近年來，熱泵憑借“低碳減排”“高效環(huán)?！迸c“舒適采暖”等多種優(yōu)勢引領(lǐng)著新一輪能源轉(zhuǎn)型的浪潮。得益于全球各國對于熱泵產(chǎn)品政策上的普遍支持以及鼓勵(lì)節(jié)能環(huán)保技術(shù)的發(fā)展、提供補(bǔ)貼等，進(jìn)一步促進(jìn)著熱泵產(chǎn)品的應(yīng)用和普及。
尤其是在2025年國家發(fā)改委印發(fā)《推動(dòng)熱泵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案》通知后，面對新的能效提升需求，熱泵上下游企業(yè)迎來新的發(fā)展課題。深耕熱泵領(lǐng)域，中國熱泵產(chǎn)業(yè)憑借在技術(shù)以及規(guī)模上的優(yōu)勢，成為全球熱泵市場的一支生力軍。其中，在不斷突破熱泵制熱效邊界上，暖通家電核心部件系統(tǒng)級解決方案供應(yīng)商GMCC美芝憑連續(xù)噴氣增焓技術(shù)（EVI）脫穎而出，為行業(yè)破解超低溫工況環(huán)境下熱泵制熱效率衰減難題貢獻(xiàn)了中國智慧。
GMCC美芝商用產(chǎn)品開發(fā)專家胡培海出席2025中國制冷學(xué)會(單位)會員大會并就“熱泵采暖壓縮機(jī)及其應(yīng)用技術(shù)”為主題發(fā)表演講
熱泵極寒工控下的應(yīng)用“困境”
雖然因?yàn)閳鼍皯?yīng)用廣泛且能效高而備受市場推崇，但熱泵也會隨著環(huán)境溫度及濕度等因素的變化，而對性能產(chǎn)生影響。如隨著室外溫度越來越低，在我國北方地區(qū)包括高原等地區(qū)出現(xiàn)-25℃、-35℃極寒工況時(shí)，熱泵采暖系統(tǒng)的工作難度會隨之提高。
簡單來說，隨著環(huán)境溫度降低，壓縮機(jī)要搬運(yùn)的工作量就越大。熱泵的工作原理是從室外空氣中吸取熱量后送進(jìn)室內(nèi)供暖。當(dāng)室外氣溫跌到-15℃以下，空氣里的熱量就變得極少。這時(shí)候熱泵就像在“干旱環(huán)境”中找水一樣，越來越難吸收到足夠的熱量，再加上結(jié)霜會進(jìn)一步阻礙熱量吸收。另一方面，在極寒條件下，熱泵內(nèi)外的壓差迅速增大，壓縮機(jī)工作強(qiáng)度增加，且低溫下吸氣過熱不足會導(dǎo)致潤滑油被液態(tài)冷媒稀釋變得稀薄，機(jī)械零件也可能因?yàn)榈蜏厥湛s，導(dǎo)致摩擦增大，進(jìn)而能耗增加、性能出現(xiàn)下降。制熱量、效率雙雙下滑，室溫也難以保證。
GMCC美芝、Welling威靈
美芝“連續(xù)噴氣增焓技術(shù)”帶來熱泵性能躍遷
為攻克熱泵產(chǎn)品在低溫環(huán)境下的制熱難題，熱泵壓縮機(jī)等核心部件廠商紛紛從技術(shù)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上尋求突破，除普通的熱泵用壓縮機(jī)外，帶噴氣增焓功能以及GMCC美芝連續(xù)噴氣增焓技術(shù)的壓縮機(jī)涌向市場，以更高的能效表現(xiàn)成為行業(yè)關(guān)注點(diǎn)。
相比普通熱泵用壓縮機(jī)，傳統(tǒng)的帶噴氣增焓功能的壓縮機(jī)在環(huán)溫降至-10℃時(shí)，補(bǔ)氣效率能夠有明顯提升，面對低溫工況下的性能表現(xiàn)也有所好轉(zhuǎn)。但在面對低于-20℃的環(huán)境溫度時(shí)，壓縮機(jī)蒸發(fā)溫度的衰減仍然很明顯，這也導(dǎo)致熱泵主機(jī)在應(yīng)對緯度較高地區(qū)的供熱需求時(shí)出水溫度難以達(dá)到預(yù)期，設(shè)備能耗顯著提高的同時(shí)，采暖的舒適性亦并不理想，限制了熱泵這一清潔能源供熱設(shè)備在北方地區(qū)的廣泛應(yīng)用。
GMCC美芝“連續(xù)噴氣增焓技術(shù)”帶來熱泵性能躍遷
作為行業(yè)領(lǐng)先的熱泵系統(tǒng)級解決方案供應(yīng)商，美芝從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)原理、制造工藝等多個(gè)維度上進(jìn)行多次推倒、測試，最終突破性首創(chuàng)行業(yè)首款連續(xù)噴氣增焓技術(shù)的熱泵用壓縮機(jī)。該技術(shù)通過在氣缸中增加止回閥，使上下缸形成獨(dú)立補(bǔ)氣，做到上下缸連續(xù)補(bǔ)氣效果，最終以優(yōu)異的換熱效果和能效表現(xiàn)達(dá)到“-20℃制熱不衰減”，可在-35°C超低溫環(huán)境中持續(xù)輸出強(qiáng)勁熱量，有效解決了傳統(tǒng)熱泵系統(tǒng)在嚴(yán)寒地區(qū)“掉鏈子”的核心難題。
除了在結(jié)構(gòu)上有突破性創(chuàng)新外，美芝熱泵壓縮機(jī)在其他零件上也持續(xù)升級。如壓縮機(jī)內(nèi)部的搖塊結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)滑片結(jié)構(gòu)相比，摩擦系數(shù)直降87%，直接實(shí)現(xiàn)了能效6%的提升。再加上精準(zhǔn)控溫技術(shù)以及新一代變頻電機(jī)等應(yīng)用，使得美芝熱泵用壓縮機(jī)的制熱效率及能效表現(xiàn)“拉滿”，助力熱泵整機(jī)制造企業(yè)能夠從容面對北方極寒地區(qū)采暖、商用熱泵高溫?zé)崴?、工業(yè)余熱回收等高負(fù)荷需求場景。
以超寬頻靜音化技術(shù)提升熱泵應(yīng)用舒適性
除提升能效外，為進(jìn)一步改善熱泵產(chǎn)品的使用舒適性、節(jié)能性，延長使用壽命以及使用靈活性，美芝通過突破傳統(tǒng)壓縮機(jī)常規(guī)12-120Hz的固定頻率限制，以超寬頻靜音化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了“全域覆蓋，超靜音運(yùn)行”，將熱泵產(chǎn)品的使用體驗(yàn)提升到了新高度。
在靜音方面，美芝通過優(yōu)化電機(jī)電磁激勵(lì)設(shè)計(jì)、引入仿生泵體結(jié)構(gòu)、結(jié)合赫姆霍茲寬幅消音器及精準(zhǔn)控頻系統(tǒng)，有效抑制高頻轉(zhuǎn)子噪音與系統(tǒng)振動(dòng)，整體噪聲功率相比傳統(tǒng)方案下降高達(dá)50%，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在高轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)的靜音突破。
從常規(guī)12-120Hz，拓展到8Hz-160Hz超寬頻運(yùn)行，GMCC美芝從不同環(huán)境溫度與用戶需求出發(fā)進(jìn)行匹配，不僅滿足超低溫工況環(huán)境下制熱能力提升，在高溫工況環(huán)境下亦能保障高效制冷的可靠保障。應(yīng)用美芝超寬頻靜音化技術(shù)壓縮機(jī)的熱泵產(chǎn)品能夠根據(jù)室內(nèi)溫度和濕度等參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，提供更舒適的室內(nèi)環(huán)境，熱泵系統(tǒng)在寬頻運(yùn)行下能夠更快速地響應(yīng)溫度變化，保持室內(nèi)舒適度。
此外，美芝超寬頻靜音化技術(shù)可以根據(jù)實(shí)際負(fù)荷需求調(diào)整熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行頻率，避免無效運(yùn)行或過度能耗，從而降低能源消耗，減少碳排放，符合節(jié)能減排的環(huán)保要求；寬頻運(yùn)行可以減少熱泵系統(tǒng)的啟停次數(shù)，降低設(shè)備的磨損，延長設(shè)備使用壽命，減少維護(hù)成本。寬頻運(yùn)行可以適應(yīng)不同季節(jié)和不同負(fù)載情況下的需求變化，提高系統(tǒng)的靈活性和適應(yīng)性，能夠服務(wù)更多元的場景和個(gè)性化需求。
在綠色可持續(xù)發(fā)展理念不斷深入，以及《氟化溫室氣體法規(guī)》等一系列低碳能源政策的推動(dòng)下，可以預(yù)見全球熱泵市場仍將保持快速增長，應(yīng)用范圍也將不斷開拓。得益于美芝等核心部件企業(yè)的不斷研發(fā)與推動(dòng)，熱泵產(chǎn)品將在能效提升、應(yīng)用范圍拓展以及舒適性提高上取得長足進(jìn)步。美芝也將以熱泵系統(tǒng)級解決方案及涵蓋變頻采暖、循環(huán)水泵、熱水風(fēng)機(jī)等領(lǐng)域的產(chǎn)品不斷突破技術(shù)邊界，為行業(yè)、終端消費(fèi)者舒適、便利、環(huán)保的生活提供保障，為中國熱泵綻放世界舞臺貢獻(xiàn)更多力量。
