總體技術(shù)特點(diǎn)
本屆展會冷(熱)水機(jī)組展出規(guī)模穩(wěn)中有升,天加、麥克維爾、美的、格力、海爾等國內(nèi)外企業(yè)最新產(chǎn)品亮相展會。整體上看,從以往以機(jī)組大冷量、高性能系數(shù)彰顯技術(shù)先進(jìn)性,逐漸演變?yōu)橐约夹g(shù)特色、系統(tǒng)解決方案和用戶價(jià)值為核心亮點(diǎn),顯示出各企業(yè)更務(wù)實(shí)、更深入和更專注。
在技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新上
磁懸浮規(guī)模繼續(xù)擴(kuò)大,靜動氣懸浮各有進(jìn)展,液懸浮初現(xiàn)展會;
螺桿機(jī)組技術(shù)積累支撐性能新突破;
小型商用多聯(lián)供機(jī)組涌現(xiàn);
環(huán)保冷媒應(yīng)用不多;
非銅材配件持續(xù)完善,泵閥向功能集成化智能化發(fā)展。
特色產(chǎn)品
“磁-氣-液”懸浮技術(shù)成為離心式冷/熱水機(jī)組發(fā)展趨勢
磁懸浮機(jī)組歷經(jīng)10余年發(fā)展,技術(shù)日益成熟,展出規(guī)模繼續(xù)擴(kuò)大,向變頻器集成化、適用場景多樣化發(fā)展。繼格力自研后,自主知識產(chǎn)權(quán)機(jī)組持續(xù)發(fā)展突破。美的展出自研的200RT磁懸浮模塊化離心式冷水機(jī)組(圖3-1(a))。機(jī)組集成了機(jī)電控一體設(shè)計(jì)、綜合熱管理、磁懸浮軸承和智能防喘振算法。采用變頻器和壓縮機(jī)一體化設(shè)計(jì),防護(hù)等級達(dá)到IP67,適用更惡劣環(huán)境;懸浮軸承和軸間間隙0.5μm,具有自發(fā)電模式和長壽命備降軸承,保障機(jī)組在極端工況下穩(wěn)定運(yùn)行。機(jī)組依托系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)解決方案M-DSP,自動生成系統(tǒng)全年能耗數(shù)據(jù)及投資估算、方案經(jīng)濟(jì)性分析,方便客戶管理運(yùn)維。機(jī)組COP高達(dá)7.41,IPLV達(dá)10.2,采用R134a冷媒。
磁谷自研了高壓比磁懸浮冷水機(jī)組(圖3-1(b)),完成了葉輪、電機(jī)轉(zhuǎn)速、軸承及流體不同轉(zhuǎn)速壓比下的匹配,壓比可達(dá)5.0,變頻容量調(diào)節(jié)范圍為10%~100%,采用雙葉輪單端布置雙級壓縮的形式,可在低溫-10℃(蒸發(fā)溫度-12℃),熱泵55℃等工況下穩(wěn)定運(yùn)行。天加、鑫磊等也都展出了磁懸浮冷水機(jī)組。天加繼續(xù)展出了SMARDT磁懸浮冷水機(jī)組(圖3-1(c)),該機(jī)組搭載3臺大小機(jī)頭搭配的VTX壓縮機(jī),單機(jī)最大冷量可達(dá)1 000 RT,不同冷量調(diào)節(jié)更靈活。鑫磊展出了75RT磁懸浮變頻離心式冷(熱)水機(jī)組(圖3-1(d)),采用高速永磁同步變頻電機(jī)直驅(qū),采用R134a冷媒,達(dá)到雙一級能效。
圖3-1 磁懸浮離心式冷水機(jī)組
靜壓氣懸浮單機(jī)頭冷量獲得突破,技術(shù)日趨成熟。海爾展出了500RT變頻靜壓氣懸浮離心式冷水機(jī)組(圖3-2)。繼2023年350RT靜壓氣懸浮機(jī)組后,單機(jī)頭冷量增大,靜壓氣懸浮技術(shù)也逐漸提升:軸承流體分布結(jié)構(gòu)重新設(shè)計(jì),軸的氣動結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了改進(jìn)優(yōu)化,軸心自調(diào)節(jié),提高了靜壓懸浮軸承承載力,結(jié)合超輕量化電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),將機(jī)頭冷量增大至500RT及750RT。供氣系統(tǒng)雙電加熱棒設(shè)計(jì),運(yùn)行過程懸浮壓差控制更穩(wěn)定,開機(jī)時(shí)間縮短至2min。靜壓氣懸浮軸承利用制冷劑在石墨多孔介質(zhì)中的液氣相變,產(chǎn)生氣體懸浮軸承,相變吸熱冷卻軸承。壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)前轉(zhuǎn)軸懸浮,避免起停及低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)過程中軸與軸承的摩擦,停機(jī)及斷電后30s內(nèi),壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速降為0,懸浮狀態(tài)的軸緩慢降落至軸承,保障軸無跌落風(fēng)險(xiǎn),并且無斷電次數(shù)限制。機(jī)組采用R134a冷媒,COP高達(dá)7.0。
圖3-2 海爾750RT全變頻靜壓氣懸浮冷水機(jī)組
與靜壓氣懸浮相比,動壓氣懸浮無需額外的供氣系統(tǒng),但需要“先轉(zhuǎn)后浮”,因此對軸承材料的穩(wěn)定性和耐磨性要求比較高。格力展出了集成式高效動壓氣懸浮變頻離心機(jī)組(圖3-3(a)),運(yùn)用高精度氣懸浮軸承,將變頻器和氣懸浮壓縮機(jī)集成在一起,采用模塊化設(shè)計(jì),冷量為130~850 RT,達(dá)一級能效。維克也展出了動壓氣懸浮變頻離心冷水機(jī)組,名義工況實(shí)測COP達(dá)6.83,IPLV達(dá)10.01。歐博也展出了200 RT動壓氣懸浮變頻離心冷水機(jī)組(圖3-3(b))。
圖3-3 動壓氣懸浮離心式冷水機(jī)組
“正壓液浮”首次亮相展會。海信展出了1 200 RT正壓液浮無油變頻離心式冷水機(jī)組(圖3-4)。壓縮機(jī)采用正壓液浮無油潤滑軸承,即采用了航天級陶瓷軸承和制冷劑潤滑冷卻軸承技術(shù)。機(jī)組高速運(yùn)行時(shí)陶瓷軸承由一層厚度幾十納米的制冷劑潤滑膜潤滑。不同于負(fù)壓制冷劑潤滑的離心壓縮機(jī)(2016年開利公司首發(fā)),“正壓液浮”采用供液系統(tǒng)和氣動系統(tǒng)保證系統(tǒng)正壓制冷劑潤滑。為保證系統(tǒng)供液可靠,采用一用一備兩個(gè)制冷劑泵,泵僅在開機(jī)時(shí)運(yùn)行2~3 min,后由冷凝器供液(制冷劑),供液量具有自適應(yīng)調(diào)節(jié)特點(diǎn),并采用多點(diǎn)供液保證軸承總處于液體中,軸承潤滑和冷卻產(chǎn)生的制冷劑氣體進(jìn)一步冷卻電機(jī)后回到蒸發(fā)器。其陶瓷軸承具有高精度、高強(qiáng)度和高耐磨性,設(shè)計(jì)壽命為20萬h,其潤滑消耗功率低小于1 kW。機(jī)組COP達(dá)7.23,IPLV10.26,可1在0 ℃低冷卻水溫運(yùn)行,采用R134a冷媒,也適用于低GWP的R513A和R1234ze新冷媒。
圖3-4 海信正壓液浮變頻離心式冷水機(jī)組
螺桿冷/熱水機(jī)組技術(shù)積累獲新突破
“懸浮”無油軸承離心式冷水機(jī)組向小冷量發(fā)展不斷擠壓螺桿冷水機(jī)組空間,螺桿機(jī)組除向高壓比、高低溫度區(qū)間及工藝需求發(fā)展外,以格力為代表的廠家也在積極進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新并實(shí)現(xiàn)了性能的突破。格力展出了單機(jī)雙級永磁變頻螺桿式冷水機(jī)組(圖3-5),在螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子嚙合壓縮熱力過程與轉(zhuǎn)子型線設(shè)計(jì)理論突破的基礎(chǔ)上,研發(fā)了“同齒異構(gòu)等容”轉(zhuǎn)子型線,實(shí)現(xiàn)了陰陽轉(zhuǎn)子容積同步變化,有效降低壓力脈動及湍流損失,提升了壓縮機(jī)等熵效率;采用單機(jī)雙級同軸直驅(qū)壓縮機(jī),中間閃發(fā)補(bǔ)氣,減少單級壓比,降低泄漏壓差,減少泄漏損失,提升機(jī)組性能;采用雙級壓比無位置辨識適配調(diào)控方法,以排氣指示壓差作為控制單元實(shí)現(xiàn)全工況壓比精確調(diào)節(jié)(采用智能算法),提升了部分負(fù)荷性能;雙機(jī)頭機(jī)組兩器水路逆流串聯(lián)設(shè)計(jì)(圖3-6),減少溫差,進(jìn)一步提高機(jī)組性能。180 RT機(jī)型國標(biāo)工況COP達(dá)7.22,IPLV達(dá)10.1,ARI工況下IPLV達(dá)12.01,實(shí)現(xiàn)了中小冷量冷水機(jī)組能效新突破。格力高效螺桿式冷水機(jī)組已形成系列化產(chǎn)品,冷量覆蓋100~800 RT,制冷劑可用R134a/R513A/ R515B/R1234ze。其中,54臺200 RT機(jī)組已成功應(yīng)用于深圳地鐵12號線,節(jié)能率為35%。
圖3-5 格力400 RT超高效雙級永磁變頻螺桿式冷水機(jī)組
圖3-6 雙機(jī)頭兩器水路逆流串聯(lián)換熱示意圖
鑫磊展出了單機(jī)雙級螺桿冷(熱)水機(jī)組(圖3-7(a)),采用雙級雙電機(jī)直驅(qū)設(shè)計(jì),每級都有自己獨(dú)立的電機(jī),調(diào)控靈活性更高,雙級獨(dú)立可調(diào)壓縮比,可以根據(jù)機(jī)組運(yùn)行的實(shí)際情況進(jìn)行合理的壓比調(diào)節(jié),提高機(jī)組能效。同時(shí),雙轉(zhuǎn)子采用不對稱5?7齒形設(shè)計(jì),可充分提升容積效率。機(jī)組可適用最低-60℃冷凍工況或90℃高溫?zé)崴r。麥克維爾展出了1300RT雙機(jī)頭單螺桿變頻熱泵熱回收機(jī)組(圖3-7(b)),機(jī)組采用滿液式蒸發(fā)器和斜入式高效冷凝器,其中斜入式高效冷凝器是在冷凝器中加入斜隔板,液化的制冷劑液滴在斜隔板上匯集分流,增加制冷劑滯留時(shí)間和換熱面積。機(jī)組制熱量可達(dá)5MW,最大COP為6.9,IPLV為8~9,最高出水溫度為65℃。
針對高溫?zé)岜霉r用于加熱工藝用熱水,頓漢布什展出了單機(jī)雙級低壓比臥式半封變頻螺桿壓縮機(jī)冷水機(jī)組(圖3-7(c)),最大溫升達(dá)到85℃,采用降膜蒸發(fā)器。在熱源水進(jìn)出水溫為12℃/7℃,用戶側(cè)水75℃/80℃工況下,制熱COP為2.87。適用于R134a冷媒,可選R513A,R1234ze等。
圖3-7 單機(jī)雙級和雙機(jī)頭單螺桿冷水機(jī)組
環(huán)保制冷劑空氣源熱泵三聯(lián)供機(jī)組集中亮相
針對歐洲能源價(jià)格持續(xù)上漲,熱泵熱水解決方案需求旺盛,美的、天加、麥克維爾等針對市場需求展出了應(yīng)用R290或R32環(huán)保制冷劑的三聯(lián)供機(jī)組,可提供制冷、地暖和生活熱水3種功能。美的與天加均展出了采用R290空氣源三聯(lián)供熱泵機(jī)組(圖3-8(a)和圖3-8(b)),兩者技術(shù)方案類似,制冷循環(huán)在室外側(cè),室內(nèi)側(cè)以水為換熱介質(zhì),室外機(jī)集成了制冷劑/水換熱器,冬季可供暖及提供生活熱水,夏季可制冷,但是無余熱回收。麥克維爾展出了應(yīng)用R32的空氣源熱泵三聯(lián)供機(jī)組(圖3-8(c)),主機(jī)內(nèi)有2個(gè)水泵將空調(diào)(供暖)和生活熱水分開,通過套管換熱器和板式換熱器實(shí)現(xiàn)余熱回收,安裝在四通換向閥前的冷媒調(diào)節(jié)閥保證系統(tǒng)模式的連續(xù)切換。
圖3-8 環(huán)保制冷劑空氣源熱泵三聯(lián)供機(jī)組
系統(tǒng)解決方案成為展示重點(diǎn)
隨著國家“雙碳”戰(zhàn)略的持續(xù)深入推進(jìn),針對不同需求和場景的系統(tǒng)解決方案成為各主機(jī)廠家展示的重點(diǎn),方案集成了“理念、技術(shù)、產(chǎn)品及智能”,是重要發(fā)展趨勢。海爾展出了應(yīng)用“光伏+儲能”的熱泵熱回收多聯(lián)機(jī)、空氣源熱泵、高效機(jī)房解決方案(圖3-9),還展出了余熱回收場景解決方案及工廠低碳冷暖解決方案(圖3-9)。日立展出了集成新能源利用的低碳冷暖解決方案(圖3-10)。史密斯展出了適用不同建筑類型的冷暖解決方案(圖3-11)。邦普展出了適用于歐洲市場三聯(lián)供的控制產(chǎn)品及解決方案(圖3-12)。
圖3-9 海爾系統(tǒng)解決方案
圖3-10 日立低碳冷暖解決方案
圖3-11 史密斯不同建筑類型的冷暖解決方案
圖3-12 邦普三聯(lián)供控制解決方案
配件與輔材
01水泵繼續(xù)向智能集成化和特殊應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展
源立泵業(yè)展出了BP/BPF系列永磁變頻一體水泵(圖3-13(a))。將驅(qū)動器與水泵永磁電機(jī)進(jìn)行智能一體化集成,可實(shí)現(xiàn)定壓力或者定轉(zhuǎn)速運(yùn)行,同時(shí)可連接485端口,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控水泵運(yùn)行,使設(shè)備運(yùn)行實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化和智能化。威樂展出了Wilo-Stratos MAXO高端智能循環(huán)泵(圖3-13(b)),該系列水泵適用于大型建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)和飲用水。該系列具有智能控制系統(tǒng),可以多接口控制,能根據(jù)實(shí)際需求智能調(diào)節(jié)水流量和壓力,從而最大限度地提高能效。此外,Wilo Stratos MAXO還具有智能診斷功能,能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測水泵的運(yùn)行狀態(tài)和性能,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題,保證水泵的穩(wěn)定運(yùn)行。此外,威樂還推出了Atmos GIGA-NHT高溫臥式端吸泵(圖3-13(c))。Atmos GIGA-NHT高溫泵采用了先進(jìn)的材料與優(yōu)化的流體動力學(xué)設(shè)計(jì),能夠穩(wěn)定、高效地處理高達(dá)250℃的介質(zhì),在高溫環(huán)境下仍保持極高的運(yùn)行效率與穩(wěn)定性,有效降低能耗。威樂表示,未來將繼續(xù)加大適用工業(yè)領(lǐng)域水泵的研發(fā)投入。
圖3-13 集成化和特殊領(lǐng)域水泵
02調(diào)控閥門向數(shù)字化、集成化發(fā)展
在本屆展會,集調(diào)控與計(jì)量于一體的智能調(diào)控閥是各展商推出的特色創(chuàng)新產(chǎn)品。海林、億海、孚因均展出了集傳感技術(shù)(如溫度傳感器,壓力傳感器,流量傳感器)、智能控制器、調(diào)節(jié)閥于一體的智能閥控產(chǎn)品(圖3-14(a)和圖3-14(b))。該類閥門可以通過PLC、DSC、計(jì)算機(jī)等上位機(jī)的遠(yuǎn)程通信,實(shí)現(xiàn)對管道系統(tǒng)中對溫度、壓力、流量、能量的調(diào)節(jié)與控制。此外,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)無線傳輸技術(shù)、4G遠(yuǎn)程控制受到各廠商的重視,無線控制閥門既提高了工作效率,又降低了系統(tǒng)成本和維護(hù)難度,代表了閥門未來發(fā)展的一個(gè)方向。北京卓奧、上海孚因、TigerloT均展出了無線控制閥門。
圖3-14 數(shù)字化、集成化閥門
三花展出適用于磁懸浮、氣懸浮等無油冷水機(jī)組的ZPF電動電子膨脹閥(圖3-15),最大容量達(dá)1800 RT,流量調(diào)節(jié)部分采用蝶閥設(shè)計(jì),步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動閥瓣轉(zhuǎn)動,實(shí)現(xiàn)9600步高精度調(diào)節(jié),垂直方向±90°內(nèi)都可安裝。三花展出適用于60~200RT的風(fēng)冷螺桿機(jī)組的Gigaforce方形四通換向閥(圖3-16),采用方形設(shè)計(jì)解決圓柱閥體結(jié)構(gòu)卡死問題,內(nèi)漏值減半,最大工作壓力達(dá)3.2MPa,介質(zhì)溫度為-40~120℃,適用R134a,R1234yf、R22和R507A等冷媒。浙江澤順展出自平衡膨脹閥(圖3-17),冷媒輸入壓力推動閥芯,適應(yīng)制冷制熱從低到高全域流量調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)低溫化霜,具有低頻、中間、額定、最大制冷制熱的功能。
圖3-17 浙江澤順自平衡膨脹閥
03 CO?微通道換熱器和管件
三花展出了適用于CO2制冷系統(tǒng)的高強(qiáng)度微通道換熱器(圖3-18(a))和不銹鋼管件(圖3-18(b)),高強(qiáng)度微通道換熱器超強(qiáng)耐壓(42 MPa),芯體尺寸減少50%,冷媒充注量減少50%。不銹鋼管路件設(shè)計(jì)壓力為12 MPa,爆破壓力為60 MPa,具有耐腐蝕性好、清潔度好、銅頭過度、焊接可靠等優(yōu)點(diǎn);無需酸洗,環(huán)保。山東恒輝展出高效鈦管換熱器(圖3-18(c)),具有耐腐蝕性強(qiáng),應(yīng)用廣泛、綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。
圖3-18 CO2微通道換熱器和管件
04保溫材料
澳洋保溫展出適用于大口徑異形管件、冷庫墻體等保溫材料包覆的聚氨酯噴涂保溫材料(圖3-19(a)),主料采用聚醚多元醇,其組合料呈現(xiàn)黃色或棕紅色黏稠狀透明液體,無凝固物和稀稠物及不均勻現(xiàn)象。泡沫密度為32~45kg/m3,垂直方向壓縮強(qiáng)度大于或等于150 kPa,導(dǎo)熱系數(shù)小于或等于0.023W/(m·K),B1級難燃,閉孔率不小于90%,吸水率不大于3%。達(dá)錦科技展出覆銅管的PE材料(圖3-19(b)和圖3-19(c)),熱導(dǎo)率小于0.033W/m·K,耐冷熱溫度為-60~120℃,拉伸強(qiáng)度大于14 N/cm2,真空吸水率小于2.0g/100cm2。福爾姆特展出適用于深冷管道、制冷設(shè)備、儲冷罐的高分子彈性低溫保冷系統(tǒng)多層負(fù)荷結(jié)構(gòu)保溫材料(圖3-19(d)),適用溫度為-196~125℃,低溫環(huán)境下能夠保持彈性特點(diǎn),并且內(nèi)置伸縮縫可以吸收管道、設(shè)備的外力沖擊。
圖3-19 保溫材料
評價(jià)與展望
隨著市場需求的多樣化、個(gè)性化及各技術(shù)的深入發(fā)展,不同類型機(jī)組逐漸匹配適用最佳場景,體現(xiàn)了各企業(yè)更專注和務(wù)實(shí)?!爸行±淞柯輻U機(jī)組能效新高”、“靜壓氣懸浮”及“正壓液浮”體現(xiàn)了近幾年自主品牌通過技術(shù)積累,從不同維度逐漸實(shí)現(xiàn)了技術(shù)引領(lǐng)。主要技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展趨勢總結(jié)如下:
趨勢一
隨著“液浮”機(jī)組的展出,離心式冷(熱)水機(jī)組全面進(jìn)入“無油”時(shí)代。磁懸浮機(jī)組向大冷量、高壓比發(fā)展,靜壓氣懸浮向大冷量、動壓氣懸浮以中小冷量為主;
趨勢二
螺桿機(jī)組技術(shù)積累更深厚,向具體應(yīng)用場景特別是高溫?zé)岜冒l(fā)展;
趨勢三
非銅材配件持續(xù)完善,壓縮機(jī)、過濾器等核心部件接頭急需適配方案;泵閥向功能集成化智能化發(fā)展。
∨《2024年中國制冷展技術(shù)總結(jié)報(bào)告》
如您需要紙質(zhì)版《報(bào)告》請?zhí)顚憜柧硇牵覀儗槟]寄