内领跑
总体而言,国内的医疗机器人还在起步阶段,与达芬奇差距很大。同时手术机器人国产化已在开始。
国内在手术机器人方面比较好的有:哈工大思哲睿、北航天智航、天津大学妙手机器人。
1、北航天智航
天智航主要在骨科领域,骨科手术不涉及内脏,较易模式化,适合机器人。天智航(834360)已在新三板挂牌。
手术机器人属于第三类医疗器械。需临床验证才可获得许可,获得许可的时间是2-5年。天智航产品源于北京航空航天大学和北京积水潭医院合作 完成的 863 项目成果。天智航于2010 年 2 月获得了骨科机器人产品注册许可证(国食药监械准字[2010]第 3540188 号)。这是我国第一台拥有完全自主知识产权的医疗机器人产品。公司也因此成为全球第五家获得医疗机器人注册许可证的公司。
目前已经在北京积水潭医院、301 医院、河北医科大学第三医院、深圳市第二人民医院、自贡 市第四人民医院、北京市海淀医院、北京市昌平区医院、新疆克拉玛依市中心医 院、鹤壁市人民医院等多家医疗机构得到应用。
天智航财报2014年收入3800万元,亏损1270万元。
2、哈工大思哲睿
思哲睿是一家研发微创腹腔镜手术机器人的企业,思哲睿公司总经理是哈尔滨工业大学教授、哈工大机器人研究所副所长杜志江教授。今年5月,博实股份以1亿元人民币入股思哲睿20%股份。
3、天津大学妙手机器人
2014年,天津大学研制成功“妙手A机器人系统“。该系统主要用于腹腔微创手术。去年4月,中南大学湘雅三医院在国内率先采用“妙手S”机器人,先后为3位患者进行了胃穿孔修补和阑尾切除。
A股“机器人概念股”水份不少
国内在A股上市的公司也纷纷给自己贴上“机器人“标签,与医疗相关的主要有:楚天科技(300358)、博实股份(002698)海思科(002653)。不过从以下三家的情况看,博实股份的基础较好,而楚天科技与海思科只是有一点点机器人概念而已。
(1)楚天科技
楚天科技与国防科大合作外骨骼康复机器人,三年后推出样品。
(2)海思科
海思科斥资1050万美元认购以色列医疗器械公司MST的部分股份,MST的机器人系统叫“Autolap”,主要用于腹腔手术。海思科获得了Autolap在中国15年的销售代理权。
(3)博实股份
博实股份是哈工大机器人研究所产业化基地,哈工大是我国机器人技术势力最强的院所,2013年11月,哈工大机器人研究所研制的“微创腹腔外科手术机器人系统”,通过国家“863”计划专家组的验收。
博实股份1亿元参股哈工大“微创外科手术机器人及智能器械项目“(思哲睿)20%股权,预期2016-2017年推出新品。
7. 超级电容器分类有哪些
按原理
超级电容器的类型比较多,按不同方式可以分为多种产品,以下作简单介绍。
按原理分为双电层型超级电容器和赝电容型超级电容器:
双电层型超级电容器
1.活性碳电极材料,采用了高比表面积的活性炭材料经过成型制备电极。
2.碳纤维电极材料,采用活性炭纤维成形材料,如布、毡等经过增强,喷涂或熔融金属增强其导电性制备电极。
3.碳气凝胶电极材料,采用前驱材料制备凝胶,经过炭化活化得到电极材料。
4.碳纳米管电极材料,碳纳米管具有极好的中孔性能和导电性,采用高比表面积的碳纳米管材料,可以制得非常优良的超级电容器电极。
以上电极材料可以制成:
1.平板型超级电容器,在扣式体系中多采用平板状和圆片状的电极,另外也有Econd公司产品为典型代表的多层叠片串联组合而成的高压超级电容器,可以达到300V以上的工作电压。
2.绕卷型溶剂电容器,采用电极材料涂覆在集流体上,经过绕制得到,这类电容器通常具有更大的电容量和更高的功率密度。
赝电容型超级电容器
包括金属氧化物电极材料与聚合物电极材料,金属氧化物包括NiOx、MnO2、V2O5等作为正极材料,活性炭作为负极材料制备的超级电容器,导电聚合物材料包括PPY、PTH、PAni、PAS、PFPT等经P型或N型或P/N型掺杂制取电极,以此制备超级电容器。这一类型超级电容器具有非常高的能量密度,除NiOx型外,其它类型多处于研究阶段,还没有实现产业化生产。
按电解质类型
可以分为水性电解质和有机电解质类型:
水性电解质
1.酸性电解质,多采用36%的H2SO4水溶液作为电解质。
2.碱性电解质,通常采用KOH、NaOH等强碱作为电解质,水作为溶剂。
3.中性电解质,通常采用KCl、NaCl等盐作为电解质,水作为溶剂,多用于氧化锰电极材料的电解液。
有机电解质
通常采用LiClO4为典型代表的锂盐、TEABF4作为典型代表的季胺盐等作为电解质,有机溶剂如PC、ACN、GBL、THL等有机溶剂作为溶剂,电解质在溶剂中接近饱和溶解度。
其他
1.液体电解质超级电容器,多数超级电容器电解质均为液态。
2.固体电解质超级电容器,随着锂离子电池固态电解液的发展,应用于超级电容器的电解质也对凝胶电解质和PEO等固体电解质进行研究。
3.我国研制成功碳纳米材料薄膜超级电容器,天津大学赵乃勤教授课题组与天津工业大学康建立教授合作,近期研发成功了迄今最薄的碳纳米材料薄膜超级电容器,其厚度约30微米,仅为A4纸的三分之一。
8. 大侠啊!小弟请问谁有比较齐全的关于地源热泵的资料文献
地源热泵的工作原理及技术经济性分析
一、什么是地源热泵
地源热泵是一种利用地下浅层地热资源(也称地能,包括地下水、土壤或地表水等)的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能),实现低温位热能向高温位转移。地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源,即在冬季,把地能中的热量“取”出来,提高温度后,供给室内采暖;夏季,把室内的热量取出来,释放到地能中去。热泵机组的能量流动是利用其所消耗的能量(如电能)将吸取的全部热能(即电能+吸收的热能)一起排输至高温热源。而其所耗能量的作用是使制冷剂氟里昂压缩至高温高压状态,从而达到吸收低温热源中热能的作用。请参见能流图所示。
通常地源热泵消耗1kW的能量,用户可以得到5kW以上的热量或4kW以上冷量,所以我们将其称为节能型空调系统。
与锅炉(电、燃料)供热系统相比,锅炉供热只能将90%以上的电能或70~90%的燃料内能为热量,供用户使用,因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能,比燃料锅炉节省二分之一以上的能量;由于地源热泵的热源温度全年较为稳定,一般为10~25℃,其制冷、制热系数可达3.5~4.4,与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右,其运行费用为普通中央空调的50~60% 。因此,近十几年来,尤其是近五年来,地源热泵空调系统在北美如美国、加拿大及法国、瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展,中国的地源热泵市场也日趋活跃,可以预计,该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。
二、地源热泵国内外发展近况
地源热泵的历史可以追朔到1912年瑞士的一个专利,欧洲第一台热泵机组是在1938年间制造的。它以河水低温热源,向市政厅供热,输出的热水温度可达60oC。在冬季采用热泵作为采暖需要,在夏季也能用来制冷。1973年能源危机的推动,使热泵的发展形成了一个高潮。目前,欧洲的热泵理论与技术均已高度发达,这种“一举两得”并且环保的设备在法、德、日、美等发达国家业已广泛使用。如美国,截止1985年全国共有14,000台地源热泵,而1997年就安装了45,000台,到目前为止已安装了400,000台,而且每年以10%的速度稳步增长。1998年美国商业建筑中地源热泵系统已占空调总保有量的19%,其中有新建筑中占30%。美国地源热泵工业已经成立了由美国能源部、环保署、爱迪逊电力研究所及众多地源热泵厂家组成的美国地源热泵协会,该协会在近年中将投入一亿美元从事开发、研究和推广工作。美国计划到2001年达到每年安装40万台地源热泵的目标,届时将降低温室气体排放1百万吨,相当于减少50万辆汽车的污染物排放或种植树1百万英亩,年节约能源费用达4.2亿美元,此后,每年节约能源费用再增加1.7亿美元。
与美国的地源热泵发展有所不同,中、北欧如瑞典、瑞士、奥地利、德国等国家主要利用浅层地热资源,地下土壤埋盘管(埋深<400米深)的地源热泵,用于室内地板辐射供暖及提供生活热水。据1999年的统计,为家用的供热装置中,地源热泵所占比例,瑞士为96%,奥地利为38%,丹麦为27%。
我国的地源热泵事业近几年已开始起步,而且发展势头看好。天津大学、清华大学分别与有关企业结成产学研联合体开发出中国品牌的地源热泵系统,已建成数个示范工程,越来越多的中国用户开始熟悉地源热泵,并对其应用产生了浓厚的兴趣,可以预计中国的地源热泵市场前景广阔。之所以对中国的地源热泵市场发展前景持乐观态度,一方面是要节约常规能源、充分利用可再生能源的国内外大趋势;另一方面,我国具有较好的热泵科研与应用的基础,早在50年代,天津大学热能研究所吕灿仁教授就开展了我国热泵的最早研究,1965年研制成功国内第一台水冷式热泵空调机。重庆建筑大学、天津商学院等单位对地下埋盘管的地源热泵也进行了多年的研究。在中国科学院广州能源研究所等单位还多次召开全国性的有关热泵技术发展与应用的专题研讨会。
三、地源热泵特点
1.属可再生能源利用技术
地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源(通常小于400米深)作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。地表浅层地热资源可以称之为地能(Earth Energy),是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳能量,比人类每年利用能量的500倍还多。它不受地域、资源等限制,真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源,使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。
2.属经济有效的节能技术
地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低,是很好的热泵热源和空调冷源,这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%,因此要节能和节省运行费用40%左右。另外,地能温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。
据美国环保署EPA估计,设计安装良好的地源热泵,平均来说可以节约用户30~40%的供热制冷空调的运行费用。
3.环境效益显著
地源热泵的污染物排放,与空气源热泵相比,相当于减少40%以上,与电供暖相比,相当于减少70%以上,如果结合其它节能措施节能减排会更明显。虽然也采用制冷剂,但比常规空调装置减少25%的充灌量;属自含式系统,即该装置能在工厂车间内事先整装密封好,因此,制冷剂泄漏机率大为减少。该装置的运行没有任何污染,可以建造在居民区内,没有燃烧,没有排烟,也没有废弃物,不需要堆放燃料废物的场地,且不用远距离输送热量。
4.一机多用,应用范围广
地源热泵系统可供暖、空调,还可供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统;可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑,更适合于别墅住宅的采暖、空调。
此外,机组使用寿命长,均在15年以上;机组紧凑、节省空间;维护费用低;自动控制程度高,可无人值守。
当然,象任何事物一样,地源热泵也不是十全十美的,如其应用会受到不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响;一次性投资及运行费用会随着用户的不同而有所不同;采用地下水的利用方式,会受到当地地下水资源的制约,实际上地源热泵并不需要开采地下水,所使用的地下水可全部回灌,不会对水质产生污染。
四、工作原理与分类
热泵工作原理
作为自然界的现象,正如水由高处流向低处那样,热量也总是从高温流向低温。但人们可以创造机器,如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样,采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。所以热泵实质上是一种热量提升装置,它本身消耗一部分能量,把环境介质中贮存的能量加以挖掘,提高温位进行利用,而整个热泵装置所消耗的功仅为供热量的三分之一或更低,这也是热泵的节能特点。
热泵与制冷的原理和系统设备组成及功能是一样的,对蒸汽压缩式热泵(制冷)系统主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和节流阀组成:
压缩机起着压缩和输送循环工质从低温低压处到高温高压处的作用,是热泵(制冷)系统的心脏;
蒸发器是输出冷量的设备,它的作用是使经节流阀流入的制冷剂液体蒸发,以吸收被冷却物体的热量,达到制冷的目的;
冷凝器是输出热量的设备,从蒸发器中吸收的热量连同压缩机消耗功所转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走,达到制热的目的;
膨胀阀或节流阀对循环工质起到节流降压作用,并调节进入蒸发器的循环工质流量。
根据热力学第二定律,压缩机所消耗的功(电能)起到补偿作用,使循环工质不断地从低温环境中吸热,并向高温环境放热,周而往复地进行循环。
热泵分类
热泵是需要冷凝器的热量,蒸发器则从环境中取热,此时从环境取热的对象称为热源;相反制冷是需要蒸发器的冷量,冷凝器则向环境排热,此时向环境排热的对象称为冷源。
蒸发器冷凝器根据循环工质与环境换热介质的不同,主要分为空气换热和水换热两种形式。这样热泵或制冷机根据与环境换热介质的不同,可分为水—水式,水—空气式,空气—水式,和空气—空气式共四类。
利用空气作冷热源的热泵,称之为空气源热泵。空气源热泵有着悠久的历史,而且其安装和使用都很方便,应用较广泛。但由于地区空气温度的差别,在我国典型应用范围是长江以南地区。在华北地区,冬季平均气温低于零摄氏度,空气源热泵不仅运行条件恶劣,稳定性差,而且因为存在结霜问题,效率低下。
利用水作冷热源的热泵,称之为水源热泵。水是一种优良的热源,其热容量大,传热性能好,一般水源热泵的制冷供热效率或能力高于空气源热泵,但由于受水源的限制,水源热泵的应用远不及空气源热泵。
地源热泵工作原理及分类
地源热泵则是利用水源热泵的一种形式,它是利用水与地能(地下水、土壤或地表水)进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源,冬季把地能中的热量“取”出来,供给室内采暖,此时地能为“热源”;夏季把室内热量取出来,释放到地下水、土壤或地表水中,此时地能为“冷源”。
地源热泵供暖空调系统主要分三部分:室外地能换热系统、水源热泵机组和室内采暖空调末端系统。其中水源热泵机主要有两种形式:水—水式或水—空气式。三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递,水源热泵与地能之间换热介质为水,与建筑物采暖空调末端换热介质可以是水或空气。
地源热泵同空气源热泵相比,有许多优点:(1)全年温度波动小。冬季温度比空气温度高,夏季比空气温度低,因此地源热泵的制热、制冷系数要高于空气源热泵,一般可高于40%,因此可节能和节省费用40%左右。(2)冬季运行不需要除霜,减少了结霜和除霜的损失。(3)地源有较好的蓄能作用。
地源分类
地源按照室外换热方式不同可分为三类:
1.土壤埋盘管系统,2.地下水系统,3.地表水系统。
根据循环水是否为密闭系统,地源又可分为闭环和开环系统。
闭环系统
如埋盘管方式 (垂直埋管或 水平埋管),地表水安置换热器方式。
开环系统如抽取地下水或地表水方式。
此外,还有一种“直接膨胀式”,它不象上述系统那样采用中间介质水来传递热量,而是直接将热泵的一个换热器(蒸发器)埋入地下进行换热。
五、地源热泵应用方式
地源热泵的应用方式从应用的建筑物对象可分为家用和商用两大类,从输送冷热量方式可分为集中系统、分散系统和混合系统。
家用系统
用户使用自己的热泵、地源和水路或风管输送系统进行冷热供应,多用于小型住宅,别墅等户式空调。
集中系统
热泵布置在机房内,冷热量集中通过风道或水路分配系统送到各房间。
分散系统
用中央水泵,采用水环路方式将水送到各用户作为冷热源,用户单独使用自己的热泵机组调节空气。一般用于办公楼、学校、商用建筑等,此系统可将用户使用的冷热量完全反应在用电上,便于计量,适用于目前的独立热计量要求。
混合系统
将地源和冷却塔或加热锅炉联合使用作为冷热源的系统,混合系统与分散系统非常类似,只是冷热源系统增加了冷却塔或锅炉。
南方地区,冷负荷大,热负荷低,夏季适合联合使用地源和冷却塔,冬季只使用地源。北方地区,热负荷大,冷负荷低,冬季适合联合使用地源和锅炉,夏季只使用地源。这样可减少地源的容量和尺寸,节省投资。
分散系统或混合系统实质上是一种水环路热泵空调系统形式。
水环路热泵空调系统
水环路热泵(Water-Loop Heat Pump,简称WLHP)空调系统,它由许多台水源热泵空调机(WSHP)组成。这些机组由一个闭式的循环水管路连在一起,该水管路既作空调工况下的冷源,又作供暖工况下热泵热源。水环路的冷热源可以是地源,或锅炉、冷却塔联合方式。
夏季运行:全部或大多数机组为供冷,热量水环路排至室外的冷源,如地源或冷却塔。
春季/秋季运行:对有内区与周边区的建筑物,会出现内区需要供冷而周边区需要供热,内区的热量就可被周边区所利用,即内区空调的排热与周边区热泵供热所需热量接近平衡时,室外的冷热源可以停运。这种制冷供热同时进行,能量在建筑物内部转移,运行费用最少,节能效果明显。
冬季运行:全部或大多数机组为供热,供热源(地源或加热源)把热量补充到水环路。水环路热泵空调系统除具有显著节能特点外,还具有以下特点:
1 节省占地:不设大的冷冻机房,没有冷却塔系统。
2 能源费用单独计量:由各部门、住户或单位独立承担,能源费用计量简单且公平,符合当前的能源费用独立计量方法。
3 调节灵活:每台热泵空调机在任何时间可以选择供冷或供热。
4 灵活应用:能灵活充份地满足建筑物各个区的需要,并随时可以更改用途。
六、技术经济性
地源热泵既能供暖又能空调,既环保又节能,但地源热泵是否具有经济竞争性仍然是一个非常关键的问题。由于涉及的因素很多,不同地区,不同能源结构及价格等都将直接影响地源热泵的经济性,这里仅通过对地源热泵与传统的供暖空调方式进行比较,探讨其经济性。
地源热泵供暖经济性可以和传统燃煤、燃油和天然气锅炉进行比较,地源热泵空调经济性可以和单冷空调进行比较,及其供暖空调综合经济性的比较。评价的主要指标有:初投资、成本,及现金流量表相关经济参数的评价。
经济参数
1 初投资:指供暖空调系统各部分投资之和,包括有:土建费、设备购置费、安装费及其它费用(包括设计费、监理费和不可预见费)。
2 年总成本:指系统各部分的运行费,如水费、电费、燃料费;排污费;管理人员工资、管理费;设备折旧费和设备维修、大修费等。
3 年经营成本:指年总成本中扣除设备折旧费。
4 单位面积经营成本:用年经营成本除以供暖或空调面积来计算。
5 单位热(冷)量经营成本:用年经营成本除以供暖累积热负荷或空调累积冷负荷来计算。
6 现金流量表:采用现金流量表方法计算投资项目的有关经济性指标,如财务内部收益率,财务净现值(NPV)及投资回收期(Pt)。
对一投资项目,如财务内部收益率大于基准收益率,财务净现值NPV>0,表明项目盈利能力满足了行业最低要求,项目在财务上是可以接受的;如NPV<0,则表示未能达到预定的收益,表示可以不考虑此项目。
投资回收期评价方法:如项目的全部投资回收期小于行业基准投资回收期,表明项目投资能按时收回,投资回收期越小,表明经济性越优。
计算条件
1 选取天津地区住宅楼为计算对象,供暖热指标取50w/m2,空调冷指标取80w/m2。
2 地源热泵冬季供暖制热系数4.00,夏季空调制冷系数4.50,单冷空调制冷系数取3.20。
指标
燃料(*)
热值(Kcal/*)
效率
单价
(元/*)
煤 (kg)
5000
0.70
0.25
油 (kg)
10300
0.85
2.65
天然气 (m3)
8500
0.90
1.80
3 经济参数有:地下水资源费(0.04元/吨),电价(0.5元/度),各种燃料的热值及价格(见右表),软化水费,排污费,工人工资,利率,设备使用年限等。
4 供暖空调收费标准,国内北方地区有供暖收费标准,如天津地区为18.5元/m2,但空调没有收费标准。将来供暖空调要改为“计量收费”,以热(冷)量为收费单位,如南方某地出台以0.28元/kw.h冷量为收费标准。
分析比较
1 初投资比较,初投资中包括了从冷热源到管网到室内终端的所有投资项。见图1,热泵的初投资高于锅炉,但从总初投资看,由于地源热泵可供暖供冷,一机两用,一次投资全年使用,节省了冬季供暖的投资,因此地源热泵的初投资要低于锅炉加空调系统的总投资。
2 供暖成本比较,见图2,煤锅炉供暖成本最低,其次是地源热泵、天然气锅炉,油锅炉最高。以地源热泵为基准比较各方案供暖成本,煤锅炉比地源热泵低30%左右,而天然气锅炉要高40%左右,油锅炉要高70%左右。
3 空调成本比较,地源热泵的空调运行成本要低于单冷空调,低约30%左右。
4 从净现值看,收费标准0.28元/kw.h时(图3),各供暖空调方案的净现值均小于0,只有煤锅炉当供暖面积大于一定值时净现值才大于0,说明按0.28元/kw.h的收费标准,只有燃煤锅炉具有一定经济效益。如果加大收费标准,如定为0.4元/kw.h,重新计算各方案的净现值(图4)、收益率(图5)和投资回收期(图6),可以得到燃煤锅炉和地源热泵供暖的净现值均大于0,内部收益率大于基准收益率8%,以及投资回收期小于10年,此时燃煤锅炉和地源热泵供暖经济上是可行的。相比之下,由于单冷空调经济性明显低于地源热泵空调,所以燃煤锅炉供暖加单冷空调方案的经济性要低于地源热泵供暖空调,说明了地源热泵一机两用,既供暖又空调的经济优势。
对地源热泵方案与燃煤、燃油和燃气锅炉加单冷空调各方案的综合经济性(净现值均,收益率,投资回收期)进行比较,地源热泵为最优方案,其次依次是燃煤、天然气和油锅炉加单冷空调系统。
以上是“单位热(冷)量收费标准”的计算结果,对经营者来说,供应的热(冷)量越多,所收取的费用将越多,并且供暖空调的成本相对越低,因此其经济效益将越高,这类似于电力的供应,电厂供应的电力越多,效益将越高。因此不同建筑物,不同的供热(冷)量,经营者的经济效益将不同,不能照搬本文的计算结果。应针对具体的建筑物类型、用途,当地的气象资料,当地的各种能源价格及供暖空调的收费标准来进行可行性研究,以确定何种供暖空调方式为最经济方案。
对传统的“单位面积收费标准”,由于供应的建筑物面积是确定的,向用户收取的采暖空调费用是固定的,因此对经营者来说,供应的热(冷)量越少,其效益就越高。这与“计量收费”的效果正相反,但采用“计量收费”是有利于用户和有利于节能的。
七、工质替代
作为空调和热泵的主导工质HCFC22淘汰在即,因难以找到HCFC22 性能相当的单一替代物质,采用混合工质替代方案已成共识。国际上迄今提出的HCFC22替代物主要为R410A和R407C,它们的ODP均为0,已经在不少场合获得应用。然而它们不仅在热力性能上与HCFC22有明显差距而且还因具有较大的温室效应势GWP而受限于京都协议。
从温室效应的角度出发,人们又将研究目光放在了来源于自然又可回归自然的自然工质上。自然工质包括碳氢化合物、氨、CO2、空气等,它们的ODP为零、GWP在与CO2相同量级的水平上。有研究认为,氨及碳氢化合物是最有前途的CFC、HCFC和HFC的替代物。但也有观点认为,那些所谓的天然制冷剂,由于不稳定性和存在爆炸的危险,使得它们在空调工业中被限制使用。另外,国内外也已经开始对CO2跨(超)临界循环进行新一轮的研究。
ASHRAE给出了一些可长期替代R22的混合工质,见表1。ARI也推荐了一些替代R22的单工质和混合工质,见表2。
表1 ASHRAE推荐的R22替代工质
ASHRAE命名
混合物组成
质量浓度
R404A
R125/R143a/R134a
44/52/4
R407C
R32/R125/R134a
23/25/52
R410A
R32/R125
50/50
R410B
R32/R125
45/55
表2 ARI推荐的R22替代工质
替代工质
质量浓度
R290
---
R134a
---
R717
---
R32/R134a
30/70
R32/R227ea
35/65
八、常见问题讨论
1.为什么地源热泵在美国、欧洲以及中国,尤其是近些年来为越来越多的用户所认识,市场日趋活跃呢?
一方面是由于全世界范围内比以往更加关注能源、环境与可持续发展的问题,对于中国由于以燃煤为主的能源结构已经造成了极为严重的大气污染,因此,要实现经济的可持续发展,必须尽可能多地利用清洁的可再生能源,必须加大节能的力度,而既能在冬季供暖、又能在夏季制冷空调的地源热泵系统是很好的一个选择;另一方面是地源热泵系统经过多年的研究,在技术上已经非常成熟,而且经过多年的示范与实践,确认了地源热泵系统的很多优点:节约能源、舒适、安全、性能稳定、清洁、使用灵活等。
2.水环路热泵(WLHP)系统与地源热泵(GSHP)系统有什么异同?适用于什么场合?
两者都可通过水源热泵如水-空气热泵或水-水热泵系统为建筑物提供热量或冷量,区别是WLHP系统通常是指利用冷却水塔和锅炉保持全年冬夏两季节的供水温度稳定的系统,而GSHP系统则通常是指通过利用地下水、地下换热系统、地表水或者地下换热系统与冷却塔、锅炉相结合等形式维持供水温度稳定的系统;此外,WLHP一般为分散式系统,而GSHP既可为分散式系统也可为集中式系统。
对于WLHP系统适用于什么场合,有研究认为,单纯的供冷或单纯的供热选用水环路热泵是不合理的;对同时具有制冷和制热需要的空调建筑,当其内部余热量较小或较大时,使用WLHP系统节能效果不明显,只有当机组排出的热量与部分水源热泵机组吸收的热量相近时,才具有明显的节能优势。对于某一特定建筑,设计者需根据建筑物的冷热负荷曲线、使用特点、功能,所处环境等诸多因素综合评价使用WLHP系统是否节能、合适。一般地说,以下几种情况可考虑使用WLHP:①有低品位稳定可靠的废热可以利用;②建筑物内同时有制冷和供热的需要;制冷量不大,且又要求独立计量电费,使用时间不一,个别房间或区域经常需在夜间或节假日独立使用的建筑。
地源热泵系统的适用场合,对于分散式系统,类似于上述水环路热泵系统的情况;而对于集中式系统,即集中为建筑物各房间提供冷水或热水的情况,则适用范围较广,尤其适用于办公楼、学校及别墅等。
3.对几种地源热泵系统在工程应用中的评述
1)直接利用地下井水的地源热泵系统:其最大优点是非常经济,占地面积小,但要注意必须符合下列条件:水质良好;水量丰富;符合标准。
2)地下埋管的地源热泵系统:对于垂直式埋管系统,其优点有:较小的土地占用,管路及水泵用电少,其缺点是钻井费用较高;对于水平式埋管系统,其优点有:安装费用比垂直式埋管系统低,应用广泛,使用者易于掌握,其缺点有:占地面积大,受地面温度影响大,水泵耗电量大。
3)地表水式热泵:其优点有:在10米或更深的湖中,可提供10℃的直接制冷,比地下埋管系统投资要小,水泵能耗较低,高可靠性,低维修要求、低运行费用,在温暖地区,湖水可做热源,其缺点有:在浅水湖中,盘管容易被破坏,由于水温变化较大,会降低机组的效率。
4)锅炉/冷却塔与地下埋管相结合的混合型地源热泵系统:适用于空间小,不能单独采用地下埋管换热系统的建筑,冷却塔和闭环式系统相结合制冷,节省成本;事实证明该系统是高效率、低费用的。
4.地源热泵的运行费用怎样?经济性如何?
这是用户最关心,也是大家最容易提出的一个问题,然而,也是目前最难回答的一个问题。因为影响地源热泵使用经济性的因素有很多,如电价、用户或居民行为、气候条件以及例如非正常的炎热或寒冷季节等其它因素。尤其是在中国的应用时间还不长,实际运行经济性的总结工作还有待完成,目前,尚难于给出较准确的答案。由于美国等发达国家在地源热泵的工程应用方面已至少有十余年的历史,不妨先借鉴其经验。据世界环境保护组织EPA的一份有关空调未来的报告所得出的结论:地源热泵技术在为家庭居民带来舒适、可靠和高效节能的同时,将成为降低国家能源消耗和环境污染的一个主要力量。据EPA估计,设计安装良好的地源热泵,平均来说,可以节约用户30~40%的供热制冷空调的运行费用。
9. 大洋4000米深海自持式剖面浮标获什么突破性进展
8月19日从天津大学获悉,该校自主研制的大洋4000米深海自持式剖面浮标“浮星”取得突破性进展。

天津大学青岛海洋工程研究院海洋浮标团队自主研制的大洋4000米深海自持式剖面浮标“浮星”海试成功,标志着中国在4000米深海自持式剖面浮标的实用化道路上迈出了关键一步,进一步验证了“浮星”在大洋4000米深海的浮力驱动、耐压设计、采集通讯等关键技术的可行性和设备的可靠性,也极大推动了中国在4000米深海自持式剖面浮标的实用化进程。
来源:中国新闻网
