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智聯(lián)冷暖共享未來

2025年第36屆中國制冷展技術(shù)總結(jié)報告(第四期）

工商業(yè)用中央空調(diào)冷（熱）水機組

本節(jié)作者「北京建筑大學(xué) 徐榮吉教授、胡文舉副教授、王剛講師、博士生李高超」

總體技術(shù)特點

本屆展會冷（熱）水機組展出規(guī)模繼續(xù)擴大，天加、約克、麥克維爾、美的、格力、海爾等國內(nèi)外企業(yè)新產(chǎn)品、新技術(shù)、新理念亮相展會，其中離心式冷（熱）水機組仍是熱點，螺桿及渦旋機組減少，吸收式機組僅一家展出。從整體上看，冷（熱）水機組顛覆性新產(chǎn)品及新技術(shù)不多，各企業(yè)更務(wù)實、注重市場需求及應(yīng)用場景，更突出用戶價值。產(chǎn)品與技術(shù)表現(xiàn)的總體特點主要有：

1）磁懸浮離心式冷（熱）水機組逐漸普及、氣懸浮機組持續(xù)增加；

2）小型商用多聯(lián)供機組“準(zhǔn)三級”壓縮、光伏直驅(qū)等特色技術(shù)涌現(xiàn)；

3）環(huán)保制冷劑應(yīng)用受到；

4）非銅材配件發(fā)展迅速，泵閥持續(xù)向智能化發(fā)展。

特色產(chǎn)品

磁懸浮離心式冷（熱）水機組逐漸普及、氣懸浮機組持續(xù)增加

磁懸浮離心式冷（熱）水機組逐漸普及。繼丹佛斯、麥克維爾等國際品牌擁有磁懸浮核心技術(shù)外，格力、美的、海爾、磁谷、鑫磊、雷茨等擁有自主磁懸浮冷（熱）水機組，且均應(yīng)用自主磁懸浮離心式壓縮機。美的展出了集控制與壓縮機一體化設(shè)計的磁懸浮離心式冷水機組，以及基于其磁懸浮技術(shù)的水地源機組、自然冷機組、風(fēng)冷機組、水冷磁懸浮直膨機組及制冷、蓄冷雙工況機組等，其構(gòu)建了基于磁懸浮離心式冷水機組的“全溫區(qū)、全場景、全品類”覆蓋。其展出的鯤禹磁懸浮變頻離心式冷水機組采用自主研發(fā)的5自由度位置控制技術(shù)的磁懸浮軸承，懸浮精度達(dá)0.5微米，每秒動態(tài)調(diào)整2萬次，IPLV高達(dá)11.95。單機頭最大800RT，可2-4機頭并聯(lián)，實現(xiàn)單機最大3200RT。機組采用R134a制冷劑，且可切換為更低GWP的R1234ze環(huán)保制冷劑。冷水出水5-15℃，冷卻水最低可達(dá)10℃，可適用大部分區(qū)域全年制冷、中溫出水，以及部分場景工藝?yán)渌褂谩?/p>

圖3-1 美的鯤禹磁懸浮變頻離心式冷水機組

雷茨展出了基于自研壓縮機的磁懸浮離心式冷水機組及熱泵機組。其通過軸承位置傳感器改進(jìn)及算法改進(jìn)使得機組可靠性、壓比更高。展會現(xiàn)場機組在無制冷劑情況下啟動，并關(guān)閉節(jié)流閥，發(fā)生喘振，超過軸承震動安全閾值后備降，立即重新啟動機組，仍能正常啟動，整個機組可靠性較高。其核心是，軸承位置傳感器在遠(yuǎn)離葉輪側(cè)，減少了由于溫度變化導(dǎo)致的軸承位置測試不準(zhǔn)確，且葉輪端為自由端，只保護(hù)徑向，不保護(hù)軸向，使軸位置判定精度更高。在控制算法上，將機殼震動與軸位置偏轉(zhuǎn)分離，精度更高。且在較大壓比下也能保證整個機組可靠性。此外，葉輪型線也有改進(jìn)，葉片厚度有優(yōu)化，由于頂部流速快，頂部通流空間大，在不影響強度情況下，頂部厚度有改薄，流速加快，長短葉片位置也有改動。天加SMARDT展出了風(fēng)冷磁懸浮冷水機組，采用雙級磁懸浮離心壓縮機，區(qū)別于常規(guī)風(fēng)冷機組多機頭機組管路互相獨立，其風(fēng)冷換熱器采用多路全并聯(lián)設(shè)計，不用考慮回油，在部分負(fù)荷時，風(fēng)冷換熱器全部參與換熱，效率更高。鑫磊磁懸浮變頻離心式冷水機組，應(yīng)用自研磁懸浮壓縮機，冷量覆蓋60-1100RT，壓比高達(dá)6.0，COP達(dá)7.16，IPLV達(dá)10.18。

（a）雷茨磁懸浮冷水機組

（b）天加SMARDT風(fēng)冷磁懸浮冷水機組

圖3-2 磁懸浮冷水機組

氣懸浮離心式冷（熱）水機組技術(shù)及規(guī)模均有突破。由于氣懸浮壓縮機零部件少，控制簡單，具有成本優(yōu)勢，機組展出規(guī)模持續(xù)增加，特別是勢加透博自主動壓氣懸浮離心壓縮機技術(shù)的成熟，推動了氣懸浮機組的發(fā)展。海爾靜壓氣懸浮繼去年向大冷量發(fā)展，今年突破大壓比，展出了靜壓氣懸浮離心式熱泵機組，機組搭載了自主研發(fā)的氣液雙相靜壓氣浮軸承，最高出水溫度55℃，熱源溫度3~20℃，冷量范圍100~600RT，適用于夏季制冷，冬季制熱場景。

格力展出了自研壓縮機的動壓氣懸浮離心式冷水機組，壓縮機控制部分與壓縮機集成一體化設(shè)計，機組更緊湊，控制散熱更充分。久鼎展出了采用勢加透博高效動壓氣懸浮離心壓縮機的氣懸浮離心式冷水機組，搭配寬工況高效三元流葉輪，滿負(fù)荷COP達(dá)7.0，綜合部分負(fù)荷效率IPLV（GB19577）達(dá)10.0，實現(xiàn)COP/IPLV雙一級能效，采用R134a制冷劑，制冷溫度4-16℃，冷量范圍75RT-800RT。維克展出了采用勢加透博壓縮機的動壓氣懸浮變頻離心冷水機組，名義工況實測COP達(dá)6.83，IPLV達(dá)10.01，集成智慧運行控制。

(a) 格力模塊化集成式磁/氣懸浮離心機

(b) 維克氣懸浮變頻離心冷水機組

(d) 海爾氣懸浮熱泵離心機

圖3-3氣懸浮離心冷水機組

繼往年格力、格瑞德展出10kV離心式冷水機組后，海信與海爾分別展出了10kV驅(qū)動機組。海信在去年正壓液浮無油變頻離心機組的基礎(chǔ)上，改變了壓縮機的驅(qū)動技術(shù)，實現(xiàn)了10kV直驅(qū)。

圖3-4 海信10kV正壓液浮無油離心式冷水機組

圖3-5 海爾10kV離心式熱泵機組

小型商用多聯(lián)供機組新技術(shù)涌現(xiàn)

海爾、約克、日立、芬尼、太陽雨等均展出了小型商用多聯(lián)供機組，規(guī)模較往年增加，且有超低溫及光伏直驅(qū)技術(shù)等突破。海爾超低溫?zé)岜脵C組基于雙壓縮機“準(zhǔn)三級”壓縮實現(xiàn)了嚴(yán)寒高水溫(-40℃工況65℃出水)。其機組循環(huán)原理圖如圖3-6（b）所示。主要技術(shù)特色有：1）雙壓縮機雙級壓縮低壓級補氣到單機單級壓縮自適應(yīng)切換適應(yīng)不同壓比工況；2）雙機雙變頻控制，兩級容量比柔性連續(xù)可調(diào)；3）單/雙噴射柔性連續(xù)調(diào)節(jié)實現(xiàn)可靠性/制熱量/能效最優(yōu)控制。除了出水溫度高以外，還具有強制熱(-30°C制熱量不衰減)、高能效(HSPF+13%)、低成本(單位制熱量成本-48%)、高可靠(全工況排溫<95℃)，設(shè)備體積-10%以上，大壓比工況排溫<100℃等優(yōu)勢。

(a) 海爾超低溫?zé)岜脵C組

(b)循環(huán)原理圖

圖3-6 海爾超低溫?zé)岜脵C組

約克展出了YVAE-C超低溫全變頻空氣源熱泵（冷水）機組，主要技術(shù)特色有：

1）根據(jù)室內(nèi)末端的閥的狀態(tài)來精準(zhǔn)匹配水流量需求，實時對比當(dāng)前實際水流量和目標(biāo)水流量，調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，使水系統(tǒng)始終處于最節(jié)能的狀態(tài)；

2）采用貓頭鷹尾緣靜音仿生學(xué)和三維曲面設(shè)計，更好的控制葉片表面氣流組織，提升風(fēng)機能效，靜壓效率高達(dá)58%；

3）通過約克IWE SMART Robo蘿卜優(yōu)省魔盒(含AI節(jié)能芯片)、室內(nèi)溫控器和傳感器等硬件，集成了基于專家經(jīng)驗的空調(diào)AI模型，系統(tǒng)根據(jù)負(fù)荷變化，溫度變化，在發(fā)生偏差之前提前去調(diào)整水溫和流量，減少超調(diào)，更節(jié)能。

日立與芬尼分別展出了光伏直驅(qū)水源和空氣源熱泵熱水機組，采用直流直驅(qū)形式，將太陽能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉磁c傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)了多能源協(xié)同，不僅提高了能源利用效率，還減少了對傳統(tǒng)能源的依賴，降低了碳排放。

圖3-7 約克YVAE-C超低溫全變頻空氣源熱泵（冷水）機組

圖3-8芬尼光伏直驅(qū)空氣源熱泵熱水機組

圖3-9日立光伏直驅(qū)水源熱泵機組

環(huán)保制冷劑再次受到

天加展出了采用R1234ze(E)制冷劑的離心冷水機組，冷量范圍500-1300RT，采用R1234ze(E)制冷劑，ODP=0，GWP＜1，采用流膜均布降膜蒸發(fā)器，制冷劑節(jié)省35%。機組COP(6.6-7.2)/IPLV(9.0-10.5)雙一級能效。海爾展出了采用R1234ze制冷劑的磁懸浮變頻離心機組。麥克維爾展出了采用R34a/R1234ze(E)/R513a制冷劑，實現(xiàn)多制冷劑直接更換的WTCV雙級直驅(qū)變頻離心式冷水機組，壓縮機采用兩級閉式葉輪串聯(lián)設(shè)計，兩級葉輪分擔(dān)氟側(cè)壓比，拓展壓縮機高效區(qū)間，將轉(zhuǎn)速從3600轉(zhuǎn)提高至6800轉(zhuǎn)；采用高速感應(yīng)電機直接驅(qū)動，替代傳統(tǒng)低速離心機標(biāo)配的齒輪箱；采用放置在降膜蒸發(fā)器底部的臥式油槽設(shè)計，內(nèi)置高壓油引射油泵引射濾芯底部積存的油回到油槽。

（a）R1234ze(E)離心式冷水機組

（b）海爾R1234ze磁懸浮離心式冷水機組

（c）麥克維爾R1234ze(E)離心式冷水機組

圖3-10 環(huán)保制冷劑機組

配件、泵、管材緊隨市場需求

在閥件上，主要向集成式，多功能化發(fā)展。三花展出了三通安全截斷閥，創(chuàng)新Y型流道+閥芯球設(shè)計減少閥的負(fù)載的同時能夠更高效地將電機的扭矩放大，實現(xiàn)單線圈驅(qū)動。流道與閥芯精準(zhǔn)配合，實現(xiàn)制冷劑通斷與流量調(diào)節(jié)雙重功能?？珊喕苈吩O(shè)計，應(yīng)用于A2L制冷劑的安全截斷，減小了系統(tǒng)主板的供電功率，主要應(yīng)用于熱回收型多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)。三花還展出了EBV系列兩通電動球閥，可根據(jù)系統(tǒng)工況來調(diào)節(jié)制冷劑量和切斷制冷劑通路，可替代壓力調(diào)節(jié)閥，電子膨脹閥和電磁閥，起到壓力調(diào)節(jié)和制冷劑通斷的作用。同時，在R32系統(tǒng)中，可以用作安全閥，一旦檢測到制冷劑泄漏，立即截斷系統(tǒng)回路。

(a) 三花三通安全截斷閥

(b) 三花EBV系列兩通電動球閥

(c)傳統(tǒng)方案

(d)三通安全截斷閥方案

圖3-11 三花三通截斷閥在熱回收VRF系統(tǒng)中的應(yīng)用

泵方面主要是工質(zhì)泵技術(shù)創(chuàng)新。威樂展出了不銹鋼緊湊式臥式端吸泵，過流部件采用不銹鋼材質(zhì)，石墨/碳化硅機械密封，兼容多種形式的流體介質(zhì)，適用數(shù)據(jù)中心以及冷卻分發(fā)單元和儲能及新能源應(yīng)用場景。廣州工控展出了渦旋工質(zhì)泵，專用設(shè)計渦旋盤，同時滿足液體及氣體輸送；自潤滑軸承結(jié)構(gòu)，保證制冷劑泵長期運轉(zhuǎn)；容積式與速度式泵結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)制冷劑泵可變?nèi)萘空{(diào)節(jié)。

圖3-12 威樂不銹鋼緊湊式臥式端吸泵

圖3-13 廣州工控渦旋工質(zhì)泵

銅材替代發(fā)展迅速。鋁材管、毛細(xì)管發(fā)展迅速，表面鍍鋅、電泳、納米涂層等防腐技術(shù)均有展出，市場化應(yīng)用逐漸推廣。大管徑的銅鋁管對接焊料也有展出。鋁材質(zhì)閥件、分液器逐漸發(fā)展。此外，帶螺旋管的全不銹鋼分液器具有特色，其不銹鋼螺旋管使得兩相工質(zhì)旋轉(zhuǎn)流動，利用離心力實現(xiàn)分離均液。

（a）三花的鋁分配器及電子膨脹閥