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中廣歐特斯桐鄉(xiāng)雙創(chuàng)中心商用承壓熱泵熱水項(xiàng)目
桐鄉(xiāng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)雙創(chuàng)中心（以下簡稱”雙創(chuàng)中心"）位于浙江省嘉興市桐鄉(xiāng)市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)科創(chuàng)集聚區(qū)核心區(qū)域，是全市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、招才引智的主平臺(tái)、主戰(zhàn)場，被譽(yù)為城市高質(zhì)量發(fā)展的形象之窗。
雙創(chuàng)中心定位為積極承接世界烏鎮(zhèn)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)溢出效應(yīng)，持續(xù)引進(jìn)以智能驅(qū)動(dòng)為核心的數(shù)字經(jīng)濟(jì)，兼顧以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)為核心的人才項(xiàng)目、以精準(zhǔn)服務(wù)為核心的生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)、以標(biāo)桿引領(lǐng)為核心的總部經(jīng)濟(jì)。自建成投入使用以來，雙創(chuàng)中心已在承載世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)紅利、發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)中創(chuàng)造了一項(xiàng)又一項(xiàng)的精彩，未來將會(huì)成長為長三角具有影響力的”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展中心”和”科技創(chuàng)新集聚中心”。
作為當(dāng)?shù)氐闹匾?xiàng)目，雙創(chuàng)中心的配套設(shè)施均為業(yè)內(nèi)高水準(zhǔn)產(chǎn)品。2019年，該項(xiàng)目的商用承壓熱泵熱水系統(tǒng)在篩選承建品牌時(shí)，經(jīng)過了多道嚴(yán)格的比對，最終中廣歐特斯商用承壓熱泵熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)憑借優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品、專業(yè)的服務(wù)成功入選。
雙創(chuàng)中心的中廣歐特斯承壓熱泵熱水系統(tǒng)，一共采用了13臺(tái)10HP中廣歐特斯商用熱泵熱水主機(jī)和72個(gè)455L的大容量承壓水箱。主機(jī)與水箱分別安裝在兩塊區(qū)域，占地面位約為60㎡和 100~\mathsf{m}^{2} 。
中廣歐特斯商用承壓熱泵熱水系統(tǒng)由中廣商用熱泵主機(jī)、加熱水箱、儲(chǔ)熱水箱、補(bǔ)水水箱以及核心控制系統(tǒng)等配件組成。主機(jī)運(yùn)行后能將熱能傳遞至封閉水箱中，通過內(nèi)部水流循環(huán)，將每一個(gè)承壓水箱充滿熱水，最終滿足末端用水的需求。
中廣商用承壓熱泵熱水系統(tǒng)相比傳統(tǒng)的開式熱泵熱水系統(tǒng)，高效、熱損小，節(jié)能至少超 30% ：恒溫恒壓、精準(zhǔn)點(diǎn)對點(diǎn)末端供水，用水舒適度大幅提升；故障率低、系統(tǒng)穩(wěn)定性高，整套系統(tǒng)的使用壽命更長；水箱模塊化組合，占地小、安裝靈活度高；閉式系統(tǒng)水質(zhì)避免二次污染，可更好地保障用水健康。
為了保證品質(zhì)，中廣歐特斯的每一道制造工序都經(jīng)過了嚴(yán)格品質(zhì)把控與檢驗(yàn)。為了保證設(shè)備的經(jīng)久耐用，在發(fā)貨前，中廣歐特斯還特別對該批設(shè)備外機(jī)進(jìn)行了防
腐處理。
施工時(shí)，中廣歐特斯工作人員一絲不茍，嚴(yán)格按照施工程序執(zhí)行，為產(chǎn)品后期穩(wěn)定運(yùn)行打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為了保證系統(tǒng)整體的美觀度及耐用度，中廣歐特斯還對供水管道進(jìn)行了鋁材全面包裹。
2019年9月，數(shù)字經(jīng)濟(jì)雙創(chuàng)中心正式開園并投入運(yùn)營。經(jīng)過3年多的使用，中廣歐特斯商用承壓熱泵熱水系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，未發(fā)生任何故障，默默地守護(hù)著該園區(qū)工作人員及參會(huì)人員的用水溫暖與健康。經(jīng)過特殊防腐處理的中廣歐特斯商用熱泵熱水主機(jī)、水箱、管道等，經(jīng)過多年的風(fēng)吹日曬依然如新。
奧利凱空調(diào)護(hù)航東港市中心醫(yī)院項(xiàng)目
隨著各大醫(yī)院軟硬件設(shè)施的完善，中央空調(diào)的配備成為必不可少的存在。醫(yī)院空調(diào)不僅要求舒適性，更關(guān)系到病人的治療與康復(fù)、醫(yī)護(hù)人員的健康。良好的空氣品質(zhì)成為治療疾病、減少感染的重要技術(shù)保障。近日，奧利凱空調(diào)成功服務(wù)東港市中心醫(yī)院項(xiàng)目，為該項(xiàng)目提供模塊式風(fēng)冷冷水（熱泵）機(jī)組、組合式空調(diào)機(jī)組以及風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組等。
東港市中心醫(yī)院是東港市醫(yī)療、護(hù)理、預(yù)防保健的教學(xué)、科研、實(shí)習(xí)中心，東港市急救中心。1993年12月被遼寧省衛(wèi)生廳評審為首批二級甲等醫(yī)院。1998年起連續(xù)四次被中共遼寧省委、省政府授予”文明單位”。
奧利凱模塊式風(fēng)冷冷水（熱泵）機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定可靠，控制多臺(tái)模塊時(shí)，可自動(dòng)計(jì)量每臺(tái)壓縮機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，優(yōu)先運(yùn)行工作時(shí)間短的壓縮機(jī)，均衡壓縮機(jī)磨損，延長機(jī)組壽命。殼管式換熱器采用螺旋折流板專利設(shè)計(jì)技術(shù)，循環(huán)水按螺旋線流動(dòng)，不存在水區(qū)死角，換熱系數(shù)高、抗凍性能高。
機(jī)組控制先進(jìn)，遠(yuǎn)程控制，無人值守。設(shè)置好參數(shù)，一鍵開機(jī)后，系統(tǒng)會(huì)全自動(dòng)運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開關(guān)機(jī)。采用大屏幕液晶線控器集中控制，模塊化控制。可以設(shè)置三級密碼，確保機(jī)組安全運(yùn)行；具備三級限期運(yùn)行設(shè)置功能，并具有唯一的解鎖密碼。可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能，線控器可在1000米范圍內(nèi)任意安裝，抗干擾能力強(qiáng)。具有自診斷功能，出現(xiàn)故障后，自動(dòng)報(bào)警，中文顯示故障原因，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問題。
機(jī)組采用渦旋式壓縮機(jī)，渦旋式壓縮機(jī)相比其它型式壓縮機(jī)，振動(dòng)小、噪音低。采用大風(fēng)葉、低轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)，運(yùn)行噪音低。
奧利凱組合式空調(diào)機(jī)組擁有專利的箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)合無間斷柔性密封技術(shù)，確保箱體卓越的密封性。專利設(shè)計(jì)保證超低漏風(fēng)率，漏風(fēng)效率高于國標(biāo)要求。完全斷冷橋設(shè)計(jì)，保溫效果好。采用波紋或開槽翅片，最優(yōu)化片間距設(shè)計(jì)，換熱效率高于同行業(yè)水平增加 15% 左右，間接降低了電機(jī)能耗。“之”形流程設(shè)計(jì)替代傳統(tǒng)“W”形流程設(shè)計(jì)，能夠確保在冬季停機(jī)時(shí)把換熱器內(nèi)的水放干凈，可有效避免表冷器盤管冬季凍裂問題的發(fā)生。盤管最低處設(shè)置放水閥，保證機(jī)組在試壓或停機(jī)后能充分將盤管內(nèi)的水排放干凈，防止凍裂。
奧利凱空調(diào)機(jī)組符合環(huán)保理念、節(jié)約能源的先進(jìn)性實(shí)施方案，完美契合醫(yī)院對機(jī)組設(shè)備的要求標(biāo)準(zhǔn)和醫(yī)院的實(shí)際發(fā)展需求。作為專業(yè)的中央空調(diào)供應(yīng)商，奧利凱將繼續(xù)竭誠為用戶量身定做合理的系統(tǒng)解決方案，成為更多醫(yī)療項(xiàng)目的優(yōu)質(zhì)合作伙伴。
令暖+熱水！中廣助力藍(lán)海鈞華大飯店?duì)I造四星級舒適體驗(yàn)
空氣源熱泵技術(shù)作為新一代大規(guī)模商用冷暖、熱水解決方案之一，以其穩(wěn)定舒適、高效節(jié)能的特點(diǎn)，成為了當(dāng)前酒店行業(yè)冷暖和熱水供應(yīng)的理想選擇。
作為熱泵行業(yè)領(lǐng)軍品牌，中廣歐特斯空氣源熱泵機(jī)組以性能優(yōu)異、運(yùn)行穩(wěn)定等綜合優(yōu)勢，在全國各地的星級酒店工程中打造了眾多精品案例，獲得了行業(yè)的一致肯定與好評。
2021年，中廣歐特斯服務(wù)了山東省淄博市沂源縣藍(lán)海鈞華大飯店，為酒店配置了5臺(tái)50HP超低溫空氣源熱泵熱水機(jī)和20臺(tái)52HP超低溫空氣源熱泵兩聯(lián)供機(jī)組，全方位助力酒店打造四星級健康舒適體驗(yàn)。
■項(xiàng)目背景
藍(lán)海鈞華大飯店是藍(lán)海酒店集團(tuán)旗下四星級規(guī)格的酒店品牌，位于山東省淄博市，總建筑面積3萬余平方米，于2020年動(dòng)工新建，是一家集餐飲、住宿、會(huì)議、健身、辦公、公寓于一體的綜合性商務(wù)酒店，為當(dāng)?shù)匦羌壘频曛械臉?biāo)桿。
2021年年初，酒店對熱水和冷暖設(shè)備進(jìn)行公開招標(biāo)，經(jīng)過嚴(yán)格的篩選，中廣歐特斯憑借自身過硬的實(shí)力成功中標(biāo)該項(xiàng)目。
■項(xiàng)目安裝
接到設(shè)備后，現(xiàn)場的施工團(tuán)隊(duì)采用風(fēng)盤作為機(jī)組末端，經(jīng)過40天的安裝工作，確保項(xiàng)目如期交付。2021年9月，酒店建設(shè)完成正式開業(yè)后投入運(yùn)行，中廣冷暖、熱水系統(tǒng)為酒店實(shí)現(xiàn)高效的夏季供冷、冬季供暖，以及全天候恒溫恒壓供的熱水與恒溫泳池等服務(wù)，每日可提供250噸的舒適熱水，為酒店賓客提供了更舒適的住宿體驗(yàn)。
當(dāng)前，中廣歐特斯空氣源熱泵產(chǎn)品已穩(wěn)定運(yùn)行近一年時(shí)間，酒店領(lǐng)導(dǎo)對中廣產(chǎn)品的運(yùn)行效果非常滿意：“今年氣候有些極端，但是酒店的冷暖及熱水都能穩(wěn)定供給，不僅冬天采暖效果非常好，夏天的制冷效果也很穩(wěn)定，體感很舒適。”
內(nèi)部循環(huán)過冷對制冷空調(diào)系統(tǒng)性能有什么影響？
作者：王磊
制冷空調(diào)系統(tǒng)的性能水平通過系統(tǒng)COP來評價(jià)，采用外部輔助循環(huán)系統(tǒng)雖然可以有效確保制冷循環(huán)能效水平的提升，但是采用的輔助系統(tǒng)可能具有投資高、占用空間大、性能水平低等問題，而且這種方式依賴于兩個(gè)系統(tǒng)間能量交換的配合情況。因此，本文我們來探討下，內(nèi)部循環(huán)過冷對制冷空調(diào)系統(tǒng)性能的影響。
1、四種內(nèi)部循環(huán)過冷方法與熱力學(xué)計(jì)算
1.1內(nèi)部循環(huán)過冷方法
制冷空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)過冷方法的本質(zhì)就是利用循環(huán)中某一環(huán)節(jié)的部分或全部制冷工質(zhì)吸收冷凝器出口工質(zhì)的熱量。根據(jù)利用部位的不同可以有如下四種方法：
(1)方法一
方法一為傳統(tǒng)的采用回?zé)崞鞯幕責(zé)嵫h(huán)，利用了蒸發(fā)器出口的低溫氣態(tài)制冷工質(zhì)吸收冷凝器出口高溫工質(zhì)的熱量實(shí)現(xiàn)過冷。采用回?zé)嵫h(huán)的制冷空調(diào)系統(tǒng)示意圖如圖1所示，這種方法在實(shí)現(xiàn)液態(tài)工質(zhì)過冷的同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)存在一定的吸氣過熱，且工質(zhì)過冷度幅度一般不大。
該方法實(shí)現(xiàn)起來較為簡單，只需增加一個(gè)間壁式換熱器，或者直接將壓縮機(jī)吸氣管與冷凝器出液管緊密地固定在一起達(dá)到能夠?qū)崿F(xiàn)傳熱的效果即可。
(2)方法二
節(jié)流之后的制冷工質(zhì)溫度低，因此也可以在節(jié)流閥后、蒸發(fā)器供液前直接分流出一部分低溫工質(zhì)對冷凝器出口處的高溫系統(tǒng)中只有一個(gè)節(jié)流閥，進(jìn)入蒸發(fā)器內(nèi)的工質(zhì)與分流進(jìn)入過冷器內(nèi)的工質(zhì)的溫度、壓力相同，因此，壓縮機(jī)的吸氣壓力可視為蒸發(fā)壓力。節(jié)流后的工質(zhì)在過冷器內(nèi)吸熱存在相變，汽化潛熱大，因此，在過冷度相同的情況下方法二中的過冷器結(jié)構(gòu)尺寸相對于方法一中的回?zé)崞鲿?huì)更加小巧緊湊。
(3)方法三
該方法是將冷凝器出口的高溫制冷工質(zhì)分流出一部分，利用分流出的一小部分制冷工質(zhì)產(chǎn)生節(jié)流冷效應(yīng)，在過冷器中實(shí)現(xiàn)對剩余制冷工質(zhì)的吸熱過冷。使用這種方法實(shí)現(xiàn)內(nèi)部循環(huán)過冷的制冷空調(diào)系統(tǒng)示意圖如圖3所示。
由于輔助節(jié)流閥的存在，過冷幅度有一定調(diào)節(jié)能力，壓縮機(jī)的吸氣壓力也不再與蒸發(fā)壓力相同，而是蒸發(fā)器出口工質(zhì)與過冷器出口工質(zhì)混合后的壓力。相對于方法二，方法三在冷凝器出口直接分流可能導(dǎo)致輔助節(jié)流后工質(zhì)干度過大，分流工質(zhì)的比例增大。
(4)方法四
在過冷器出口進(jìn)行工質(zhì)分流，分流出的一部分制冷工質(zhì)通過輔助節(jié)流閥節(jié)流降溫再進(jìn)入過冷器為冷凝器出口的高溫工質(zhì)過冷，采用該方法實(shí)現(xiàn)內(nèi)部循環(huán)過冷的制冷空調(diào)系統(tǒng)示意圖如圖4所示。
壓縮機(jī)的吸氣壓力同樣受到兩組工質(zhì)節(jié)流后的流量、壓力影響。由于分流出的制冷工質(zhì)在節(jié)流前經(jīng)過了過冷，因此，相同的節(jié)流工況下，方法四中輔助節(jié)流后的工質(zhì)干度更小。
1.2熱力學(xué)計(jì)算模型的建立
本文采取熱力循環(huán)計(jì)算的方式進(jìn)一步分析前述四種內(nèi)部循環(huán)過冷方法對制冷空調(diào)系統(tǒng)性能的影響，下面對四種過冷循環(huán)的熱力學(xué)模型做出如下假設(shè)：
① 忽略管道與換熱器內(nèi)部制冷工質(zhì)流動(dòng)的阻力與動(dòng)能變
化；② 各換熱器在進(jìn)行熱量交換時(shí)無能量損失；③ 除蒸發(fā)器、冷凝器外，系統(tǒng)其余部件不與外界環(huán)境發(fā)
生熱量交換；④ 節(jié)流前后認(rèn)為制冷工質(zhì)的值不發(fā)生變化；⑤ 冷凝器出口制冷工質(zhì)為冷凝壓力下的飽和液體；⑥ 蒸發(fā)器、過冷器出口制冷工質(zhì)為各自對應(yīng)的蒸發(fā)壓力
下的飽和氣；⑦ 壓縮機(jī)吸氣前有氣液分離裝置，吸氣為蒸發(fā)器、過冷
器出口制冷工質(zhì)發(fā)生混合后對應(yīng)壓力下的飽和氣；⑧ 制冷工質(zhì)壓縮過程按照等效率0.7進(jìn)行。
1.2.1系統(tǒng)COP計(jì)算方法
系統(tǒng)COP是評價(jià)制冷空調(diào)系統(tǒng)性能的一個(gè)重要指標(biāo)，采用上述四種過冷方法的制冷空調(diào)系統(tǒng)COP計(jì)算方法分別介紹如下：
(1)方法一
采用方法一進(jìn)行過冷的系統(tǒng)循環(huán)壓圖如圖5所示，對應(yīng)的系統(tǒng)循環(huán)COP計(jì)算公式為：
其中， h_{1} -壓縮機(jī)吸氣狀態(tài)點(diǎn)制冷工質(zhì)值，kJ/kg;h_{2} -壓縮機(jī)排氣狀態(tài)點(diǎn)制冷工質(zhì)值，kJ/kg;h_{s} -蒸發(fā)器進(jìn)口狀態(tài)點(diǎn)制冷工質(zhì)值，kJ/kg;h_{6} -蒸發(fā)器出口狀態(tài)點(diǎn)制冷工質(zhì)值，kJ/kg。
(2)方法二
采用方法二進(jìn)行過冷的系統(tǒng)循環(huán)壓圖如圖6所示，由于模型假設(shè)中規(guī)定過冷器與蒸發(fā)器出口均為飽和氣，因此，壓縮機(jī)吸氣狀態(tài)點(diǎn)與過冷器、蒸發(fā)器出口狀態(tài)點(diǎn)相同，對應(yīng)的系統(tǒng)循環(huán)COP計(jì)算公式為：
其中，F(xiàn)R-用于過冷分流的制冷工質(zhì)占循環(huán)總工質(zhì)流量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
(3)方法三
采用方法三進(jìn)行過冷的系統(tǒng)循環(huán)壓焙圖如圖7所示，過冷器與蒸發(fā)器出口溫度壓力不同，壓縮機(jī)吸氣狀態(tài)點(diǎn)為混合后制冷工質(zhì)對應(yīng)壓力下的飽和氣，對應(yīng)的系統(tǒng)循環(huán)COP計(jì)算公式與公式(2)相同。
(4)方法四
采用方法四進(jìn)行過冷的系統(tǒng)循環(huán)壓圖如圖8所示。方法四中狀態(tài)點(diǎn)7為從過冷后的狀態(tài)點(diǎn)4按照等原則降壓得到的。對應(yīng)的系統(tǒng)循環(huán)COP計(jì)算公式與公式（2）相同。從壓圖上看，方法四中從4點(diǎn)進(jìn)行分流并節(jié)流到7點(diǎn)后的制冷工質(zhì)干度更小，利于實(shí)現(xiàn)工質(zhì)過冷，但被過冷工質(zhì)為系統(tǒng)循環(huán)中全部的工質(zhì)；方法三中分流的工質(zhì)在節(jié)流后的干度更大，不利于實(shí)現(xiàn)工質(zhì)過冷，但被過冷工質(zhì)總量更小。
1.22分流比例FR計(jì)算方法
內(nèi)部循環(huán)過冷方法二、三、四需要從系統(tǒng)中分流制冷工質(zhì)，分流的比例影響蒸發(fā)器制冷量與系統(tǒng)COP，另外制冷工質(zhì)在經(jīng)過輔助節(jié)流閥的節(jié)流后還會(huì)影響壓縮機(jī)的吸氣壓力。用于過冷分流的制冷工質(zhì)占循環(huán)總工質(zhì)流量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算方法如下：
(1)方法二
其中， h_{3} -主回路工質(zhì)在過冷器進(jìn)口狀態(tài)點(diǎn)值，kJ/kg；
h_{4} -主回路工質(zhì)在過冷器出口狀態(tài)點(diǎn)值，\mathbf{kJ}/\mathbf{kg};
h_{7} -分流工質(zhì)在過冷器進(jìn)口狀態(tài)點(diǎn)值， kJ/kg;
(2)方法三
h_{8} -分流工質(zhì)在過冷器出口狀態(tài)點(diǎn)值，\mathbf{kJ}/\mathbf{kg};
m, -分流出的制冷工質(zhì)流量， \mathbf{kg}/\mathbf{s}
m -系統(tǒng)總循環(huán)質(zhì)量流量， \mathbf{|\vec{k}\mathbf{g}/s} 。
聯(lián)立式(3）、(4)可得到
(3)方法四
根據(jù)公式（3）、（4)聯(lián)立，方法四的FR計(jì)算公式同公式
(5) 。
在以上模型假設(shè)與計(jì)算方法基礎(chǔ)上，選取了制冷空調(diào)行業(yè)常見的R410A、R134a、R407C、R290四種制冷劑作為循環(huán)工質(zhì)，改變不同的熱力學(xué)計(jì)算工況，分別計(jì)算并討論各種內(nèi)部循環(huán)過冷系統(tǒng)的性能與循環(huán)關(guān)鍵參數(shù)的變化情況。模擬計(jì)算的工況條件如表1所示。
| 计算 工况 | 制冷工质 | /℃ | 过冷度蒸发温度冷凝温度 /℃ | /℃ | 过冷器出 口冷、热工 质温差/℃ |
| 1 | R410A | 0~10 | 12 | 45 | 5 |
| 2 | R134a | 0~10 | 12 | 45 | 5 |
| 3 | R407C | 0~10 | 12 | 45 | 5 |
| 4 | R290 | 0~10 | 12 | 45 | 5 |
| 5 | R410A | 10 | 12 | 38~50 | 5 |
| 6 | R410A | 1~10 | 12 | 45 | 5~18 |
2、結(jié)果與討論
2.1采用不同制冷工質(zhì)時(shí)隨過冷度變化的系統(tǒng)性能分析
利用方法二、三、四實(shí)現(xiàn)工質(zhì)過冷需要從循環(huán)中進(jìn)行工質(zhì)分流。如果分流的工質(zhì)比例過大則不利于系統(tǒng)的應(yīng)用。圖9為計(jì)算工況 1~4 的條件下不同工質(zhì)在不同過冷度下所需分流的質(zhì)量流量比例變化情況。
隨著過冷度的提高，三種方法所需分流的工質(zhì)質(zhì)量流量也越來越大。在相同的過冷度下，R410A相比于其它工質(zhì)所需的分流比例要更高一些，即便如此在過冷度為 10°C 的條件下FR值仍小于0.12。
采用方法二時(shí)，在同一過冷度下FR值要高于采用方法三、四，這是因?yàn)殡m然從節(jié)流閥出口進(jìn)行分流的工質(zhì)溫度更低，但工質(zhì)的干度也更大，在對冷凝器出口高溫工質(zhì)進(jìn)行過冷時(shí)就需要提供更大的流量。采用方法三、四時(shí)，在同一過冷度下FR值均相同，這一現(xiàn)象是由于在FR的計(jì)算方法中，雖然分流位置不同，但在同一計(jì)算工況下分別用于計(jì)算FR值的工質(zhì)狀態(tài)點(diǎn)的燈值卻是相同的。
計(jì)算工況 1~4 的條件下，系統(tǒng)COP變化情況如圖10所示。首先可以發(fā)現(xiàn)，在采用方法三或方法四進(jìn)行過冷時(shí)，系統(tǒng)COP的變化完全相同，這是因?yàn)閺南到y(tǒng)COP的計(jì)算方法來看，COP的變化主要取決FR值與公式中狀態(tài)點(diǎn)對應(yīng)的值，兩種方法的FR值與各狀態(tài)點(diǎn)值均分別相同，因此，系統(tǒng)性能變化規(guī)律也完全相同。
在蒸發(fā)溫度 {12°}C. 冷凝溫度 45°C 的條件下，采用方法三、四進(jìn)行過冷可有效提高系統(tǒng)性能水平；方法二對系統(tǒng)性能無提高效果；方法一對R410A系統(tǒng)COP提高不利，對于其余三種工質(zhì)系統(tǒng)的COP提高程度也較弱。分流的制冷工質(zhì)雖然可以對冷凝器出口工質(zhì)進(jìn)行過冷，減小進(jìn)入蒸發(fā)器制冷工質(zhì)的干度，對制冷系統(tǒng)有利，但系統(tǒng)同時(shí)也需要提供分流工質(zhì)循環(huán)的壓縮功。不同制冷工質(zhì)的熱力性能不同，因此，造成了不同工質(zhì)在采用不同過冷方法后的系統(tǒng)COP數(shù)值變化差
工質(zhì)的排氣溫度影響制冷空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。計(jì)算工況1中采用不同內(nèi)部循環(huán)過冷方法時(shí)，制冷工質(zhì)的排氣溫度與過冷度之間的變化關(guān)系如圖11所示。從圖中可以看出，在采用方法一時(shí)，排氣溫度會(huì)隨著過冷度的增大而逐漸升高，這是因?yàn)榉椒ㄒ皇抢脡嚎s機(jī)吸氣前的制冷工質(zhì)吸熱來實(shí)現(xiàn)過冷，因此，會(huì)造成壓縮機(jī)的吸氣過熱度提高，在壓縮終了會(huì)大幅度提高排氣的溫度，這表明采用回?zé)岱椒▽χ评涔べ|(zhì)進(jìn)行過冷會(huì)受到更多的限制。而其余三種方法則是不存在由于過冷而導(dǎo)致的吸氣過熱度大幅度升高的現(xiàn)象，這也有利于這類過冷方法的推廣應(yīng)用。
在計(jì)算工況1中系統(tǒng)壓縮機(jī)的增壓比變化情況如圖12所示。在方法一、二中，系統(tǒng)僅有一個(gè)蒸發(fā)壓力，因此，增壓比不會(huì)隨著過冷度變化而變化。在方法三、四中，為了實(shí)現(xiàn)更大程度的過冷需要提高分流的工質(zhì)比例，用于過冷的工質(zhì)與蒸發(fā)器內(nèi)工質(zhì)的蒸發(fā)壓力并不相同，因此，在吸氣前兩路不同壓力的工質(zhì)發(fā)生混合會(huì)由于流量比例的變化而導(dǎo)致壓縮機(jī)吸氣壓力變化，最終壓縮機(jī)的增壓比也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。
從表中可以看出，隨著過冷度的增大，采用方法三、四時(shí)系統(tǒng)壓縮機(jī)的增壓比是逐漸減小的，這是因?yàn)檫^冷度增大時(shí)，分流出的具有更高蒸發(fā)壓力的那部分工質(zhì)的流量增加了，提高了壓縮機(jī)吸氣前的工質(zhì)壓力。壓縮機(jī)增壓比的減小有利于系統(tǒng)COP的提高。
2.2保持過冷度不變時(shí)隨冷凝溫度變化的系統(tǒng)性能分析
冷凝溫度對于系統(tǒng)COP有巨大影響，普通制冷空調(diào)系統(tǒng)的COP會(huì)隨著冷凝溫度的升高而下降。在計(jì)算工況5的條件下采用不同過冷方法時(shí)系統(tǒng)COP變化情況如圖13所示。
冷凝溫度從 38°C 升高到 50~°C 的過程中，采用各種過冷方法的系統(tǒng)COP都出現(xiàn)下降的趨勢，但采用方法三、四進(jìn)行過冷的系統(tǒng)COP要始終高于采用方法一、二的系統(tǒng)。在整個(gè)冷凝溫度計(jì)算區(qū)間內(nèi)，采用方法三、四進(jìn)行過冷的系統(tǒng)COP要高出采用方法一、二的系統(tǒng) 3.89%~6.11% 。
2.3過冷度與過冷器出口冷、熱工質(zhì)溫差同時(shí)變化時(shí)的系統(tǒng)性能分析
過冷器出口冷、熱工質(zhì)的溫差會(huì)影響系統(tǒng)的性能。圖14為在計(jì)算工況6的條件下采用方法三、四進(jìn)行過冷的R410A系統(tǒng)COP變化情況。
可以發(fā)現(xiàn)：
增大過冷度并減小過冷器出口制冷工質(zhì)的溫差會(huì)令系統(tǒng)COP朝著增大的趨勢發(fā)展。在蒸發(fā)壓力、冷凝壓力不變的前提下，過冷器出口制冷工質(zhì)的溫差是由分流工質(zhì)節(jié)流后的壓力決定的，節(jié)流后壓力越低則溫度越低、溫差越大、分流的工質(zhì)進(jìn)入過冷器前的干度越小，要實(shí)現(xiàn)相同的過冷度就會(huì)提高FR值，這就導(dǎo)致COP數(shù)值下降。因此，在同一過冷度下應(yīng)盡可能減小過冷器出口冷、熱工質(zhì)的溫差。
船舶空調(diào)：4大制冷形式，3大送風(fēng)形式
一、船舶空調(diào)4大制冷形式
船舶上的制冷裝置通常為單級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)。船舶空調(diào)加熱來源通常為燃油鍋爐產(chǎn)生的高溫飽和蒸氣，目前對綠色船舶的要求嚴(yán)格，在很多客船上，利用船舶余熱和廢熱作為熱源，通常為船舶主機(jī)高溫缸套冷卻水換熱或是通過廢氣鍋爐收集的主機(jī)排氣余熱。船舶空調(diào)加濕來源通常為船用鍋爐蒸氣、蒸氣發(fā)生器以及水和壓縮空氣。空調(diào)系統(tǒng)通常為一次回風(fēng)系統(tǒng)，貨運(yùn)船舶一般采用全空氣系統(tǒng)。客船、公務(wù)船這類人員多，艙室種類復(fù)雜的船型較多采用空氣-水系統(tǒng)。船舶空調(diào)風(fēng)管系統(tǒng)分為單風(fēng)管和雙風(fēng)管系統(tǒng)，2種系統(tǒng)的優(yōu)、缺點(diǎn)對比如表2所示。
Table 2Comparison of advantages anddisadvantages of ship singleand double duct systems
| 单风管 | 双风管 | |
| 优点 | 设备简单，初投资少， 风管中的冷量损失小 | 便于操作、维修和管 理，控制能力强。系 统可靠，维修性好 |
| 缺点 | 无法同时满足不同舱 室的温度和湿度要求 | 放样施工困难，系统 能耗及造价较高 |
雙風(fēng)管系統(tǒng)廣泛適用于豪華客船或有較高要求的商船上。對于船舶上通常采用的直接膨脹式制冷系統(tǒng)，雙風(fēng)管系統(tǒng)更適合于滿足不同區(qū)域的分別調(diào)節(jié)，對外部環(huán)境變化的適應(yīng)性更好。但受船上空間限制，船上空調(diào)系統(tǒng)多為單風(fēng)管、中壓和中速集中式定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)布風(fēng)器送風(fēng)量控制室溫，但通常室內(nèi)新風(fēng)量得不到滿足，影響了艙室內(nèi)的衛(wèi)生條件，因此，采用末端再加熱的單風(fēng)管集中式空調(diào)系統(tǒng)。
1、蒸氣壓縮式制冷
目前，大部分船舶制冷原理仍是蒸氣壓縮式制冷，制冷裝置中的冷凝器一般使用海水或中央冷卻水系統(tǒng)的低溫淡水作為冷卻介質(zhì)。空調(diào)系統(tǒng)是船舶耗電大戶，據(jù)統(tǒng)計(jì)，萬噸級以上的民用船舶空調(diào)系統(tǒng)及伙食冷庫能耗占總能耗的 18% 客輪和郵輪則超過總能耗 28% 。
隨著國際海事組織（IMO）對船舶能效管理的要求日益嚴(yán)格，降低船舶制冷空調(diào)系統(tǒng)的能耗已成為落實(shí)船舶節(jié)能減排的重要內(nèi)容。目前，船舶余熱的新型節(jié)能制冷方式中，采用蒸氣噴射式制冷和吸附/吸收式制冷技術(shù)。
2、蒸氣噴射式制冷
蒸氣噴射式制冷能夠利用低品位熱能驅(qū)動(dòng)，在船舶上的應(yīng)用有一定可行性。船舶廢氣鍋爐所產(chǎn)生的蒸氣可直接作為蒸氣噴射式制冷的流體，其原理圖如圖1所示。研究者通過實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)工作過程中存在臨界冷凝壓力，并且噴射器對系統(tǒng)性能的影響較大；另外有人提出了一種以閃蒸罐為蒸發(fā)器的蒸氣噴射制冷冷水機(jī)樣機(jī)的設(shè)計(jì)方案，發(fā)現(xiàn)在蒸氣壓力為401325Pa，冷水溫度為14.4°℃時(shí)，樣機(jī)最高性能系數(shù)為0.4。
顯而易見，蒸氣噴射式制冷的效率較低，因此，未在船舶上得到廣泛應(yīng)用。
3、吸附/吸收式制冷技術(shù)
吸收式和吸附式制冷均能夠利用低品位熱能驅(qū)動(dòng)。大部分船舶上主要?jiǎng)恿ν七M(jìn)裝置為柴油機(jī)，受卡諾循環(huán)的限制，其熱效率只有約 50% ，存在于排煙和循環(huán)冷卻水中大量的廢熱可作為驅(qū)動(dòng)制冷機(jī)組的可行熱源。船舶吸收式制冷系統(tǒng)原理圖如圖2所示。
以1艘萬噸級的遠(yuǎn)洋船為例，全船余熱可足夠滿足空調(diào)和冷藏系統(tǒng)的熱量需求。通過研究發(fā)現(xiàn)：
（1)采用復(fù)合交變分離熱管原理，可解決吸附制冰機(jī)直接用海水冷卻吸附床帶來的腐蝕問題。
（2）吸收式空調(diào)系統(tǒng)在船舶上節(jié)能效果顯著。在船舶上應(yīng)用吸附/吸收式制冷技術(shù)可充分利用船舶排氣廢熱，節(jié)能降耗，同時(shí)可以解決CFCs工質(zhì)的環(huán)保問題。
吸附式制冷技術(shù)需關(guān)注：
（1)受船舶空間所限，后續(xù)研究需提高系統(tǒng)制冷效率，減小系統(tǒng)裝置體積；（2）對于吸收式制冷，在船舶搖擺或傾斜時(shí)，溶液容易從發(fā)生器內(nèi)進(jìn)入冷凝器或從吸收器內(nèi)進(jìn)入蒸發(fā)器，從而污染制冷劑，導(dǎo)致不能正常運(yùn)行，因而，吸附式制冷相對于吸收式制冷更能適應(yīng)船舶航行搖晃傾斜等特殊環(huán)境和工況變化帶來的余熱波動(dòng)。
4、LNG(liquefiednaturalgas)冷能利用技術(shù)
為了控制船舶污染，打造綠色低碳船舶，以LNG為燃料的船舶越來越多。LNG通常要被氣化后應(yīng)用，在此過程中會(huì)產(chǎn)生大量的冷能。根據(jù)LNG蒸氣的性質(zhì)，其冷能可以應(yīng)用于LNG船舶伙食冷庫、海水淡化裝置、空氣分離裝置等領(lǐng)域。LNG蒸氣的溫度較低，其作為冷源時(shí)對設(shè)備的材料有較高要求。
而且，LNG船舶蒸發(fā)的蒸氣量有限，不能滿足船舶上大規(guī)模的制冷需求，且由于LNG管路復(fù)雜，很容易泄露，因此，需經(jīng)過相關(guān)機(jī)構(gòu)認(rèn)可后，才能進(jìn)行實(shí)船應(yīng)用。
二、船舶空調(diào)3大送風(fēng)形式
1、孔板送風(fēng)技術(shù)
目前，靜壓箱孔板送風(fēng)的應(yīng)用較廣泛。艦船艙室受層高以及艙室天花板上方有電纜等管線鋪設(shè)限制，因而安裝靜壓箱的空間有限，通常艦船上的靜壓箱長度較大，高度較小，分布在天花板上方。
艦船上孔板送風(fēng)的設(shè)計(jì)風(fēng)速通常按艙室層高度減去1進(jìn)行計(jì)算，兼顧設(shè)計(jì)要求和美觀性能，孔板的推薦開孔孔徑為8~10~\mathsf{mm} ，以此計(jì)算開孔率和總開孔面積，進(jìn)而確定靜壓箱的數(shù)量。
艦船冷庫溫度的波動(dòng)及庫內(nèi)送風(fēng)方式對冷庫內(nèi)果蔬的保存影響較大，為了對冷庫進(jìn)行精確控溫，降低冷庫內(nèi)氣流速度，部分艦船上的冷庫也由冷風(fēng)機(jī)直吹形式改為孔板送風(fēng)形式，通過果蔬保鮮試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，采用孔板送風(fēng)形式的冷藏庫，庫溫控制在 10{±}0.5 0 ^\circ C ，大部分蔬果都可保鮮貯藏至45d以上，大幅度提高了果蔬的食用周期，為艦船的長期遠(yuǎn)航提供了有力保障。
2、置換通風(fēng)技術(shù)
目前，艦船艙室空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)布置主要采用傳統(tǒng)的上送風(fēng)形式，其特點(diǎn)是上下室內(nèi)溫度基本一致，但工作區(qū)的空氣齡較長。”雪龍 2^{\prime\prime} 號極地科學(xué)考察破冰船的學(xué)術(shù)報(bào)告廳和某新型訓(xùn)練艦的多功能廳均采用座椅送風(fēng)系統(tǒng)。通過實(shí)際使用和模擬計(jì)算，該方案能有效降低吹風(fēng)感，保證人體周圍的空氣品質(zhì)，熱舒適性指標(biāo)符合要求。
在船舶上層較高的公共艙室采用座椅送風(fēng)的置換通風(fēng)形式：
一方面，可以優(yōu)化氣流，提高人員熱舒適性，另一方面，天花板上方空調(diào)風(fēng)管數(shù)量大幅減少，有效提高了艙室的凈層高，這對空間狹窄的船舶艙室來說優(yōu)勢明顯。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，每個(gè)座椅下方的送風(fēng)柱風(fēng)量為 60~80~\mathsf{m}3 /h較合適，可滿足送風(fēng)量和送風(fēng)溫度的要求。
置換通風(fēng)技術(shù)具有通風(fēng)效率高、空氣品質(zhì)佳和能耗低等特點(diǎn)，在船舶上有一定的應(yīng)用前景。由于應(yīng)用置換通風(fēng)方式的場量多為船舶人員集中空間，后續(xù)可結(jié)合模擬和實(shí)測，研究置換通風(fēng)系統(tǒng)對艙室污染物去除效果。
3、大溫差低溫送風(fēng)技術(shù)
低溫送風(fēng)系統(tǒng)具有降低設(shè)備容量、減小布置空間需求、降低成本及運(yùn)行費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，低溫送風(fēng)系統(tǒng)可使室內(nèi)空氣的相對濕度與露點(diǎn)溫度比常規(guī)系統(tǒng)更低，顯著提高艙室的舒適性，該技術(shù)解決了船上有限空間內(nèi)的布置和船舶空調(diào)舒適性的矛盾，在船舶上有廣闊的應(yīng)用前景。
有人結(jié)合潛艇空調(diào)系統(tǒng)能耗高、艙室溫濕度控制難的問題，提出了將大溫差低溫送風(fēng)、變風(fēng)量控制和溫濕度獨(dú)立控制相結(jié)合的系統(tǒng)技術(shù)方案，該方案使系統(tǒng)能耗降低 30% ，噪聲降低5dB，減小了設(shè)備體積和質(zhì)量，有利于減小潛艇艙室噪聲。值得注意的是，由于送風(fēng)溫度較低，各部分產(chǎn)生的溫升波動(dòng)比常規(guī)送風(fēng)系統(tǒng)大，設(shè)計(jì)時(shí)要留有一定余量。
大宅熱水系統(tǒng)解決方案需要綜合考慮的九大因素
NO.1建筑面積
主要指的是熱水覆蓋區(qū)的建筑面積，建筑面積作為熱水方案的參考主要是因?yàn)槊娣e越大、管路越長，管路中存的容積越大，循環(huán)損耗量就越大，這對機(jī)器制熱量的配置要求更高。原則上機(jī)器制熱量至少要大于管路循環(huán)損耗量，超大別墅要注意化整為零、劃分單元、獨(dú)立循環(huán)、獨(dú)立運(yùn)行，不能只做一路循環(huán)系統(tǒng)，否則會(huì)出現(xiàn)逢年過節(jié)人多時(shí)搶熱水的問題。
NO.2人口數(shù)量
常規(guī)別墅中，人口數(shù)量是做熱水使用量測算的重要因素。在花灑流量平均10-12L/min情況下，平均淋浴按照10min測算，別墅客戶群中人均淋浴熱水需求量在100L-120L左右。如果采用20L/min流量的花灑，則人均淋浴熱水需求量在200L左右，相當(dāng)于普通長條形浴缸。如果400平方，常規(guī)別墅，人口4-6人，長條形浴缸200L，花灑流量10L/min，則連續(xù)熱水需求量為，4人時(shí)：200mathsf{L}+3^{\star}100=500\mathsf{L} ，不用浴缸則400L，6人時(shí)200mathsf{L}+5^{\star}100=700\mathsf{L} ，不用浴缸則600L。不用浴缸情況下連續(xù)熱水需求量范圍（40-42度混合熱水）在400-600L之間，每天均使用浴缸情況下連續(xù)熱水需求量在500-700L之間。如果采用熱泵熱水機(jī)解決，純熱泵水溫55度情況下需要500-700L容量選型，如果純熱泵水溫可以65度，則機(jī)器容積可以放到350-450L之間即可。同時(shí)要求機(jī)器制熱量大于循環(huán)管路損耗率，一般在5kw制熱量以上。
需求。在做熱水方案選型時(shí)，除了按照平均測算熱水需求量外，還要考慮業(yè)主是否有特殊習(xí)慣或者特殊要求。比如客戶需要每天泡澡習(xí)慣，且浴缸很大達(dá)到500L，那產(chǎn)品選型方案中這位要重點(diǎn)考慮，不能用人均熱水使用量來測算。甚至需要單臺(tái)機(jī)器單供這一個(gè)用水點(diǎn)，其他用水點(diǎn)集體用一套熱水系統(tǒng)。比如客戶上下班很規(guī)律，那么熱水系統(tǒng)的定時(shí)循環(huán)功能可以根據(jù)客戶的上下班時(shí)間匹配設(shè)定。比如客戶很專業(yè)知道不同循環(huán)模式的耗能倍數(shù)區(qū)別，且已經(jīng)會(huì)使用點(diǎn)控式循環(huán)模式，且愿意等待則可以根據(jù)業(yè)主的需求選擇點(diǎn)控式循環(huán)模式，機(jī)器容量的配置也可以降低一些。
NO.3使用習(xí)慣
不同的人有不同的使用習(xí)慣，真實(shí)的使用習(xí)慣是真實(shí)的
NO.4循環(huán)模式
同樣的建筑需求，如果采用不同的循環(huán)模式，可能產(chǎn)品選型配比方案是不一樣的。如果采用熱泵產(chǎn)品來做熱水循
NO.5管道布局
管道長短決定了循環(huán)損耗，管道布局也會(huì)影響管道長短，甚至影響到采用什么循環(huán)模式。比如800平方別墅，如果沒有分單元分層控制，只做了一路大循環(huán)，串聯(lián)了所有用水點(diǎn)，那么循環(huán)模式只能選擇定溫循環(huán)，點(diǎn)控式循環(huán)模式（水控、按鍵或遙控）幾乎不能使用，因?yàn)楣苈诽L等待時(shí)間太長。如果這個(gè)建筑劃分成兩個(gè)熱水單元，每個(gè)熱水單元只有400平方，既可以做到多點(diǎn)供水的水力平衡，又可以采用定時(shí)循環(huán)、點(diǎn)控式循環(huán)等多種循環(huán)模式組合，這樣系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)更加節(jié)能。需要提醒的是，如某大宅負(fù)2或者負(fù)1層沒有淋浴間或者浴缸，只有臺(tái)盆，建議熱水系統(tǒng)可以不覆蓋這個(gè)區(qū)域，在臺(tái)盆處增加小廚寶即可，整體管路會(huì)減少，損耗會(huì)降低。
NO.6氣候特點(diǎn)
燃?xì)鉄崴到y(tǒng)基本不受區(qū)域氣候限制，只受該地區(qū)燃?xì)赓M(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)限制。熱泵產(chǎn)品一般情況都需要考慮所在地區(qū)的氣候特點(diǎn)，尤其是冬季的氣候特點(diǎn)，確保產(chǎn)品選型時(shí)可以滿足在該地區(qū)冬季正常使用。冬天好用、穩(wěn)定是標(biāo)準(zhǔn)，燃?xì)庾畲蟮奶攸c(diǎn)快速高效穩(wěn)定，熱泵最大的特點(diǎn)是節(jié)能。如果單一熱泵熱源不能保證穩(wěn)定性，也可以采用多能互補(bǔ)方案來確保穩(wěn)定性。
NO.7熱源選型
大宅熱水系統(tǒng)中常用的熱源類型方案主要有三種方式：
第一種常規(guī)方式：壁掛爐 ^+ 盤管水箱、容積式燃?xì)忮仩t、中央電熱水鍋爐。優(yōu)點(diǎn)是快速高效穩(wěn)定、缺點(diǎn)是四季耗能較大、機(jī)器頻繁啟動(dòng)故障率高。一般做多聯(lián)機(jī)空調(diào)的渠道商，會(huì)采用這種方式來解決供暖和生活熱水。多聯(lián)機(jī)制冷 ^+ 壁掛爐供暖 ^+ 水箱熱水是符合邏輯的黃金搭檔組合。
第二種節(jié)能方式：分體承壓太陽能熱水系統(tǒng)、商用熱泵^+ 工程水箱、分體式空氣能熱水器、一體式空氣能熱水器。優(yōu)點(diǎn)是四季節(jié)能，缺點(diǎn)是對選型配置專業(yè)度要求更高，方案配錯(cuò)可能會(huì)造成使用穩(wěn)定性、水質(zhì)健康問題。建議采用純熱泵超過65度的熱泵熱水機(jī)，熱水使用增容1.5-2倍，同時(shí)可以抑菌殺菌。一般做兩聯(lián)供、三恒、五恒的渠道商，會(huì)優(yōu)先選擇熱泵熱源來解決全屋熱水。熱泵兩聯(lián)供 ^+ 空氣能熱水是黃金搭檔組合。
第三種互補(bǔ)方式：空氣能 ^+ 壁掛爐 ^+ 電三源互補(bǔ)熱水系統(tǒng)、空氣能 ^+ 太陽能 ^+ 電三源互補(bǔ)熱水系統(tǒng)、空氣能 ^+ 容積式燃?xì)忮仩t ^+ 電三源互補(bǔ)熱水系統(tǒng)、空氣能熱泵 ^+ 風(fēng)冷熱泵三聯(lián)供 ^+ 電三源互補(bǔ)熱水系統(tǒng)、空氣能熱泵 ^+ 地源熱泵三聯(lián)供 ^+ 電三源互補(bǔ)熱水系統(tǒng)...多能互補(bǔ)的方式更加穩(wěn)定，缺點(diǎn)是增加了投資成本，系統(tǒng)略微復(fù)雜一些。
NO.8溫度控制
大宅熱水系統(tǒng)領(lǐng)域有幾個(gè)關(guān)鍵性溫度值是標(biāo)志性。
【65度】
無論是采用什么熱源，正常溫度設(shè)定不超過65度主要基于幾個(gè)方面的考慮：1、燙傷風(fēng)險(xiǎn)更低一些。2、防止結(jié)垢，65度以上結(jié)垢機(jī)率更高。3、保護(hù)內(nèi)膽壽命，超過65度以上后，自來水中氯離子活性呈幾何級上升，會(huì)加速對內(nèi)膽的腐蝕。4、60-65度可以實(shí)現(xiàn)抑菌殺菌，確保熱水健康水質(zhì)。大流量恒溫花灑（比如漢斯格雅）都要求熱水器水溫不超過65度，國內(nèi)電熱水器的溫度正常最大限值65度，普通電鍋爐如果只用溫控器控制也是65度最高值。
【55度】
主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面：1、55度水溫是軍團(tuán)菌滋生的溫度上限值。2、55度水溫是歐洲和中國生活熱水管道供水標(biāo)準(zhǔn)的下限值。3、55度水溫是普通空氣能熱水器純熱泵最高水溫的上限值。
【38-42度】
38-42度是洗浴用水的正常溫度范圍，低于38度會(huì)感覺熱水不熱甚至涼了，高于42度會(huì)略微過熱。恒溫花灑的作用就是將高溫?zé)崴屠渌旌系竭@個(gè)溫度范圍。基于這個(gè)因素，回水循環(huán)啟動(dòng)溫度的數(shù)值建議不低于38度啟動(dòng)。如果低于38度，如35度，這樣在夏季會(huì)出現(xiàn)管道里面的水長期降低不到35度，造成回水泵始終不啟動(dòng)，管路內(nèi)只有溫水沒有熱水。同時(shí)建議回水循環(huán)的停止溫度在42度或略高于42度，如果考慮回水管路的殺菌抑菌問題，停止溫度可以設(shè)定在50度。
NO.9保溫情況
室內(nèi)管道均應(yīng)做好保溫，建議不低于 20mm 。熱水管、回水管做好保溫的目的是為了減少循環(huán)次數(shù)、讓系統(tǒng)運(yùn)行更加節(jié)能。冷水管做好保溫的目的是為了杜絕讓冷水變成溫水，降低滋生軍團(tuán)菌的風(fēng)險(xiǎn)。室外管路部分要做好保溫，極寒地區(qū)要做好管道保護(hù)，防止凍壞。熱水主機(jī)要有低溫保護(hù)功能、循環(huán)系統(tǒng)也要有低溫保護(hù)功能，既要保護(hù)機(jī)器本身的運(yùn)轉(zhuǎn)正常，也要保護(hù)管路正常。
還有很多其他影響因素，如：水力平衡、給排水專業(yè)度、各類閥門控制等，這些方面的很多工作都有專業(yè)的給排水機(jī)電公司在做，或者是裝潢公司的水電在做。
等量吸附曲線是什么類型吸干機(jī)的理論基礎(chǔ)？
作者：梁柳生
鼓風(fēng)熱再生式吸干機(jī)主要參考”等量吸附線”理論，吸附劑的解析利用鼓風(fēng)機(jī)抽取環(huán)境空氣代替昂貴的成品氣，并通過外界輸入能量（電加熱），提高再生氣溫度和降低再生水分壓的方式進(jìn)行解析，少量成品氣經(jīng)節(jié)流后利用再生塔吸附劑床層余熱二次再生并吹冷，使吸附劑恢復(fù)活性。
我們先看圖解八左圖的等量吸附曲線，揭示了吸附量、壓力及溫度的關(guān)系。
相同吸附量下：
（1）溫度越低，水分壓力越低（獲得露點(diǎn)低）（吹冷過程）；
(2）相同溫度下，壓力越高，吸附量越高。（吸附過程）;
(3）相同壓力下，要想再生量大，溫度需要越高。（再生過程)。
鼓風(fēng)熱再生式吸干機(jī)通常工作周期為8小時(shí)，吸附過程與無熱再生式和微熱再生式吸干機(jī)原理是一樣的，但再生方式不一樣。
我們再看圖解八右圖，鼓風(fēng)熱再生式吸干機(jī)由于再生氣來自大氣環(huán)境，這就大大減少對成品氣的需要。通過對大氣進(jìn)行加熱，可以降低再生氣體的濕度，使得再生塔內(nèi)的吸附速率降低，而再生速率提高，只要達(dá)到一定的高溫，再生塔內(nèi)的吸附劑可以徹底再生。但是在塔體切換前必須要吹冷。這時(shí)需要消耗成品氣來吹冷和深度再生。
在8bar（a）工作壓力下，通過理論計(jì)算，鼓風(fēng)熱再生式吸干機(jī)所需耗氣量在 3.8% 。
零氣耗鼓風(fēng)熱再生式吸干機(jī)的吸附和再生流程沒有變化，不同的是吹冷過程，利用冷卻器把吹冷氣（從大氣取）進(jìn)行冷卻，降低吹冷氣體相對濕度和溫度達(dá)到對再生塔吸附劑吹冷，從而節(jié)省了成品壓縮空氣。零氣耗鼓風(fēng)熱再生式吸干機(jī)并非完全不用成品氣，在吹冷結(jié)束前還是需要一點(diǎn)成品氣1% 左右）對再生塔進(jìn)行吹掃，使吸附劑能再生完全。但不到1% 耗氣量可以忽略不記，因此稱為零耗氣。
技術(shù)：多溫區(qū)冷藏車的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
1、冷藏車原理分類
1.1機(jī)械式冷藏車原理
傳統(tǒng)機(jī)械式冷藏車應(yīng)用最為廣泛，制冷機(jī)組包含壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和節(jié)流閥，制冷劑主要有氟利昂12、氟利昂22和R410a等，大多采用柴油機(jī)提供動(dòng)力帶動(dòng)壓縮機(jī)工作，通過向個(gè)各冷間輸送冷風(fēng)達(dá)到降溫目的，冷間內(nèi)有溫度傳感器，溫控系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)風(fēng)量大小來調(diào)節(jié)冷間內(nèi)溫度。車廂保溫材料大多采用聚氨酯隔熱層，聚氨酯價(jià)格低廉、可塑性好、保溫效果好，廣泛應(yīng)用于冷庫及冷藏運(yùn)輸設(shè)備中。如圖為一種可移動(dòng)隔板式雙溫區(qū)機(jī)械冷藏車車廂結(jié)構(gòu)，該冷藏車可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)隔板控制凍結(jié)間和冷藏間大小，合理利用空間資源。
1.冷凍間送風(fēng)口2.冷凍間回風(fēng)口3.冷凍間4.冷藏間送風(fēng)槽2.5.冷藏間6.可移動(dòng)隔板7.門8.冷藏間回風(fēng)槽
LNG冷藏車原理
隨著石油價(jià)格上漲和全國用電量猛增，回收利用LNG冷能逐漸被人們開發(fā)。2020年，我國天然氣生產(chǎn)能力超過2400億立方米。我國正在向世界提倡節(jié)能減排，LNG能源作為一種清潔能源，在我國能源領(lǐng)域有非常好的發(fā)展趨勢，研究發(fā)現(xiàn)，LNG冷能可用于發(fā)電、脫鹽等領(lǐng)域并顯著提高系統(tǒng)工作效率，液態(tài)天然氣制冷能夠減少傳統(tǒng)制冷劑對大氣和海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響。故可采用LNG為冷藏車供冷。LNG冷藏車與液氮、干冰冷藏車類似，是一種風(fēng)冷冷藏車。LNG氣化溫度升高至燃燒溫度的過程中，會(huì)吸收大量熱，為冷藏車提供冷源，同時(shí)以天然氣為燃料提供動(dòng)力。在車身沒有壓縮機(jī)、冷凝器等設(shè)備，降低了成本。LNG存儲(chǔ)密度為 420kg* m-3 為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的1/625，通常將天然氣加壓降溫至111K變成液態(tài)天然氣（LNG）以方便運(yùn)輸。LNG儲(chǔ)液罐安裝在車輛底部以降低車輛重心、節(jié)省空間。如圖2所示，是一種LNG冷藏車結(jié)構(gòu)圖。LNG在從儲(chǔ)液罐通過流量控制閥進(jìn)入換熱器，流經(jīng)換熱器內(nèi)部熱管氣化為低溫天然氣，利用熱管與車廂內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換，使冷間降溫，加熱器將換熱器中流出的低溫天然氣加熱至送氣溫度后，送入發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒。
LNG冷藏車因其使用天然氣提供動(dòng)力同時(shí)作為冷藏車?yán)湓矗示哂芯G色環(huán)保、噪音小，運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)；車身重量輕，重心低，行駛安全；車輛整體結(jié)構(gòu)簡單，方便維護(hù)維修。但天然氣易燃易爆，且冷藏車燃?xì)鈨?chǔ)存量有限不能實(shí)現(xiàn)長途運(yùn)輸。
1.3PCM冷藏車原理
早在幾千年前人們就利用儲(chǔ)存冰塊蓄冷，近些年來相變蓄冷技術(shù)更趨于成熟，并在蓄冷空調(diào)、冷鏈運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)被廣泛應(yīng)用。蓄冷板式多溫區(qū)冷藏車主要由制冷機(jī)組、蓄冷板、溫度控制系統(tǒng)和車體等組成，有些車輛不包含制冷機(jī)組，通過冷站充冷。蓄冷板內(nèi)的相變材料在充冷時(shí)由液態(tài)變成固態(tài)，儲(chǔ)存冷量；放冷時(shí)，相變材料吸收熱量，由固態(tài)變成液態(tài)，達(dá)到給冷間降溫的目的。由于晝夜電價(jià)差，蓄冷板在夜間電價(jià)低時(shí)充冷，在用電高峰時(shí)釋冷，“削峰填谷”，大幅度降低成本，節(jié)省用電費(fèi)用，緩解電網(wǎng)高峰時(shí)段壓力。圖3所示，是一種帶冷站的雙溫區(qū)PCM冷藏車結(jié)構(gòu)圖。圖4所示，是一種PCM板剖面圖，蓄冷板內(nèi)是蒸發(fā)盤管和相變蓄冷劑，載冷劑在蒸發(fā)盤管中流動(dòng)為蓄冷板充冷。
多溫區(qū)PCM冷藏車具有運(yùn)輸溫度穩(wěn)定，保存溫度低，節(jié)能環(huán)保，運(yùn)輸成本低等優(yōu)點(diǎn)，但由于其自帶制冷機(jī)組，會(huì)導(dǎo)致車輛笨重，車內(nèi)冷藏空間較小，且蓄冷板壽命短，需要定時(shí)更換等缺點(diǎn)。
1.冷凍蓄冷板2.冷藏蓄冷板3:冷凍貨物4.冷藏貨物5:制冷機(jī)組（冷站）6:電源口
2、多溫區(qū)冷藏車的研究與應(yīng)用
2.1機(jī)械式多溫區(qū)冷藏車的研究與應(yīng)用
生鮮果蔬冷鏈物流是近幾年國家重點(diǎn)扶持的領(lǐng)域，隨看人民生活水平提高，對果蔬口感和食品安全等質(zhì)量要求也顯著提高。我國是生鮮果蔬生產(chǎn)和消耗大國，果蔬產(chǎn)量占全世界一半以上。目前，果蔬運(yùn)輸領(lǐng)域大多使用機(jī)械冷藏車。
但由于貯藏溫度對不同果蔬水分含量、呼吸作用和營養(yǎng)成分變化影響不同，這就導(dǎo)致果蔬運(yùn)輸具有復(fù)雜性，新鮮果蔬在運(yùn)輸過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)大量腐壞變質(zhì)的現(xiàn)象，從而造成資源浪費(fèi)。由此可見，研究多溫區(qū)冷藏車輛對生鮮果蔬運(yùn)輸保鮮效果具有重要意義。
機(jī)械冷藏車也同樣被廣泛應(yīng)用于肉類食品運(yùn)輸，肉類是人們食譜的重要組成部分，肉類安全與國民生活息息相關(guān)，近幾年肉類產(chǎn)量持續(xù)上升、肉價(jià)持續(xù)增高，保證肉類冷鏈安全既是食品安全的要求，也是維護(hù)肉類行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。
由于我國水產(chǎn)品冷鏈物流技術(shù)發(fā)展緩慢，進(jìn)而導(dǎo)致水產(chǎn)品在運(yùn)輸過程中浪費(fèi)嚴(yán)重。水產(chǎn)品主要分成三大類，鮮活水產(chǎn)品、冷凍水產(chǎn)品和腌制水產(chǎn)品，其中鮮活水產(chǎn)品和冷凍水產(chǎn)品需要冷藏運(yùn)輸以保證食品質(zhì)量，一般在對這兩大類水產(chǎn)品進(jìn)行冷藏運(yùn)輸時(shí)多會(huì)采用機(jī)械式多溫區(qū)冷藏車。
乳制品運(yùn)輸過程中其色澤、口味和脂肪分離程度等與環(huán)境溫度息息相關(guān)，特別是需要低溫貯藏的酸奶和巴氏奶在常溫下極其容易變質(zhì)。故機(jī)械冷藏車在乳制品冷鏈運(yùn)輸中具有較好的應(yīng)用前景。
商超貨物配送、生鮮快遞配送，需要同時(shí)運(yùn)輸不同種類貨物，多溫區(qū)機(jī)械冷藏車相比單溫區(qū)更加方便、節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用和運(yùn)輸時(shí)間，而且續(xù)航能力強(qiáng)，更適用于遠(yuǎn)距離、長時(shí)間配送過程。
基于機(jī)械冷藏車使用燃油提供動(dòng)力，易造成污染和能源浪費(fèi)，多名專家學(xué)者為此做出了研究，張凱鵬等人為了減少冷藏車市場對化石能源的依賴，提出了純電動(dòng)機(jī)械冷藏車，現(xiàn)已經(jīng)投入使用。景傳峰等人通過對冷藏車車廂進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)采用新工藝和新技術(shù)改良冷藏車門、車廂和排水結(jié)構(gòu)，減少漏氣點(diǎn)，可以提高冷間氣密性，提高冷藏運(yùn)輸效率。
2.2多溫區(qū)LNG冷藏車的研究與應(yīng)用
多溫區(qū)LNG冷藏車的實(shí)際應(yīng)用還處于實(shí)驗(yàn)階段，對于多溫區(qū)LNG冷藏車的可行性，尹鑫林等人通過計(jì)算不同容積車廂、不同載貨量和不同行駛速度所需冷量以及打冷量，得出在正常行駛條件下，制冷能力滿足貨物所需的冷量。針對LNG儲(chǔ)蓄罐的損壞會(huì)造成災(zāi)難性后果，有研究人員通過分析爆炸實(shí)驗(yàn)和儲(chǔ)蓄罐壓力對事故概率影響，提出了抑制事故的有效策略，對處理液態(tài)天然氣緊急事故有重要意義，也為提高多溫區(qū)LNG冷藏車的安全系數(shù)提供了方法。
2.3多溫區(qū)PCM冷藏車的研究與應(yīng)用
應(yīng)用于冷鏈運(yùn)輸中的相變蓄冷技術(shù)具有節(jié)能環(huán)保、降低電網(wǎng)負(fù)擔(dān)的優(yōu)點(diǎn)，故蓄冷式多溫區(qū)冷藏車已經(jīng)成為冷鏈運(yùn)輸領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
蓄冷板式雙溫區(qū)冷藏車在冷凍肉和新鮮肉的冷藏運(yùn)輸中應(yīng)用較為廣泛，由于其冷間溫度穩(wěn)定波動(dòng)小，在肉類運(yùn)輸中表現(xiàn)良好。肉類儲(chǔ)存過程中，溫度越低，解凍損失越小，且溫度波動(dòng)越大，肌肉纖維結(jié)構(gòu)破壞越嚴(yán)重，由此可見溫度穩(wěn)定性對于肉類品質(zhì)至關(guān)重要。
多溫區(qū)蓄冷板冷藏車可用于水產(chǎn)品運(yùn)輸，低溫可以有效降低水產(chǎn)品中酶的活性，抑制微生物繁殖，從而延長保鮮期。對溫度的精準(zhǔn)控制是影響水產(chǎn)品冷鏈運(yùn)輸質(zhì)量的重要因素，傳統(tǒng)機(jī)械冷藏車由于壓縮機(jī)啟停必然導(dǎo)致溫度波動(dòng)，從而引起貨物凍融，最終失去其商品價(jià)值。多溫區(qū)蓄冷板冷藏車溫度穩(wěn)定，克服溫度波動(dòng)對水產(chǎn)品品質(zhì)影響從而提高運(yùn)輸效率，同時(shí)滿足鮮活水產(chǎn)品和冷凍水產(chǎn)品運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)多溫共配。
冷藏車車身圍護(hù)結(jié)構(gòu)大多采用聚氨酯，然而近幾年出現(xiàn)一種新型材料氣凝膠，它是一種多孔固體保溫材料，具有空隙率高保溫效果好、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)，可用于冷藏車圍護(hù)結(jié)構(gòu)中。
蓄冷板的安裝方式對制冷效率有很大影響，其安裝方式可分為前置、頂置和側(cè)置，楊鳳等人計(jì)算分析了蓄冷板不同安裝方式對融霜的影響，得出頂置蓄冷板能減少融霜熱對冷
3、結(jié)語
機(jī)械式多溫區(qū)冷藏車、多溫區(qū)LNG冷藏車和PCM多溫區(qū)冷藏車在食品的冷藏運(yùn)輸領(lǐng)域均各具有一定優(yōu)勢，均能在運(yùn)輸過程中有效保證食品質(zhì)量，其中機(jī)械式應(yīng)用相對廣泛，PCM板式應(yīng)用較少，LNG式還停留在實(shí)驗(yàn)研究階段。但各自還有一些不足之處，可以從以下幾方面進(jìn)行研究。
（1)機(jī)械式多溫區(qū)冷藏車使用燃油提供動(dòng)力，能量轉(zhuǎn)化效率低，浪費(fèi)資源，加重污染。可從優(yōu)化制冷劑方面進(jìn)行研究，提高制冷機(jī)組效率；研究保溫效果更好的保溫材料，減少冷量的浪費(fèi)。
（2）LNG多溫區(qū)冷藏車使用的天然氣具有一定危險(xiǎn)性，且其制冷效率較低，還沒有應(yīng)用于實(shí)際。可從提高制冷系統(tǒng)安全系數(shù)和制冷系統(tǒng)優(yōu)化方面進(jìn)行研究。
機(jī)械冷藏車也同樣被廣泛應(yīng)用于肉類食品運(yùn)輸，肉類是人們食譜的重要組成部分，肉類安全與國民生活息息相關(guān)，近幾年肉類產(chǎn)量持續(xù)上升、肉價(jià)持續(xù)增高，保證肉類冷鏈安全既是食品安全的要求，也是維護(hù)肉類行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。
（3）多溫區(qū)PCM冷藏車使用的蓄冷板壽命有限，冷藏車?yán)溟g預(yù)冷時(shí)間長，運(yùn)輸效率較低。可通過研發(fā)新型相變材料，延長蓄冷板壽命。
雙源熱泵能解決單一系統(tǒng)缺陷嗎？
隨著自然能源供應(yīng)的使用愈來愈多，技術(shù)性也經(jīng)過了持續(xù)的進(jìn)步發(fā)展，熱泵原理的快速發(fā)展讓自然能源發(fā)展愈來愈完善，雙源熱泵系統(tǒng)可以將單一系統(tǒng)缺陷與優(yōu)勢完美結(jié)合，更強(qiáng)的為客戶提供服務(wù)。
雙源熱泵系統(tǒng)是超低溫?zé)崃浚ㄌ柲馨l(fā)電、地?zé)崮茉础⒅圃鞓I(yè)余熱回收等）與雙源熱泵融合的高能耗等級供暖系統(tǒng)，雙源熱泵裝有噴氣式增系統(tǒng)軟件，在并沒有熱源的前提下空氣能熱泵也可以超低溫運(yùn)作，雙源熱泵系統(tǒng)軟件具備多種多樣運(yùn)行模式：
1、空氣源熱泵運(yùn)行 ^+ 儲(chǔ)能技術(shù) ^+ 雙源模式
在北方地區(qū)冬天晝夜溫差比較大，大白天室外溫度高，氣體源熱泵能夠高效率運(yùn)作，房間內(nèi)采暖徹底借助氣體源熱泵就可以。晚間戶外工作溫度較低，氣體源熱泵運(yùn)行效率相對性較低時(shí)，變換雙源熱泵運(yùn)行模式，雙源熱泵運(yùn)作水側(cè)熱原來源于超低溫?zé)崃浚ㄌ柲馨l(fā)電、地?zé)崮茉础⒅圃鞓I(yè)余熱回收等）存儲(chǔ)的熱水，蓄熱水箱發(fā)熱量用完了再自動(dòng)切換到氣體源熱泵運(yùn)作。
2、雙源熱泵運(yùn)行模式
雙源熱泵運(yùn)行來源于超低溫?zé)崃浚ㄌ柲馨l(fā)電、地?zé)崮茉础⒅圃鞓I(yè)余熱回收等）不斷給予的熱水，超低溫?zé)崃孔鰹殛P(guān)鍵熱原運(yùn)作，熱量不足時(shí)蓄熱水箱發(fā)熱量用完了再自動(dòng)切換到氣體源熱泵運(yùn)作。
3、別的運(yùn)行模式根據(jù)熱原配對尺寸靈便調(diào)節(jié)
雙源熱泵特性：
雙源熱泵適用晝夜溫差大、大白天陽光照射充裕，多連陰雨和降雪地域，尤其適用大白天采暖的院校、寫字樓等商業(yè)建筑；
一機(jī)多用可完成致冷、制暖和環(huán)境衛(wèi)生熱水三聯(lián)供；一機(jī)多用可完成致冷、制暖和環(huán)境衛(wèi)生熱水三聯(lián)供；
4、應(yīng)用工作溫度覆蓋面廣，在 -25°C-43°C 范圍內(nèi)可平穩(wěn)運(yùn)作
應(yīng)用領(lǐng)域：
（一）中央空調(diào)行業(yè)
1、舒適空調(diào)：必須供冷采暖各種工程建筑，如商務(wù)酒店、酒店餐廳、辦公樓，醫(yī)院、院校、居民小區(qū)、商場、綜合體、物流園區(qū)、工業(yè)園區(qū)廠房、生產(chǎn)車間。
2、凈化空調(diào)：醫(yī)院、潔凈車間等必須恒溫恒濕設(shè)備凈化處理的場地。
3、工藝空調(diào)：加工廠加工工藝減溫制冷。
（二）供暖、環(huán)境衛(wèi)生熱水行業(yè)
1、大規(guī)模集中供暖、居民小區(qū)、醫(yī)院，院校，辦公樓、酒店賓館、獨(dú)棟別墅、農(nóng)村房屋、工廠車間。
2、生產(chǎn)工藝流程加溫及熱水，如管道輸送電伴熱，石油加溫、酸洗鈍化電鍍槽加溫、各種必須熱水和清潔的生產(chǎn)車
間、洗澡等。
（三）農(nóng)作物種植、飼養(yǎng)及烘干處理行業(yè)
1、盆栽花卉、蔬菜水果、新鮮水果種殖溫室大棚加溫（減溫）恒溫恒濕設(shè)備。2、各種各樣菌類種植恒溫恒濕設(shè)備，二氧化碳含量操縱。3、雞、鴨、鵝、豬圈控溫自然通風(fēng)。4、海水養(yǎng)殖水面加溫控溫。5、各種農(nóng)副食品、工業(yè)用品、淤泥等須要烘干處理的商品。
（四）冷凍柜冷鏈運(yùn)輸行業(yè)
各種氟系統(tǒng)軟件中持續(xù)高溫速凍冷庫及冷鏈運(yùn)輸辦公場地的家用中央空調(diào)。
（五環(huán)保節(jié)能行業(yè)更新改造，合同能源管理
1、節(jié)能建筑，各種工程建筑供冷、供暖、環(huán)境衛(wèi)生熱水的節(jié)能項(xiàng)目。2、工業(yè)環(huán)保，對于礦山開采、油氣田、發(fā)電廠、鋼材、冶煉廠、化工廠、造紙工業(yè)、印染和大數(shù)據(jù)中心等有余熱回收的公司，給予最優(yōu)控制電力能源節(jié)能方案及機(jī)器設(shè)備。
3、投資收益率三年之內(nèi)的節(jié)能環(huán)保項(xiàng)目或4年之內(nèi)的以院校、醫(yī)院和公建項(xiàng)目為主導(dǎo)的供冷供暖項(xiàng)目投資運(yùn)維項(xiàng)目。
主打產(chǎn)品
(-) 空氣源熱泵
1、大中型螺桿式壓縮機(jī)低溫氣源熱泵，融入 -40°C 之內(nèi)地域，比模塊機(jī)環(huán)保節(jié)能 15% 之上，綜合性工程造價(jià)低 10% ，使用壽命25年，噪音低，占地總面積小，合適大規(guī)模地區(qū)供冷供暖（熱水），超低溫模塊式氣體源熱泵發(fā)電機(jī)組3-100匹，型號規(guī)格齊備。
2、電代煤戶用空氣能熱泵、熱泵機(jī)組暖風(fēng)（水）機(jī)，適用農(nóng)村小洋樓、住房供冷供暖。
(二）水地源熱泵
1、工業(yè)生產(chǎn)余熱回收型熱泵機(jī)組在熱原側(cè)入水環(huán)境溫度65-70°C 時(shí)，最大排液環(huán)境溫度 165°C ，或出120和 165°C 蒸氣，能耗等級各自為3.5和2.5，適用有工業(yè)生產(chǎn)余熱回收必須持續(xù)高溫?zé)崴蛘魵鈭鏊?/p>
2、降膜式水(地）源熱泵發(fā)電機(jī)組（江、河、湖水、廢水、海面、地暖污水），能效等級高6.3之上。
風(fēng)冷機(jī)房空調(diào)氟泵模塊改造
氟泵自然冷改造，在風(fēng)冷空調(diào)基礎(chǔ)上，增加氟泵節(jié)能模塊和控制系統(tǒng)，進(jìn)行簡單的管路改造后實(shí)現(xiàn)”雙擎三模”的節(jié)能運(yùn)行模式，壓縮機(jī)模式/混合動(dòng)力模式/氟泵自然冷模式，可根據(jù)室外氣候條件及室內(nèi)負(fù)荷需求智能動(dòng)態(tài)切換；
在室外環(huán)境溫度 25°C 即可進(jìn)入節(jié)能模式（混合雙擎運(yùn)行模式），提高過渡季節(jié)的壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)能效比，在室外環(huán)境溫度 15°C 以下即可進(jìn)入部分負(fù)荷條件下的完全氟泵自然冷卻模式，在室外溫度 5°C 以下即可進(jìn)入全時(shí)氟泵自然冷模式；
利用低溫自然冷源，節(jié)能降耗，高度一體化設(shè)計(jì)，同一套制冷劑管路實(shí)現(xiàn)兩種制冷方式，智能化控制，自動(dòng)切換制冷方式；
節(jié)能效果
氟泵自然冷空調(diào)，不僅可以應(yīng)用到黃河以北地區(qū)，還可以應(yīng)用到長江以南區(qū)域，在鄭州地區(qū)的應(yīng)用相比傳統(tǒng)機(jī)房空調(diào)可以仍節(jié)能 45% 以上。
100kw改雙壓縮機(jī)為例，計(jì)算在上海地區(qū)每臺(tái)空調(diào)每年的節(jié)電量。當(dāng)?shù)仄骄妰r(jià)按照0.7元計(jì)算，按照單套改造售價(jià)7萬元計(jì)算，投資回收周期約為16.8個(gè)月。
改造內(nèi)容
回收原系統(tǒng)制冷劑 \blacktriangle 加裝室外泵柜 \blacktriangle 加裝室內(nèi)控制組件 \ast 改造室外冷凝器接 \blacktriangle 連接室外泵柜接線 \boldsymbol{\Rightarrow} 系統(tǒng)充氮?dú)獗?\ast 系統(tǒng)抽真空保壓 \blacktriangle 連接室內(nèi)外通訊線 \ast 系統(tǒng)充注制冷劑及冷凍油→鹵素檢漏儀檢漏→開機(jī)調(diào)試
改造特點(diǎn)
室內(nèi)機(jī)無需改動(dòng)管路，避免現(xiàn)場復(fù)雜管路焊接；
室內(nèi)增加獨(dú)立微型控制盒，和室內(nèi)機(jī)進(jìn)行通訊連接即可；
室外增加泵柜組件；
泵柜和冷凝器進(jìn)行通訊連接。
制冷空調(diào)系統(tǒng)故障診斷如何數(shù)據(jù)化？
長期以來，空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)管理以”定期檢修 ^+ 報(bào)警搶修”模式為主，盲目性高且難以發(fā)現(xiàn)隱性故障。通過人工智能的方式可極大提高故障特征的自主辨識(shí)，實(shí)現(xiàn)全時(shí)段智能監(jiān)控，降低對運(yùn)維人員專業(yè)素養(yǎng)的依賴。因此，本文我們將來探討下，基于知識(shí)數(shù)據(jù)化表達(dá)的制冷空調(diào)系統(tǒng)故障診斷方法。
一、制冷空調(diào)系統(tǒng)故障診斷知識(shí)的數(shù)據(jù)化表達(dá)
制冷空調(diào)系統(tǒng)故障狀態(tài)的表現(xiàn)形式是熱力參數(shù)的偏離，這種偏離包含大小和方向兩部分。對于同一種故障而言，不同系統(tǒng)間以及同一系統(tǒng)在不同條件下的特征偏離方向是一致的，不同點(diǎn)在于偏離大小，其受到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、環(huán)境條件和運(yùn)行工況等不同因素的影響。
通過熱力學(xué)分析、數(shù)值仿真、實(shí)驗(yàn)測試等手段獲得特定系統(tǒng)的故障定性偏離規(guī)律，以定性偏離知識(shí)表達(dá)理論支撐故障診斷，這種規(guī)律是模糊的偏離方向和偏離程度。因此，本文提出一種數(shù)據(jù)隨機(jī)縮放策略，基于多維偏離矢量生成大量偽數(shù)據(jù)，用于深度模型訓(xùn)練。
數(shù)據(jù)隨機(jī)縮放策略的目的就是使多維偏離失量各個(gè)維度經(jīng)過等比放大或縮小，實(shí)現(xiàn)不同偏離量的模擬。縮放策略的目的是增加矩陣數(shù)據(jù)的信息熵，以提高深度模型的學(xué)習(xí)效果。偏離數(shù)據(jù)是故障模式識(shí)別的依據(jù)，其主要特征在于偏離方向和偏離大小，對于深度模型而言，相同的偏離方向下不同的偏離幅值對模型分類具有明顯影響。不同制冷空調(diào)系統(tǒng)由于運(yùn)行工況、所處環(huán)境以及故障嚴(yán)重程度的差異，同一種故障的偏離幅值存在差異，用于訓(xùn)練的數(shù)據(jù)需要盡可能多地包含不同偏離幅值樣本。數(shù)據(jù)縮放策略就是基于這一思路，對矩陣數(shù)據(jù)乘以縮放系數(shù)后得到放大或縮小的矩陣樣本，如式（1)所示。
多時(shí)間步多維度的偏離數(shù)據(jù)構(gòu)成矩陣數(shù)據(jù)，矩陣數(shù)據(jù)的所有元素均等比縮放，得到新的樣本。這里縮放前的矩陣數(shù)據(jù)可以是真實(shí)偏離矩陣也可以是人工賦值的偏離矢量。通過多個(gè)縮放系數(shù)對矩陣數(shù)據(jù)縮放可以得到多組新的矩陣數(shù)據(jù)，例如利用0.5、0.75、1.5、2.1四個(gè)縮放系數(shù)對同一矩陣數(shù)據(jù)縮放就可以得到四個(gè)新的矩陣數(shù)據(jù)。
縮放系數(shù)在設(shè)定的縮放范圍內(nèi)隨機(jī)取值，而縮放系數(shù)的
個(gè)數(shù)取決于診斷模型所需的訓(xùn)練樣本數(shù)，這通常可以根據(jù)神
經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的大小而確定，例如訓(xùn)練樣本需要包含每類故障
3000組樣本，則在縮放范圍內(nèi)隨機(jī)生成3000個(gè)縮放系數(shù)。圖1是以三類故障為例對縮放策略進(jìn)行描述，每類故障
選取四個(gè)特征（蒸發(fā)溫度TRE、冷凝溫度TRC、吸氣溫度
T_suc、排氣溫度TR_dis)，每一行代表一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，每個(gè)樣本是 6{x}4 矩陣數(shù)據(jù)，這里具體數(shù)值是根據(jù)偏離矢量設(shè)定的偏離值，每類故障對應(yīng)一個(gè)偏離矩陣。圖1中分別為3、0.5、1.5這三個(gè)縮放系數(shù)生成的三個(gè)樣本，該樣本作為診斷模型的輸入。
圖中的縮放過程與上文描述有兩處不同：
紅色參數(shù)并沒有進(jìn)行縮放；每個(gè)縮放后的數(shù)值均添加了一個(gè)較小的隨機(jī)數(shù)。
由于真實(shí)樣本具有一定的不確定性，簡單利用縮放系數(shù)進(jìn)行偽樣本生成，其效果是不理想的。本文進(jìn)一步提出對生成樣本添加標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的高斯噪聲，豐富數(shù)據(jù)的信息復(fù)雜度，以此提升模型準(zhǔn)確性和魯棒性。
標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布是最符合自然界真實(shí)分布的，利用該類噪聲可以更好地模擬系統(tǒng)真實(shí)擾動(dòng)。
噪聲添加策略使性能得到提升的原因主要有兩個(gè)方面：
（1）真實(shí)殘差數(shù)據(jù)本身是有較大隨機(jī)波動(dòng)的，單純的等比縮放與真實(shí)情況不符，高斯噪聲模擬的是系統(tǒng)的隨機(jī)擾動(dòng)，而偏離量模擬的是系統(tǒng)偏離正常工況，二者疊加則表示不同隨機(jī)擾動(dòng)下系統(tǒng)均呈現(xiàn)一種固定的偏離模式，而故障診斷的目的就是識(shí)別這種模式，使生成分布與真實(shí)分布更接近；
（2）添加噪聲實(shí)質(zhì)是添加擾動(dòng)，這種思路借鑒了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的Dropout層，該網(wǎng)絡(luò)層通過隨機(jī)失活部分神經(jīng)元以實(shí)現(xiàn)擾動(dòng)添加，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過程得到強(qiáng)化，從而有效避免神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)過擬合，是公認(rèn)的提升神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)魯棒性的方法。
本文借鑒這一思路以添加噪聲的方式強(qiáng)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過程，使得模型更加聚焦于偏離規(guī)則這種共性特征。同時(shí)，噪聲的添加強(qiáng)度對診斷結(jié)果影響較大，弱噪聲起不到模擬擾動(dòng)
此外，本文還提出隨機(jī)縮放策略有三個(gè)關(guān)鍵的技巧，可以保證其有效實(shí)施。
（1)并不是所有特征都進(jìn)行縮放，不產(chǎn)生偏離的特征不進(jìn)行縮放，這些不偏離的特征可以根據(jù)故障自身的規(guī)律人為指定，如圖1中紅色數(shù)據(jù)，以避免非偏離參數(shù)的誤差被放大強(qiáng)化。
（2）不產(chǎn)生偏離的特征要設(shè)置一個(gè)小于1的值，比如0.1，實(shí)驗(yàn)證明這樣比1的效果好很多。
（3）縮放系數(shù)的生成范圍設(shè)定非常關(guān)鍵，縮放范圍需要考慮目標(biāo)系統(tǒng)可能出現(xiàn)的嚴(yán)重程度，越嚴(yán)重的故障偏離量越大，而這種偏離量可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算。
縮放后的偏離數(shù)據(jù)的上下限應(yīng)包含所有故障程度下的偏離范圍。例如目標(biāo)系統(tǒng)可能出現(xiàn)的冷凝溫度最大故障偏離小于 5°C ，最小故障偏離大于 1°C ，設(shè)定的該偏離矢量值為2，則縮放范圍需覆蓋（0.5，2.5）。由于多維偏離矢量的不同參數(shù)縮放范圍可能不同，最終的統(tǒng)一縮放范圍應(yīng)取大。經(jīng)過隨機(jī)的縮放后，生成的偽數(shù)據(jù)包含了各類情況下的系統(tǒng)故障信息，以此訓(xùn)練深度模型可以很好地保證其在實(shí)際診斷時(shí)的適用性。這一過程的實(shí)質(zhì)就是實(shí)現(xiàn)了故障診斷知識(shí)的數(shù)據(jù)化表達(dá)，其完整的流程見圖2。
二、基于知識(shí)數(shù)據(jù)化表達(dá)的制冷空調(diào)系統(tǒng)故障診斷方法
基于數(shù)據(jù)化的知識(shí)實(shí)現(xiàn)完整的制冷空調(diào)系統(tǒng)故障診斷流程見圖3。
方法分為兩個(gè)部分。
離最常用于估計(jì)兩分布差異。在固定的核函數(shù)下，MMD指標(biāo)用于度量真實(shí)分布和生成分布的差異，MMD值越小，代表兩分布差異越小。MMD指標(biāo)可以定義為式（2)：
2.2目標(biāo)系統(tǒng)偏離特性的表征策略
生成數(shù)據(jù)其實(shí)質(zhì)是系統(tǒng)熱力參數(shù)偏離特征，而自標(biāo)系統(tǒng)直接采集的運(yùn)行數(shù)據(jù)是真實(shí)的熱力值。如果要使用生成數(shù)據(jù)訓(xùn)練模型診斷目標(biāo)系統(tǒng)，則必須將目標(biāo)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)以偏離特征的形式予以表征。
本課題組前期提出一種基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的制冷空調(diào)系統(tǒng)基準(zhǔn)模型，該模型融合卷積網(wǎng)絡(luò)、編-解碼器、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式解決了大滯后、強(qiáng)耦合系統(tǒng)建模困難的問題，模型結(jié)構(gòu)如圖4所示。
模型訓(xùn)練：
使用數(shù)據(jù)化的知識(shí)訓(xùn)練診斷模型，使之得到故障診斷的劃分邊界，訓(xùn)練完畢的模型用于診斷目標(biāo)系統(tǒng)故障類別。
診斷實(shí)施：
通過偏離特性表征策略，使真實(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)以偏離殘差的形式表征，這種表征形式和數(shù)據(jù)化的知識(shí)形式相同，從而使得診斷模型可以對其進(jìn)行診斷分類。
式中 {},P, 和 P_{~s~} 分別表示兩個(gè)待度量分布； x, 和 x_{_{~g~}} 為分布中具體樣本；k是映射函數(shù)。 x_{\tau} 和 x_{{s}} 分別理解為兩個(gè)不同數(shù)據(jù)集內(nèi)的數(shù)據(jù)樣本，式(2）的目的是尋找一個(gè)映射函數(shù)k，使得計(jì)算出的所有樣本平均距離有最大值，即得到了MMD值。通過MMD評估對知識(shí)數(shù)據(jù)化表達(dá)策略進(jìn)行優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)生成樣本的質(zhì)量最優(yōu)。
該模型處理時(shí)序數(shù)據(jù)，每個(gè)樣本包含前置時(shí)間段（t1\~tn）和預(yù)測時(shí)間段
(t n+1-t n+m) 。并使用卷積網(wǎng)絡(luò)處理前置時(shí)間段數(shù)據(jù)并輸入到編－解碼器。通過解碼器將前置狀態(tài)信息編碼到固定長度的向量并輸入到循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，較好地繼承預(yù)測時(shí)間段開始時(shí)刻系統(tǒng)所處的狀態(tài)。循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)每一個(gè)時(shí)刻的輸入變量預(yù)測對應(yīng)時(shí)刻的狀態(tài)變量，最終實(shí)現(xiàn)多步狀態(tài)變量的預(yù)測。
2.1生成樣本一致性評估方法
第1節(jié)中利用隨機(jī)縮放策略實(shí)現(xiàn)了知識(shí)數(shù)據(jù)化表達(dá)，生成了帶有標(biāo)記的偽數(shù)據(jù)，這種生成數(shù)據(jù)的質(zhì)量高低決定了訓(xùn)練模型的診斷效果。因此，首先要對生成樣本的一致性進(jìn)行評估，目的是為了獲得和真實(shí)分布差異最小的生成樣本。
對于數(shù)據(jù)分布的距離評估有很多種方法，如核最大平均差異(kernelmaximummeandiscrepancy，MMD)、瓦瑟斯坦距離（Wassersteindistance）和弗雷歇距離。
(Fréchetinception distance，F(xiàn)ID）等。其中MMD距
模型的輸入：
統(tǒng)的外界自變參數(shù)，包括環(huán)境參數(shù)、控制參數(shù)、負(fù)載參數(shù)，例如環(huán)境溫度、壓機(jī)轉(zhuǎn)速、膨脹閥開度、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等。
輸出的預(yù)測值：
系統(tǒng)的因變參數(shù)，主要包括系統(tǒng)各類溫度、壓力等熱力參數(shù)，通常為故障的敏感特征參數(shù)。具體的輸入輸出變量需要根據(jù)數(shù)據(jù)集確定，本文使用的參數(shù)選擇方案見3.1節(jié)。
基準(zhǔn)模型利用健康系統(tǒng)采集的運(yùn)行數(shù)據(jù)訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)健康系統(tǒng)的擬合，屬于回歸建模問題。由于健康運(yùn)行數(shù)據(jù)通常容易獲取，因而該訓(xùn)練策略不會(huì)限制基準(zhǔn)模型的實(shí)際應(yīng)用。
為了保證所有偏離量的含義相同，需要對其去量綱化。這里使用基準(zhǔn)模型的每個(gè)參數(shù)下的誤差作為量綱去除的系數(shù)，誤差可以在驗(yàn)證數(shù)據(jù)集上通過對基準(zhǔn)模型預(yù)測值和真實(shí)值求平均差得到，例如在健康數(shù)據(jù)集中基準(zhǔn)模型對排氣溫度的預(yù)測誤差為 0.5°C ，則對每個(gè)真實(shí)的排氣溫度殘差除以0.5，得到統(tǒng)一的去量綱偏離量。
具體表征策略如下：
第一步：獲取系統(tǒng)的熱力基準(zhǔn)信息。即得到系統(tǒng)各特征參數(shù)健康狀態(tài)下的理論值，該理論值受到環(huán)境、工況、負(fù)荷等多因素的共同影響。
第二步：獲取敏感特征的殘差值。即將第一步獲取的基準(zhǔn)值和系統(tǒng)實(shí)測值做差，得到的差值的實(shí)質(zhì)是熱力偏離量。
第三步：計(jì)算殘差與基準(zhǔn)誤差量的比值。基準(zhǔn)值獲取依賴預(yù)測模型，其自身帶有一定誤差，使得不產(chǎn)生偏離的特征亦會(huì)產(chǎn)生較小的殘差量，該值可以通過訓(xùn)練數(shù)據(jù)集計(jì)算得到。通過計(jì)算殘差和誤差的比值可以清晰得到偏離倍數(shù)，同時(shí)對不同量綱實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一。
本文提出的使用人工生成的偏離參數(shù)作為模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)的方法，診斷實(shí)施時(shí)同時(shí)需要將目標(biāo)系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為偏離殘差，而不是直接使用實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)。其主要原因及優(yōu)勢為：
（1）偏離殘差的本質(zhì)是故障特征，以偏離的形式表征故障可以極大降低數(shù)據(jù)的復(fù)雜度，抵消熱力系統(tǒng)自身滯后性和非線性對診斷帶來的影響，從而提高診斷精度。該結(jié)論在前期研究工作中已證明。
（2）本文利用生成數(shù)據(jù)代替真實(shí)標(biāo)記數(shù)據(jù)以解決標(biāo)記數(shù)據(jù)不足的問題，利用故障熱力學(xué)偏離規(guī)律可以生成偏離殘差，但卻無法生成真實(shí)的運(yùn)行數(shù)據(jù)。因此，要想實(shí)現(xiàn)知識(shí)數(shù)據(jù)化表達(dá)，這種數(shù)據(jù)必須是偏離殘差數(shù)據(jù)。
2.3基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷模型
第1節(jié)介紹了數(shù)據(jù)縮放策略以實(shí)現(xiàn)知識(shí)的數(shù)據(jù)化表達(dá)，隨著生成數(shù)據(jù)量的增多，生成數(shù)據(jù)分布和真實(shí)數(shù)據(jù)分布的重合度會(huì)隨之增加，但仍然不會(huì)完全重合，這就需要診斷算法具備一定的擴(kuò)展性。深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過多層復(fù)雜變換處理樣本深層特征，可以較好地對樣本分布進(jìn)行擴(kuò)展。殘差數(shù)據(jù)是典型的多維時(shí)序數(shù)據(jù)，可以將其認(rèn)為是一種矩陣數(shù)據(jù)。
因此，診斷模型使用深度卷積網(wǎng)絡(luò)搭建，以充分利用其對矩陣數(shù)據(jù)復(fù)雜特征的學(xué)習(xí)能力，具體結(jié)構(gòu)見表1。模型使用生成的偽數(shù)據(jù)訓(xùn)練，從而解決對真實(shí)標(biāo)記數(shù)據(jù)的依賴。實(shí)施診斷時(shí)，將目標(biāo)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)經(jīng)過2.2節(jié)方法轉(zhuǎn)化后輸入模型，模型輸出即為故障預(yù)測類別。矩陣數(shù)據(jù)的列數(shù)等于敏感特征的數(shù)量，而行數(shù)是截取的時(shí)間步長度，通常會(huì)根據(jù)敏感特征數(shù)據(jù)選擇時(shí)間步長度，使其行列數(shù)接近。
Table1Thenetworkstructureof deepdiagnosismodel
| 网络层 | 输出尺寸 | 参数数量 |
| 卷积层 | （none,9,6,32) | 416 |
| 批归一化 | (none,9,6,32) | 128 |
| Dropout层 | (none,9,6,32) | 0 |
| 卷积层 | (none,6,5,64) | 16448 |
| 批归一化 | (none,6,5,64) | 256 |
| Dropout层 | (none,6,5,64) | 0 |
| 卷积层 | (none,4,4,128) | 49280 |
| 批归一化 | （none,4,4,128) | 512 |
| Dropout层 | (none,4,4,128) | 0 |
| Flatten层 | (none,2048) | 0 |
| 全连接层 | (none,128) | 262272 |
| Softmax层 | (none,6) | 774 |
三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)集與平臺(tái)
3.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)集
本文利用ASHRAERP-1043數(shù)據(jù)集進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。
項(xiàng)目測試系統(tǒng)為一臺(tái)制冷量為90冷噸（316.5kW）的離心式制冷機(jī)組（圖5），使用R134a制冷工質(zhì)，機(jī)組安裝在70°{\mathsf{F}}(21.1°{\mathsf{C}}) 的恒溫室中。該數(shù)據(jù)集是一個(gè)常用的公開數(shù)據(jù)集，以此作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)集可以較好地驗(yàn)證提出方法的有效性。
本文選擇項(xiàng)目中6類故障和1類健康數(shù)據(jù)，每類故障包含4種不同嚴(yán)重程度。每種故障不同嚴(yán)重程度的模擬條件見表2。
| 故障类别 | Lell程度 | Ll2程度 | Level3程度 | Level4程度 |
| 冷凝器结垢（d） | 堵塞10%的换热管 | 堵塞20%的换热管 | 堵富30%的换热管 | 堵塞40%的换热管 |
| 冷邦水流量减少（fe） | 水流壁减少10% | 水流量减少20% | 水流量减少30% | 水流量减少40% |
| 冷冻水流量减少（fwe） | 水流量减少10% | 水流量减少20% | 水流量减少30% | 水流量减少40% |
| 含非摄性气体（nc） | 含1%非凝性气体 | 含2%非凝性气体 | 含3%非凝性气体 | 含4%非凝性气体 |
| 制冷测激漏（d） | 激漏10%制冷剂 | 泄漏20%制冷剂 | 津漏30%制冷剂 | 混漏40%制冷剂 |
| 制冷剂过充（m） | 过充10%制冷剂 | 过充20%制冷剂 | 过充30%制冷剂 | 过充40%制冷剂 |
針對這一數(shù)據(jù)集，Comstock等對其特征的敏感程度及其偏離特性進(jìn)行了研究，選定了7個(gè)關(guān)鍵特征用來表征故障。
分別是：蒸發(fā)器進(jìn)出口水溫差（TEI-TEO)、冷凝器進(jìn)出口水溫差（TCO-TCI)、蒸發(fā)器壓力（PRE）、冷凝器壓力(PRC)、過冷度（TRCsub)、吸氣過熱度（Tshsuc)、排氣過熱度（Tshdis）。并建立了不同故障下特征參數(shù)的偏離矢量表（表3），這一表格就是故障偏離特性的定性知識(shí)表達(dá)。
| 故障 类别 | TEI- TEO | TCO- TCI | PRE | PRC | TRC.m | Tshue | Tshis |
| cf | · | ||||||
| fwc | ↑ | ↑↑ | |||||
| fwe | ↑↑↑ | ↑ | · | ||||
| ne | ↑ | ↑ | ↑↑↑ | ||||
| rl | . | . | |||||
| ro | 11 |
本文根據(jù)這一知識(shí)進(jìn)行診斷，基準(zhǔn)模型的輸入輸出的變量集。輸出變量就是上述7個(gè)故障特征，而輸入變量應(yīng)該是系統(tǒng)的自變量，包含環(huán)境相關(guān)變量及控制相關(guān)變量，具體包括：蒸發(fā)器入水溫度、冷凝器入水溫度、交互換熱器冷凝側(cè)入水溫度、交互換熱器冷凝側(cè)出水溫度、交互換熱器蒸發(fā)側(cè)入水溫度、交互換熱器蒸發(fā)側(cè)出水溫度、外部入水溫度、外部出水溫度、熱水入水溫度、熱水出水溫度、冷凝器水流量、蒸發(fā)器水流量、小型蒸汽閥開度、大型蒸汽閥開度、三通閥開度、外部水閥開度。
3.2算法運(yùn)行環(huán)境
深度學(xué)習(xí)算法使用Tensorflow和Python編程實(shí)現(xiàn)，版本分別為2.6.0和3.9.7，開發(fā)環(huán)境為Pycharm2018。GPU
加速算法使用CUDA11.2和cuDNN8.1支持庫。
法的運(yùn)行平臺(tái)為一臺(tái)圖形服務(wù)器，GPU是NVIDIAGe-ForceRTX3080Ti,CPU是Inteli9-11900K，內(nèi)存為64G，操作系統(tǒng)是64位Windows10。
3.2算法運(yùn)行環(huán)境
首先，針對目標(biāo)系統(tǒng)訓(xùn)練基準(zhǔn)模型，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)偏離表征，獲取后續(xù)對比實(shí)驗(yàn)所需格式的真實(shí)樣本。然后，利用MMD算法對生成樣本和真實(shí)樣本的一致性進(jìn)行評估，驗(yàn)證最優(yōu)數(shù)據(jù)生成策略。進(jìn)一步，利用生成數(shù)據(jù)訓(xùn)練診斷模型并在真實(shí)數(shù)據(jù)集上驗(yàn)證分析，得到最佳診斷策略。最后，與當(dāng)下主流的監(jiān)督學(xué)習(xí)對比，驗(yàn)證提出方法的有效性和優(yōu)勢。
實(shí)驗(yàn)與分析
首先，針對目標(biāo)系統(tǒng)訓(xùn)練基準(zhǔn)模型，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)偏離表征，獲取后續(xù)對比實(shí)驗(yàn)所需格式的真實(shí)樣本。然后，利用MMD算法對生成樣本和真實(shí)樣本的一致性進(jìn)行評估，驗(yàn)證最優(yōu)數(shù)據(jù)生成策略。進(jìn)一步，利用生成數(shù)據(jù)訓(xùn)練診斷模型并在真實(shí)數(shù)據(jù)集上驗(yàn)證分析，得到最佳診斷策略。最后，與當(dāng)下主流的監(jiān)督學(xué)習(xí)對比，驗(yàn)證提出方法的有效性和優(yōu)勢。
4.1目標(biāo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的偏離表征
目標(biāo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的偏離表征依賴基準(zhǔn)模型實(shí)現(xiàn)，基準(zhǔn)模型的精度決定了表征的準(zhǔn)確性。參照圖4構(gòu)建基準(zhǔn)模型，并利用目標(biāo)系統(tǒng)的健康運(yùn)行數(shù)據(jù)訓(xùn)練，使之可以良好地?cái)M合健康系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性。
表4基準(zhǔn)模型的預(yù)測誤差絕對均值
Table4The absolutemeanof the predictionerrorof the benchmarkmodel
| 参数 | 误差均值 |
| TEI-TEO | 0.045 |
| TCO-TCI | 0.043 |
| PRE | 0.152 |
| PRC | 0.395 |
| TRC | 0.213 |
| Tshue | 0.169 |
| Tsha | 0.355 |
4.2基于MMD的生成樣本一致性評估
基于隨機(jī)縮放策略的數(shù)據(jù)生成需要首先進(jìn)行多維偏離矢量的選值和縮放范圍設(shè)定。其中，多維偏離矢量選值指的是對不同偏離程度的特征賦予具體的數(shù)值，而縮放范圍設(shè)定則是限制樣本隨機(jī)縮放的上下限。
本文提出對生成數(shù)據(jù)添加隨機(jī)噪聲的策略，使生成數(shù)據(jù)與真實(shí)數(shù)據(jù)一致性更佳。
噪聲的添加效果與添加噪聲的幅值有密切關(guān)系，噪聲太小作用無法體現(xiàn)，而噪聲太強(qiáng)會(huì)破壞數(shù)據(jù)原有結(jié)構(gòu)。接下來利用實(shí)驗(yàn)方式對不同強(qiáng)度噪聲添加以及無噪聲添加的生成數(shù)據(jù)進(jìn)行樣本一致性評估。如表5所示，對添加的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布噪聲進(jìn)行系數(shù)相除，得到不同強(qiáng)度的噪聲，同時(shí)與不添加噪聲的生成數(shù)據(jù)對比。
| 故障类别 | MMD值 | |||||||||
| 尤噪声 | 噪声/2 | 噪声/1 | 噪声/0.5 | 噪声/0.25 | 声/0.15 | 噪声/0.10 | 噪声/0.05噪声/0.025噪声/0.01 | |||
| 正常(nml) | 0 | 0.546 | 0.216 | 0.161 | 0.216 | 0.235 | 0.233 | 0.228 | 0.225 | 0.224 |
| 冷藏器结垢(c) | 0.752 | 0.643 | 0.46 | 0.228 | 0.174 | 0.205 | 0.23 | 0.233 | 0.228 | 0.225 |
| 冷却水流量减少（fe) | 0.513 | 0.52 | 0.512 | 0.483 | 0.42 | 0.319 | 0.267 | 0.207 | 0.225 | 0.231 |
| 冷冻水流量减少（fe) | 0.4 | 0.396 | 0.406 | 0.352 | 0.272 | 0.202 | 0.205 | 0.227 | 0.229 | |
| 含非凝性气体（nc） | 0.55 | 0.55 | 0.528 | 0.514 | 0.48 | 0.371 | 0.318 | 0.251 | 0.256 | 0.26 |
| 制冷剂泄测） | 0.777 | 0.712 | 0.59 | 0.364 | 0.215 | 0.208 | 0.225 | 0.236 | 0.229 | 0.225 |
| 制冷制过充(m） | 0.578 | 0.553 | 0.546 | 0.477 | 0.325 | 0.237 | D.207 | 0.221 | 0.235 | 0.227 |
4.3基于知識(shí)數(shù)據(jù)化的故障診斷實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
本節(jié)對基于知識(shí)數(shù)據(jù)化的診斷方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，驗(yàn)證數(shù)據(jù)集來自ASHRAERP-1043，該數(shù)據(jù)集細(xì)節(jié)已在3.1節(jié)描述。本節(jié)結(jié)合4.2節(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，針對MMD值最小的5種噪聲添加策略和無噪聲添加策略進(jìn)行6組對照實(shí)驗(yàn)。
最終表明，使用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布除0.15的噪聲添加下，訓(xùn)練模型的診斷性能最佳，總體正確率可達(dá) 82.67% ，比不添加噪聲的診斷精度高 11.64% 由于實(shí)際應(yīng)用時(shí)，這類漸變熱力故障并不需要太高的響應(yīng)速度，完全可以多次診斷后綜合決策，因此這一診斷精度已經(jīng)較好地滿足實(shí)際應(yīng)用求。進(jìn)一步對最優(yōu)生成策略下卷積網(wǎng)絡(luò)的全連接層輸出進(jìn)行可視化處理。
| 故障类别 | 故障严重程度 | ||||||
| 无噪声 | 噪声/0.5 | 市0山15 | 噪声/0.10 | 噪声/0.05 | |||
| ES(nomal) 冷凝器结垢 | 无 | 78.87 | 91.52 | 8.76 | 98.00 | 86.78 | 40.33 |
| 堵塞10%的换热管-Level1 | 39.32 | 43.72 | 47.84 | 53.88 | 51.71 | 51.17 | |
| 堵塞20%的换热管-Level2 | 59.37 | 61.04 | 64.32 | 69.66 | 56.69 | ||
| 堵塞30%的换热管-Leel3 | 61.79 | 66.72 | 65.88 | 79.8 | 68.96 | 59.23 | |
| 冷却水流量减少 (fec) | 堵塞40%的换热管-Leel4 | 75.04 | 70.68 | 73.00 | 3.73 | 79.54 | 58.95 |
| 水流量减少10%-Levell | 94.11 | 82.32 | 98.92 | 88.06 | 80.27 | ||
| 水流量减少20%-Lerel2 | 93.80 | 64.52 | 99.84 | 100.0 | 99.64 | ||
| 水流量减少30%-Level3 | 99.92 | 99.92 | 99.52 | 100.0 | 100.0 | ||
| 冷冻水流量减少 (fve) | 水流量减少405-Leve4 | 99.65 | 100.0 | 99.84 | 100.0 | 100.0 | |
| 水流量减少10%-Level1 | 60.32 | 73.00 | 89.28 | 65.44 | 67.05 | 52.20 | |
| 水流量减少20%-Level2 | 80.39 | 99.52 | 99.76 | 99.80 | 97.69 | ||
| 水流量减少30%-Level3 | 92.91 | 99.80 | 99.96 | 100.0 | 100.0 | ||
| 含非凝性气体 (nc) | 水流量减少40%-Level4 | 98.20 | 100.0 | 100.0 | 100 | 100.0 | 100.0 |
| 含1%春凝性气体-Levell | 64.80 | 0.59 | 66.64 | 61.16 | 65.24 | 67.35 | |
| 含2%非凝性气体-Level2 | 68.31 | 77.60 | 79.24 | 75.08 | 72.66 | 70.45 | |
| 含3%非服性气体-Level3 | 71.80 | 78.28 | 72.92 | 75.59 | 73.87 | ||
| 制冷剂泄漏 (t) | 含4%非凝性气体-Leve4 | 80.27 | 88.24 | 97.44 | 83.76 | 94.00 | 99.19 |
| 泄漏10%制冷别-Levell | 5.56 | 1.68 | 0.08 | 0.00 | 8.55 | 27.68 | |
| 泄猫20%制冷剂-Level2 | 11.29 | 25.16 | 4.48 | 2.48 | 10.76 | 2.6 | |
| 泄漏30%制冷刻-Level3 | 71.81 | 94.36 | 860 | 97.48 | 97.11 | 46.43 | |
| 制冷制过充 | 激漏40%制冷剂-Level4 过充10%制冷剂-Levell | 93.87 55.19 | 99.60 39.96 | 9.99 55.16 | 99.00 88.40 | 97.78 44.72 | 89.84 24.05 |
如圖6所示，分別利用不同嚴(yán)重程度數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析，每種故障200組樣本。可以看出，整體上診斷模型對7個(gè)類別可以較好聚類和分離，但仍存在部分故障的空間分布較近，使得相互誤診率較高。
4.4與監(jiān)督訓(xùn)練故障診斷方法的對比分析
現(xiàn)階段智能診斷算法以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的監(jiān)督學(xué)習(xí)模式為主。因此，有必要將監(jiān)督訓(xùn)練模型與本文方法對比研究。
本文對比不同訓(xùn)練數(shù)據(jù)下的監(jiān)督學(xué)習(xí)方法和本文提出方法的診斷精度和自適應(yīng)性，驗(yàn)證本文方法的優(yōu)勢。本節(jié)設(shè)置6組對比實(shí)驗(yàn)，圖7展示了對比結(jié)果。從總體精度上來看，利用知識(shí)數(shù)據(jù)化表達(dá)的診斷精度為 82.7% ，這一結(jié)果比使用全部數(shù)據(jù)訓(xùn)練模型的 88.2% 差。
綜合可以看出，對比4組監(jiān)督學(xué)習(xí)，本文提出的方法在最優(yōu)診斷和最優(yōu)最差差值上均處于中間水平，結(jié)合該方法完全無須標(biāo)記數(shù)據(jù)的特性，表明該方法具有替代監(jiān)督學(xué)習(xí)算法的潛力，具有明顯優(yōu)勢。
| 展会名称 | 参展时间 | 展会具体地址 |
| 第三届淮海经济区制冷、空调、热泵及通风设备展览会 | 延期、时间待定 | 徐州国际会展中心 |
| 2022第六届中国（临沂）制冷、空调及通风设备展览会 | 延期、时间待定 | 临沂国际会展中心 |
| 2022广州国际制冷、空调、通风及空气处理设备展览会 | 延期、时间待定 | 广州·中国进出口商品交易会 |
| 常州冷库展 | 延期、时间待定 | 常州西太湖博览中心 |
| 嵊州制冷展 | 延期、时间待定 | 嵊州国际会展中心 |
| 苏南制冷展 | 延期、时间待定 | 苏州国际博览中心 |
| 第二十二届中国制冷、空调、热泵、通风及冷链装备博览会 | 延期、时间待定 | 南京国际展览中心 |
| 第三届中国国际空调通风暨制冷及冷链产业展览会 | 延期、时间待定 | 杭州国际博览中心 |
| 2023亚洲供热暖通、热水、烘干干燥及热泵产业博览会 | 延期、时间待定 | 广州-广交会展馆 |
| 上海国际车用空调及冷藏技术展览会 | 2022.12.01-03 | 上海新国际博览中心 |
| 第十四届成都供热通风空调热泵暨舒适家具系统展 | 2022.12-09-11 | 成都·中国西部国际博览城 |
| 2023中国西部供暖、热水、烘干干燥及热泵产业博览会 | 2023.03.03-05 | 中国西部国际博览城 |
| 第八届中国西部国际制冷展（西部制冷展） | 2023.03.09-11 | 西安国际会展中心 |
| 2023北方国际供热通风空调清洁能源及舒适家具系统展览会 | 2023.03.17-19 | 沈阳新世界博览馆 |
| 2023第13届HPE中国热泵展 | 2023.03.18-20 | 中国·河北（石家庄国际会展中心） |
| 第三十四届国际制冷、空调、供暖、通风、及食品冷冻加工展览会 | 2023.04.07-09 | 上海新国际博览中心 |
| 2023中国（山东）国际制冷空调通风及冷链产业博览会 | 2023.04.26-28 | 济南·山东国际会展中心 |
| 2023亚洲泳池SPA博览会 | 2023.05.10.12 | 广州·广交会展馆 |
| 2023第六届上海国际休闲水处理工程设计与产品博览会 | 2023.06.07-09 | 上海跨国采购会展中心 |
| 2023上海国际制冷设备及冷链物流展 | 2023.07.05-07 | 上海新国际博览中心 |
| 2022中国中部（武汉）国际制冷、空调、供热、通风、洁净及冷链产业博览会 | 2023.09.21-23 | 中国（武汉）文化博览中心 |
| 2023中国（深圳）制冷空调后市场展 | 2023.10.13-15 | 深圳国际会展中心（宝安） |
| 2022中国南方（佛山）国际制冷、空调及通风设备展览会 | 2023.11.10-10 | 潭州国际会展中心 |
| 南方制冷展 | 2023.11.10-12 | 佛山（潭州）国际会展中心 |
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第三十四屆國際制冷、空調(diào)、供暖、通風(fēng)及食品冷凍加工展覽會(huì)
THE34THINTERNATIONALEXHIBITIONFORREFRIGERATION,AIR-CONDITIONING,HEATINGANDVENTILATION,FROZENFOODPROCESSING,PACKAGINGANDSTORAGE
2023第二屆中國中部國際制冷、空調(diào)、供熱通風(fēng)、潔凈及冷鏈產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)
2023The2nd Central China International Refrigeration,Air Conditioning,Heating Ventilation,Cleaning and Cold ChainIndustryExpo
2023.9.21-23中國（武漢）文化博覽中心
創(chuàng)新高質(zhì)發(fā)展、履行‘雙碳承諾助推中部崛起、服務(wù)一帶一路
主辦單位：湖北省制冷學(xué)會(huì)湖南省制冷學(xué)會(huì)河南省制冷學(xué)會(huì)安徽省制冷學(xué)會(huì)山西省制冷學(xué)會(huì)武漢市制冷學(xué)會(huì)
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再聚武漢
西安展會(huì)預(yù)告
rWR-FXPO2023 順為新材·第8屆中國西部國際制冷展 Sharewe The 8th Western China International Refrigeration Exp
2023.3.9-11西安國際會(huì)展中心
制冷暖通行業(yè)大展
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江蘇萬源新材料股份有限公司Jiangsu Wanyuan New Materials Co.Ltd
江蘇萬源新材料股份有限公司成立于2005年7月，是省高新技術(shù)企業(yè)。公司座落在江蘇省鎮(zhèn)江市丹徒區(qū)上黨鎮(zhèn)汽車產(chǎn)業(yè)配套工業(yè)園，公司致力于克服金屬的自身缺陷、拓展金屬的適用范圍及其他新材料的研發(fā)工作。主要從事親水涂層、憎水涂層、環(huán)氧涂層、分子篩涂層、聚酯涂層、超強(qiáng)防腐涂層、絕緣涂層、金屬基納米石墨烯復(fù)合材；建筑及裝飾用環(huán)氧、聚酯、氟碳金屬涂層卷；換熱器及水道用銅液壓、水壓三通件，銅焊接件及配管；高精密度毛細(xì)管，吹脹式冷板，翅片式蒸發(fā)器，微通道散熱器。公司現(xiàn)在擁有多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。已獲得十三項(xiàng)國家發(fā)明專利和多項(xiàng)實(shí)用新型專利的授權(quán)，現(xiàn)已有五個(gè)產(chǎn)品被江蘇省科技廳認(rèn)定為高新技術(shù)產(chǎn)品，在暖通、制冷、通用設(shè)備和電子通訊配套領(lǐng)域具有豐富的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)和較大規(guī)模的生產(chǎn)能力。歡迎新老客戶惠顧！
第三代環(huán)氧-酚醛涂層鋁箔超強(qiáng)抗腐蝕能力
適用于污泥烘干，數(shù)據(jù)中心淋水板換，化工腐蝕場所，核電站及海上風(fēng)能發(fā)電、鉆井平臺(tái)。
適用于家用電器、工業(yè)用空調(diào)、中央空調(diào)和特種換熱設(shè)備、電子通訊設(shè)備，新能源鋰電池、風(fēng)力發(fā)電、新風(fēng)系統(tǒng)等行業(yè)
地址：江蘇省鎮(zhèn)江市丹徒區(qū)上黨工業(yè)園興業(yè)路電話：0511-85589016 85589029傳真：0511-85589018 85589028
網(wǎng)址：www.jswanyuan.cn（全國免費(fèi)服務(wù)熱線）400-119-8220張經(jīng)理手機(jī)15850444444
『金屬納米防護(hù)涂料』Metal NanoProtective Coatings
產(chǎn)品應(yīng)用行業(yè)：
深圳市三曜科技有限公司Shenzhen Suntighr Technology Co.Ltd
冷凍冷贏、冷柜、污泥烘干、煙草烘干、海洋油氣平臺(tái)、船用空調(diào)、鐵路機(jī)車、礦山、化工、電鍍、鋼鐵、醫(yī)療、農(nóng)產(chǎn)品、食品烘干、
華東生產(chǎn)基地：安徽省宣城市廣經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)振業(yè)路19號2號樓團(tuán)話：0563-6990899手機(jī)：18956372068網(wǎng)址：www.szsanyao.com
華南生產(chǎn)基地：佛山市三水區(qū)中心科
技區(qū)蘆巷園C區(qū)4-2
固話：0757-87669809
手機(jī)：18928602595
郵箱：sales@szsanyao.com
專業(yè)風(fēng)機(jī)制造商
詳細(xì)信息
節(jié)能省電
⑤ 產(chǎn)生覆 1400\mathsf{m}2 范圍① 大自然 1-3m/ 體感最佳風(fēng)速能從6\~12米的高空壓向地面
誠招各省級經(jīng)銷商
\star25 年風(fēng)機(jī)經(jīng)驗(yàn)
\star20 年軸流風(fēng)機(jī)研發(fā)生產(chǎn)
\star15 項(xiàng)實(shí)用新型專利
★3件省級新產(chǎn)品
誠招各省級經(jīng)銷商
25年風(fēng)機(jī)經(jīng)驗(yàn)，20年軸流風(fēng)機(jī)研發(fā)生產(chǎn)，15項(xiàng)實(shí)用新型專利，3件省級新產(chǎn)品
浙江三新科技有限公司新吉康 Zhejiang Sanxin Technology Co Ltd
郵箱：sanxin@zjxfans.com手機(jī)：1360585008118767595905地址：浙江省新昌縣青山開發(fā)區(qū)（拔茅工業(yè)區(qū)）
傳真：0575-86090002網(wǎng)址：www.sxfans.com電話：0575-86335182
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澳可盛專業(yè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)高效冷風(fēng)機(jī)和風(fēng)冷冷凝器并可為客戶提供定制產(chǎn)品和技術(shù)咨詢服務(wù)。
浙江澳可盛制冷設(shè)備有限公司
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地址：浙江嵊州市甘霖工業(yè)園B區(qū)
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