基于TRIZ理论降低机场生活热水成本

01、项目概述

机场生活热水的生产在非供暖季利用空气源热泵制取，供暖季利用板式换热器换热制取，传统生产方式较为粗放，未全面考虑两个系统在何种环境中哪个效率更高及管道热损失的问题，管理方式较为粗放。

为此我们通过TRIZ创新理论，采取了对阀门、板换包裹可拆卸式保温套、根据室外环境及时切换热水生产系统、根据用户热水集中使用时间及时调整每日开机时间、根据不同季节设定不同供水温度，以达到降本增效和节能减排的目的。

02、问题分析与转化

为深入剖析问题，我们对两个热水制取系统的重要组成部分进行组件分析，从系统中剥离出了16个组件的80对相互作用。

1.针对组件分析情况，将大系统分为空气源热泵和板换换热系统。

2.对各组件的不同作用进行功能分析，通过该分析进一步确定了在两个系统中的关键组件为蒸发器、换热翅片和管网，并从中分析出了3种负面功能，分别是蒸发器及翅片堵塞、管网热损、切换不及时。

3.通过层层向上的因果分析，得出使得整个系统成本升高的主要原因有热水损耗、热水温度设定不合理、热源价格高。

4.充分发挥TRIZ方法的问题分析优势，并对无法改变的电价、水价等原因进行裁剪。

通过将问题矛盾转化为TRIZ理论中标准的技术矛盾、物理矛盾等，再从给出的标准解法中找寻解决方案，如为改善热量损失，阀门等包裹上保温层会造成使用流程方便性恶化，需在TRIZ理论的技术矛盾矩阵表中找寻解法；如针对用户供水温度既要高又要低两个物理性质相悖的问题，需利用物理矛盾中的分理方法去解决。

03、创新方法应用

通过问题分析和转化，从中找出四个突破点进行解决。将无法改变的电价、高温热水单价进行裁剪，利用提高系统效率来代替；针对3对技术矛盾，结合矛盾矩阵表推荐的发明原理和实际情况，利用预先作用原理、用曲面化原理、惰性原理、分隔原理等进行技术矛盾的解决；针对用户侧存在的物理矛盾，利用时间、空间、条件的分离方法对物理矛盾进行解决；还通过建立外部合成的物-场模型、构建增强形物-场模型对保温和人为误差问题进行解决。

04、解决方案

通过借用上述的创新方法，我们得到了清理灰尘，水垢、增加蒸发器面积、保温分块、利用平值、谷值电价、改变水温、分时段启闭、自动切换系统、利用新能源替代、太阳能+空气源热水系统等16项方案。通过选取可靠性、实施难易程度、成本投入这三个参数对方案进行评价和遴选，最终得到了8种降低热水生产成本方案。

05、创新效果

我们得出的分割保温、设定不同温度、清理灰尘，水垢、定点启闭、根据环境温度自动切换、定期板换清理的创新方案，已经应用于我们的热水生产实际运行中，经过测算每年可以减小管道散热5%、降低用能成本15%、减小人工成本20%。


资讯来源：https://www.lxgmgl.com/TRIZ/