三言兩語說透設計模式的藝術-單例模式
寫在前面單例模式是一種常用的軟件設計模式，它所創建的對象只有一個實例，且該實例易于被外界訪問。單例對象由于只有一個實例，所以它可以方便地被系統中的其他對象共享，從而減少
湖南省常德市的漢壽縣素有“甲魚之鄉”的美稱。在20世紀70年代末，由中國工程院院士劉筠牽頭，在當地開展人工繁殖甲魚研究并取得成功，從此拉開了鱉類養殖的序幕。在經歷了從利用天然資源粗放式養殖到人工集約化養殖的發展過程，甲魚養殖現已成為我國淡水漁業中發展速度快、效益好、集約化程度高的畜牧養殖產業之一。
甲魚幼苗對室溫、水溫都非常敏感，需要隨著四季溫度變化及時調節。憑借對加熱水溫和室內環溫的精準控制和綠色節能省電的特點，空氣能熱泵冷暖產品脫穎而出，成為畜牧養殖行業的寵兒。對于海爾熱泵冷暖的明星產品—驕陽空氣能熱泵而言，也是繼北方煤改電后對畜牧養殖行業的突破，不僅將節能減排的要求落地，真正通過技術創新實現科技強農、助力產業興農。
從家庭采暖到畜牧養殖
李曉明（化名）是湖南常德漢壽縣甲魚養殖基地的一名養殖戶，從他父輩就已經開始進行甲魚養殖工作。據他介紹，當地有2000多位甲魚養殖戶，每年甲魚產值超過10億元，除甲魚外，當地魚類養殖還有黃鱔、龍蝦、四大家魚等品種。
在畜牧養殖行業，溫度是決定牲畜及農作物成活、生產的重要因素，不夸張地說，畜牧養殖溫度控制越精準，利潤也就越可觀。甲魚養殖也不例外。
“甲魚幼苗對環境溫度、水溫很敏感，溫室養殖控制在28-30℃之間比較適宜，隨著魚苗逐漸長大以及四季溫度變化，需要及時調節溫度，避免過高或過低的不穩定生活環境對甲魚生長和健康造成影響。”李曉明說。
以往，當地秋冬季節養殖甲魚時需要使用燃煤鍋爐，但鍋爐排放廢煙廢氣較多，其中還包括大量一氧化碳和煙灰，容易造成環境污染。更令養殖戶們頭疼的是，燃煤鍋爐的水溫不受控、不智能，需要定時給鍋爐加煤，這就導致大家在冬季夜里還得定鬧鐘起床給鍋爐加煤，非常不方便。
2021年，當地鎮政府開始動員養殖戶響應國家節能減排政策，使用清潔能源替代燃煤鍋爐。“當時，鎮政府組織多家空氣能熱泵、水汽能熱泵、地源熱泵企業前來推廣，海爾是最早來的一批企業。通過對比，大部分養殖戶首選的還是空氣能熱泵采暖方案。不過，也有不少養殖戶對空氣能熱泵有所顧慮，因為該產品受環境溫度影響較大，大家害怕由于冬季氣溫低導致機器無法正常運行工作，有很多朋友都抱著觀望的態度。”李曉明回憶起當年的情景。
對于李曉明而言，并非沒有擔心過，但周圍有不少親戚朋友都在使用海爾驕陽空氣能熱泵用來冬季采暖，大家對海爾產品使用感受和服務的口碑非常好，令他下決心選擇海爾品牌，并與專業人員一起溝通設計安裝方案。
“海爾專業人員分享了很多此前在北方地區‘煤改電’項目冬季采暖的實操經驗，并且產品和設計方案能夠根據用戶的實際情況量身定制，適配不同經濟作物在不同規模和不同區域下的養殖溫度。我家安裝順利調試，此前擔心的問題也沒有發生。”李曉明說。
截至目前，在李曉明的養殖戶朋友中，使用海爾驕陽空氣能熱泵最久的已有三年。大家算了筆經濟賬：按照現在的煤價，100平米甲魚幼苗溫室使用燃煤鍋爐采暖每年需要1萬多元，使用空氣能產品的電費約在5000-7000元，節省費用超過40%。
“更重要的是，太智能方便了，機器啟動之后可以根據室內溫度的變化啟停，還可以使用APP進行遠程查看、操控機器的工作情況，再也不用大冬天夜里定鬧鐘起床給鍋爐加煤了，溫室環境也變得更加干凈了，家家戶戶也不再冒黑煙了。”李曉明說。
加大研發力度，不斷提升產品可靠性
在我國，由于自然環境與地理位置的差異，不同地區的氣候溫度也大不相同，特別是在夏熱冬冷以及北方地區冬季嚴寒低溫環境下，傳統熱水采暖設備所帶來的高能耗和高使用成本成為用戶的使用痛點。
空氣能熱泵的原理是以極少的電能驅動壓縮機運轉，從空氣中吸收大量的低溫熱量，經過壓縮機壓縮轉化為高溫熱能實現對水的加熱，是一種節能高效、綠色環保技術。傳統的空氣能熱泵在低溫環境中制熱效率低下甚至無法運行，這就意味著雖然是節能高效環保的產品，但是由于技術原因很難在北方大部分地區推廣。但隨著技術不斷進步，2016年空氣源熱泵中標北京“煤改電”項目成為農村冬季取暖的主要替代能源之一。
2022年，憑借先進工業4.0技術在產業鏈全流程的廣泛應用，鄭州海爾熱水器互聯工廠成為全球第一家熱水器行業端到端“燈塔工廠”。為了進一步加強對空氣能熱泵技術的研究，該工廠內特別設置了一系列熱泵性能實驗室，用于試驗研究空氣能熱泵的性能，特別是測試高溫、低溫等極端環境下機組的運轉可靠性，根據實驗數據持續優化設計、最終提升用戶的冷暖和熱水體驗。
首先，為積極響應國家綠色環保制冷劑政策需求，該實驗室滿足最新的R290和R32環保制冷劑試驗要求，在行業內推出一系列綠色環保制冷劑熱泵產品。
其次，實驗室也不斷進行創新技術的研究。例如：常規熱泵機組一般適用于南方，鄭州海爾熱水器互聯工廠針對北方低環境溫度對熱泵的性能和可靠性研究，研發出壓縮機、風機、水泵全變頻科技，COP能效比值最高可以達到6.0，遠超國家一級能效標準，同時克服了超低溫環境及高溫、高腐環境對機組運行的影響，實現了空氣能熱泵熱水-25℃~45℃穩定制熱，熱泵冷暖機-35℃高效運行，滿足全國絕大部分地區的冷暖熱水需求。
第三，海爾熱泵實驗室也針對水質健康進行了大量的試驗研究，研發出的“抑垢凈水洗”空氣能熱水器，采用七重過濾設計層層凈化，消滅內膽和管道內部細菌，滅菌率高達99.9%。
面對蓬勃發展的市場和日益增長的高端產品和服務需求，鄭州海爾熱水器互聯工廠與客戶實現了更加緊密的聯系。海爾智家副總裁、海爾智家水聯網總經理管江勇在接受新華網采訪時表示，通過建立多能源智慧服務云平臺，不僅能對客戶端供能設備遠程運維管理，還能故障自診斷、智能預警、遠程維保，為用戶匹配產品運行最優的節能方案，減少能源浪費。
目前在湖南常德漢壽縣，海爾驕陽系列空氣能熱泵累計在甲魚養殖基地服務超過800個養殖戶，是安裝數量最多的品牌，在良好的產品品質和售后服務保障下，養殖戶更換新機時首先想到的便是海爾。
“我父輩那會兒，養殖甲魚的人并不多，大家因為技術和經驗不足，沒少走彎路。到我這一輩，在外地打工回來后發現甲魚越來越受到市場歡迎，于是決定繼承父輩的事業，把甲魚養殖事業做得更好。作為甲魚之鄉，甲魚養殖為我們帶來較好的經濟收益，通過更新采暖熱水設備，更讓我們敢于大膽放手去做。未來，我想把養殖規模做得更大，通過積累的經驗把甲魚養好賣到更多的地方去。”李曉明說。
李曉明僅僅是返鄉入鄉“雙創”人才的縮影之一。農業農村部數據顯示，截至2022年6月，全國各類返鄉入鄉創業創新人員累計達到1120萬人，智慧農業等產業新業態大量涌現。
在技術創新助力下，海爾驕陽系列空氣能熱泵從家庭采暖領域成功應用于畜牧養殖行業，通過在甘肅天水某生豬養殖基地、新疆阿勒泰福海縣魚苗培育基地、山西五臺山國有林場、山東濰坊壽光蔬菜大棚等多地的代表項目，真正做到為畜牧養殖行業高質量發展賦能，將助力鄉村振興的動人故事寫在祖國的大地上。（文/趙秋玥）
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