蒸汽從工業革命時期開始進入人類的生產和生活領域，到現在仍然是熱利用的最佳媒介之一。科技日新月異，然而目前蒸氣的來源仍然主要來

蒸汽從工業革命時期開始進入人類的生產和生活領域，到現在仍然是熱利用的最佳媒介之一。

科技日新月異，然而目前蒸氣的來源仍然主要來自鍋爐。煤不能燒了，換做蒸氣來燒鍋爐制蒸汽，蒸氣的燃料成本上漲了幾乎一倍，或者更高。對于很多企業而言，這個成本的上漲進一步加劇了經營的壓力。似乎我們應該通過創新在不增加污染或者更少的污染前提下，采用更低的成本來產生蒸汽。

可能嗎？首富說：人應該有夢想，萬一實現了呢。

電制蒸汽，除了電鍋爐外，都是比較難的路子。電鍋爐產生蒸汽技術難度不高，但效率也低，極限的效率是1。

清華大學張立欽教授2017年發表的《大型壓縮式高溫熱泵技術研究及應用進展》一文應該算作目前對壓縮式高溫熱泵技術權威性的綜述。文章認為壓縮式高溫熱泵，從工質、壓縮機等關鍵技術環節還處在實驗室研究階段。唯一見諸媒體的壓縮式熱泵蒸汽機是日本神戶制鋼所研制的系列蒸汽高溫熱泵，采用高壓縮比高溫適用的兩級螺桿式壓縮機，工質采用高溫工質R245fa，熱功率380~660 kW，冷凝溫度可達120℃或160℃以上，COP分別達到3.2 和2.5，可對工廠內的溫排水實施熱回收，適用于食品、藥品、輕化工等工業的原料濃縮及干燥等多種工序。漁夫從兩年前動員了所有的人脈資源想買到這款產品，都沒有奏效。這兩天看到媒體上說神鋼造假的報道，心里在嘀咕這款熱泵是不是也是假新聞？（開玩笑呀）

日本荏原在煙臺有工廠，工廠的網站上有第二類吸收式熱泵的產品報道。最高蒸汽壓力0.7MPa，單級吸收式熱泵能效在0.5上下，兩級吸收式熱泵最高溫升80℃，能效卻只有0.3。漁夫對該公司進行了反復聯系，給出了部分技術參數，但是一年多的時間內還沒有給出預算報價。對多家國內外知名的吸收式熱泵廠家詢價，無一回音。

沒辦法，漁夫這個外行開始自己的熱泵蒸汽機的研究。漁夫是頂尖的研發專家，絕對不會以卵擊石的。漁夫的研究一定會出奇制勝的。

漁夫已經知道，高溫熱泵的工質還在實驗室里面研究著呢，外行的漁夫不會不自量力的。漁夫的大部分熱力學知識是我同學山東大學陸辰教授口授的，做學問非常嚴謹的陸大哥還教會了我一個辦法，叫做看圖識字。

這次研究的圖選擇了MVR行業。MVR是機械蒸汽再壓縮技術(Mechanical Vapor Recompression)的簡稱，相對成熟的行業，節能成果顯著。MVR的工質就是水蒸氣，在漁夫看來，漁夫的熱泵蒸汽機就照抄MVR了。

很顯然，熱泵行業那么多能人不會沒有注意到水蒸氣這一天然工質的，沒有用來做熱泵蒸汽機肯定有漁夫沒搞懂的原因。漁夫這個外行就只能瞄準某個成熟的MVR壓縮機產品參數，內心猜測如果偏離這些參數，效果未必就好。可是實際的產品需求可能與這組參數不吻合。

漁夫的碩士學位是工業自動化專業的，漁夫的辦法是通過控制手段“喂給”MVR壓縮機一個合適的工況。假如這個“喂給”過程的制造成本和能耗水平足夠低，這樣不就湊出了一臺熱泵蒸汽機了？

荏原的那個第二類吸收式熱泵就是很好的“圖”，可惜存在一個限制。來自發生器的蒸汽必須要在冷凝器中冷凝才能確保整個熱力學循環可持續。這個冷凝需要借助冷凝器內部的熱交換器將熱量交換到外部冷卻塔排放到空氣中。一方面，這些熱量損失導致在原理上，第二類吸收式熱泵COP要低于0.5，其次外部環境溫度隨季節變化而變化，影響到整個系統參數的優化。

可能熱力學學科的自身規律會產生一種順應自然的思維氛圍，這可能是漁夫的管中窺豹。但是，漁夫沒有找到論文中有關于對這個冷凝溫度的控制的論述。遇到了漁夫這樣的無知無畏的外行，馬上盯上了這個冷凝器。用了一個泵+噴射器的組合取代了冷卻塔。泵+噴射器組合利用泵產生的高壓水流實現了水蒸氣的強制冷凝，而來自發生器的熱量也沒有排出，被送到了蒸發器（MVR壓縮機的吸入口）。通過控制泵，達到控制MVR的喂給。

上圖就是漁夫熱泵蒸汽機專利的結果，10為噴射器、18為水泵，8為MVR壓縮機。

創新首先要站在巨人的肩膀上，漁夫勉強靠上了巨人的背。這樣湊出來的發明，漁夫堅信不疑可以成功，肯定不是最好的，但是至少有一種熱泵蒸汽機可以用了。漁夫的科研方法論還是有點功力的。