分享: |
智联冷暖 共享未来
2025年第36届中国制冷展
技术总结报告(第四期)
工商业用中央空调冷(热)水机组
本节作者「北京建筑大学 徐荣吉教授、胡文举副教授、王刚讲师、博士生李高超」
总体技术特点
本届展会冷(热)水机组展出规模继续扩大,天加、约克、麦克维尔、美的、格力、海尔等国内外企业新产品、新技术、新理念亮相展会,其中离心式冷(热)水机组仍是热点,螺杆及涡旋机组减少,吸收式机组仅一家展出。从整体上看,冷(热)水机组颠覆性新产品及新技术不多,各企业更务实、注重市场需求及应用场景,更突出用户价值。产品与技术表现的总体特点主要有:
1)磁悬浮离心式冷(热)水机组逐渐普及、气悬浮机组持续增加;
2)小型商用多联供机组“准三级”压缩、光伏直驱等特色技术涌现;
3)环保制冷剂应用受到关注;
4)非铜材配件发展迅速,泵阀持续向智能化发展。
特色产品
磁悬浮离心式冷(热)水机组逐渐普及、
气悬浮机组持续增加
磁悬浮离心式冷(热)水机组逐渐普及。继丹佛斯、麦克维尔等国际品牌拥有磁悬浮核心技术外,格力、美的、海尔、磁谷、鑫磊、雷茨等拥有自主磁悬浮冷(热)水机组,且均应用自主磁悬浮离心式压缩机。美的展出了集控制与压缩机一体化设计的磁悬浮离心式冷水机组,以及基于其磁悬浮技术的水地源机组、自然冷机组、风冷机组、水冷磁悬浮直膨机组及制冷、蓄冷双工况机组等,其构建了基于磁悬浮离心式冷水机组的“全温区、全场景、全品类”覆盖。其展出的鲲禹磁悬浮变频离心式冷水机组采用自主研发的5自由度位置控制技术的磁悬浮轴承,悬浮精度达0.5微米,每秒动态调整2万次,IPLV高达11.95。单机头最大800RT,可2-4机头并联,实现单机最大3200RT。机组采用R134a制冷剂,且可切换为更低GWP的R1234ze环保制冷剂。冷水出水5-15℃,冷却水最低可达10℃,可适用大部分区域全年制冷、中温出水,以及部分场景工艺冷水使用。
图3-1 美的鲲禹磁悬浮变频离心式冷水机组
雷茨展出了基于自研压缩机的磁悬浮离心式冷水机组及热泵机组。其通过轴承位置传感器改进及算法改进使得机组可靠性、压比更高。展会现场机组在无制冷剂情况下启动,并关闭节流阀,发生喘振,超过轴承震动安全阈值后备降,立即重新启动机组,仍能正常启动,整个机组可靠性较高。其核心是,轴承位置传感器在远离叶轮侧,减少了由于温度变化导致的轴承位置测试不准确,且叶轮端为自由端,只保护径向,不保护轴向,使轴位置判定精度更高。在控制算法上,将机壳震动与轴位置偏转分离,精度更高。且在较大压比下也能保证整个机组可靠性。此外,叶轮型线也有改进,叶片厚度有优化,由于顶部流速快,顶部通流空间大,在不影响强度情况下,顶部厚度有改薄,流速加快,长短叶片位置也有改动。天加SMARDT展出了风冷磁悬浮冷水机组,采用双级磁悬浮离心压缩机,区别于常规风冷机组多机头机组管路互相独立,其风冷换热器采用多路全并联设计,不用考虑回油,在部分负荷时,风冷换热器全部参与换热,效率更高。鑫磊磁悬浮变频离心式冷水机组,应用自研磁悬浮压缩机,冷量覆盖60-1100RT,压比高达6.0,COP达7.16,IPLV达10.18。
(a)雷茨磁悬浮冷水机组
(b)天加SMARDT风冷磁悬浮冷水机组
(c) 鑫磊磁悬浮变频离心式冷水机
图3-2 磁悬浮冷水机组
气悬浮离心式冷(热)水机组技术及规模均有突破。由于气悬浮压缩机零部件少,控制简单,具有成本优势,机组展出规模持续增加,特别是势加透博自主动压气悬浮离心压缩机技术的成熟,推动了气悬浮机组的发展。海尔静压气悬浮继去年向大冷量发展,今年突破大压比,展出了静压气悬浮离心式热泵机组,机组搭载了自主研发的气液双相静压气浮轴承,最高出水温度55℃,热源温度3~20℃,冷量范围100~600RT,适用于夏季制冷,冬季制热场景。
格力展出了自研压缩机的动压气悬浮离心式冷水机组,压缩机控制部分与压缩机集成一体化设计,机组更紧凑,控制散热更充分。久鼎展出了采用势加透博高效动压气悬浮离心压缩机的气悬浮离心式冷水机组,搭配宽工况高效三元流叶轮,满负荷COP达7.0,综合部分负荷效率IPLV(GB19577)达10.0,实现COP/IPLV双一级能效,采用R134a制冷剂,制冷温度4-16℃,冷量范围75RT-800RT。维克展出了采用势加透博压缩机的动压气悬浮变频离心冷水机组,名义工况实测COP达6.83,IPLV达10.01,集成智慧运行控制。
(a) 格力模块化集成式磁/气悬浮离心机
(b) 维克气悬浮变频离心冷水机组
(c) 久鼎气悬浮离心式冷水机组
(d) 海尔气悬浮热泵离心机
图3-3气悬浮离心冷水机组
继往年格力、格瑞德展出10kV离心式冷水机组后,海信与海尔分别展出了10kV驱动机组。海信在去年正压液浮无油变频离心机组的基础上,改变了压缩机的驱动技术,实现了10kV直驱。
图3-4 海信10kV正压液浮无油离心式冷水机组
图3-5 海尔10kV离心式热泵机组
小型商用多联供机组新技术涌现
海尔、约克、日立、芬尼、太阳雨等均展出了小型商用多联供机组,规模较往年增加,且有超低温及光伏直驱技术等突破。海尔超低温热泵机组基于双压缩机“准三级”压缩实现了严寒高水温(-40℃工况65℃出水)。其机组循环原理图如图3-6(b)所示。主要技术特色有:1)双压缩机双级压缩低压级补气到单机单级压缩自适应切换适应不同压比工况;2)双机双变频控制,两级容量比柔性连续可调;3)单/双喷射柔性连续调节实现可靠性/制热量/能效最优控制。除了出水温度高以外,还具有强制热(-30°C制热量不衰减)、高能效(HSPF+13%)、低成本(单位制热量成本-48%)、高可靠(全工况排温<95℃),设备体积-10%以上,大压比工况排温<100℃等优势。
(a) 海尔超低温热泵机组
(b)循环原理图
图3-6 海尔超低温热泵机组
约克展出了YVAE-C超低温全变频空气源热泵(冷水)机组,主要技术特色有:
1)根据室内末端的阀的状态来精准匹配水流量需求,实时对比当前实际水流量和目标水流量,调节水泵转速,使水系统始终处于最节能的状态;
2)采用猫头鹰尾缘静音仿生学和三维曲面设计,更好的控制叶片表面气流组织,提升风机能效,静压效率高达58%;
3)通过约克IWE SMART Robo萝卜优省魔盒(含AI节能芯片)、室内温控器和传感器等硬件,集成了基于专家经验的空调AI模型,系统根据负荷变化,温度变化,在发生偏差之前提前去调整水温和流量,减少超调,更节能。
日立与芬尼分别展出了光伏直驱水源和空气源热泵热水机组,采用直流直驱形式,将太阳能、地热能等可再生能源与传统空调系统相结合,实现了多能源协同,不仅提高了能源利用效率,还减少了对传统能源的依赖,降低了碳排放。
图3-7 约克YVAE-C超低温全变频空气源热泵
(冷水)机组
图3-8芬尼光伏直驱空气源热泵热水机组
图3-9日立光伏直驱水源热泵机组
环保制冷剂再次受到关注
天加展出了采用R1234ze(E)制冷剂的离心冷水机组,冷量范围500-1300RT,采用R1234ze(E)制冷剂,ODP=0,GWP<1,采用流膜均布降膜蒸发器,制冷剂节省35%。机组COP(6.6-7.2)/IPLV(9.0-10.5)双一级能效。海尔展出了采用R1234ze制冷剂的磁悬浮变频离心机组。麦克维尔展出了采用R34a/R1234ze(E)/R513a制冷剂,实现多制冷剂直接更换的WTCV双级直驱变频离心式冷水机组,压缩机采用两级闭式叶轮串联设计,两级叶轮分担氟侧压比,拓展压缩机高效区间,将转速从3600转提高至6800转;采用高速感应电机直接驱动,替代传统低速离心机标配的齿轮箱;采用放置在降膜蒸发器底部的卧式油槽设计,内置高压油引射油泵引射滤芯底部积存的油回到油槽。
(a)R1234ze(E)离心式冷水机组
(b)海尔R1234ze磁悬浮离心式冷水机组
(c)麦克维尔R1234ze(E)离心式冷水机组
图3-10 环保制冷剂机组
配件、泵、管材紧随市场需求
在阀件上,主要向集成式,多功能化发展。三花展出了三通安全截断阀,创新Y型流道+阀芯球设计减少阀的负载的同时能够更高效地将电机的扭矩放大,实现单线圈驱动。流道与阀芯精准配合,实现制冷剂通断与流量调节双重功能。可简化管路设计,应用于A2L制冷剂的安全截断,减小了系统主板的供电功率,主要应用于热回收型多联式空调系统。三花还展出了EBV系列两通电动球阀,可根据系统工况来调节制冷剂量和切断制冷剂通路,可替代压力调节阀,电子膨胀阀和电磁阀,起到压力调节和制冷剂通断的作用。同时,在R32系统中,可以用作安全阀,一旦检测到制冷剂泄漏,立即截断系统回路。
(a) 三花三通安全截断阀
(b) 三花EBV系列两通电动球阀
(c)传统方案
(d)三通安全截断阀方案
图3-11 三花三通截断阀
在热回收VRF系统中的应用
泵方面主要是工质泵技术创新。威乐展出了不锈钢紧凑式卧式端吸泵,过流部件采用不锈钢材质,石墨/碳化硅机械密封,兼容多种形式的流体介质,适用数据中心以及冷却分发单元和储能及新能源应用场景。广州工控展出了涡旋工质泵,专用设计涡旋盘,同时满足液体及气体输送;自润滑轴承结构,保证制冷剂泵长期运转;容积式与速度式泵结构设计,实现制冷剂泵可变容量调节。
图3-12 威乐不锈钢紧凑式卧式端吸泵
图3-13 广州工控涡旋工质泵
铜材替代发展迅速。铝材管、毛细管发展迅速,表面镀锌、电泳、纳米涂层等防腐技术均有展出,市场化应用逐渐推广。大管径的铜铝管对接焊料也有展出。铝材质阀件、分液器逐渐发展。此外,带螺旋管的全不锈钢分液器具有特色,其不锈钢螺旋管使得两相工质旋转流动,利用离心力实现分离均液。
(a)三花的铝分配器及电子膨胀阀
(b)三花铝球阀
(c)镀层铝管及铝毛细管
(d)大管径的铜铝焊料
(e)不锈钢螺纹管分液器
图3-14 非铜配件
小型商用多联供机组新技术涌现
海尔、约克、日立、芬尼、太阳雨等均展出了小型商用多联供机组,规模较往年增加,且有超低温及光伏直驱技术等突破。海尔超低温热泵机组基于双压缩机“准三级”压缩实现了严寒高水温(-40℃工况65℃出水)。其机组循环原理图如图3-6(b)所示。主要技术特色有:1)双压缩机双级压缩低压级补气到单机单级压缩自适应切换适应不同压比工况;2)双机双变频控制,两级容量比柔性连续可调;3)单/双喷射柔性连续调节实现可靠性/制热量/能效最优控制。除了出水温度高以外,还具有强制热(-30°C制热量不衰减)、高能效(HSPF+13%)、低成本(单位制热量成本-48%)、高可靠(全工况排温<95℃),设备体积-10%以上,大压比工况排温<100℃等优势。
评价与展望
本届展会冷(热)水机组展出规模有所增加,“悬浮”机组成为绝对主流,特色技术更关注市场场景及需求,主要技术特点及发展趋势总结如下:
(1)随着自主静、动压气悬浮压缩机技术的突破,结构更简单,成本更低的气悬浮离心式冷热水机组会成为行业新热点,且会逐渐向大冷量、高压比发展。磁悬浮离心式冷(热)水机组的普及及市场应用,其优缺点也得到认可和验证。
(2)多源(太阳能/空气源/水源)多联供(冷热电)机组可能会逐渐发展,更贴近市场需求。
(4)非铜配件各个击破,逐渐替代。
(5)AI技术层出不穷,技术思路及技术路线百家争鸣,急需清晰的系统化技术路线引领发展。
展会咨询
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
世展网公众号 |
微信小程序 |
销售客服 |
门票客服 |