手机贤集

贤集网技术服务平台欢迎您

登录 注册

2019中国制冷展透露工商业用中央空调冷(热)水机组发展趋势

文章来源: 北京建筑大学副教授徐荣吉、胡文举       发布时间:2019-06-19

工商业用中央空调冷(热)水机组是历届制冷展的重要组成部分,也是相关企业技术水平的代表,备受行业重视。在参展规模方面,今年工商业用中央空调冷(热)水机组参展规模与往年基本持平,麦克维尔、格力、海尔、美的、天加、格瑞德、顿汉布什、LG等30多家工商业用中央空调冷(热)水机组知名品牌参加了本次制冷展且有高性能产品推出,少部分企业则呈现“奇偶”年参展特征(根据近年参展规律)。


在参展技术水平和企业发展方向方面,工商用冷(热)水机组作为技术集成度最高的制冷设备,今年各企业的参展机组代表了各个厂家技术的最高水平,展示着各厂家的发展方向和发展理念,也体现了制冷技术需求和应用的发展趋势。


本届展会工商业用中央空调冷(热)水机组主要呈现出如下特点:5G和环保工质逐渐成为新一轮技术迭代的推动力;磁悬浮机组爆炸式增长,产品线继续丰富,冷量范围和适用场景进一步扩大;螺杆机组应用温区进一步扩大,应用场景不断拓展;吸收式热泵成为“大温差”供暖的主流技术解决方案,吸收式制冷仍有新技术突破。


一、特色技术产品


1、磁悬浮离心式机组


随着磁悬浮压缩机的普及以及环保工质替代的推动,磁悬浮离心式机组展出规模不断扩大,呈现出快速增长的趋势,今年更是呈现爆炸式增长。今年,以麦克维尔、格力、海尔等为代表的十几家行业核心厂家均有相关产品展出,是本届制冷展上的亮点。所展出的磁悬浮离心机组呈现出了各厂家在技术储备、路线和发展方向上的特色,部分厂家更是完成了多个产品线的布局。


(1)磁悬浮机组容量双向扩展、大冷量逐渐成为主流


磁悬浮机组在制冷展展出已经超过10年,其单机头冷量不断扩大。2018年参展最大冷量机组为格力自主开发的磁悬浮机组,冷量达到600RT。今年,格力公司展出单机头冷量达到1300RT的磁悬浮机组。该机组采用R134a制冷剂,轴承悬浮精度达到2-5μm。此外,LG和麦克维尔也推出了单机大容量离心冷水机组,其单机冷量分别达到1100RT和800RT。与上述公司单机大容量技术不同,丹佛斯则以多机头并联技术为技术路线,其冷机容量范围不断扩大。本届制冷展,丹佛斯采用多机头并联技术策略,在单机头冷量达到450RT的技术支撑下,冷机通过多机头并联可实现2000RT制冷量。麦克维尔作为拥有自主磁悬浮压缩机的代表厂家,继去年展出了R1233ze新冷媒磁悬浮机组,今年展出了双机头1500RT大制冷量机组。该机组采用R134a为制冷剂,COP达到6.9,IPLV达到11.4。


除了大冷量这一特点外,磁悬浮离心压缩机冷水机组冷量范围双向扩展也是本次制冷展展出产品的一大特点。本次制冷展,离心压缩机的冷量实现了50——2000RT这一宽区域范围冷量的覆盖,LG推出的磁悬浮机组冷量可实现300——1100RT工作区间安全、稳定、可靠、高效运行。


2019中国制冷展透露工商业用中央空调冷(热)水机组发展趋势


图1 格力单机头大冷量磁悬浮变频离心式冷水机组


麦克维尔所展出的双机头1500RT大制冷量机组,采用了供电IPS技术,可实现压缩机紧急断电保护,具有自己独特的技术优势。电力系统突然断电时,磁悬浮压缩机由于惯性继续高速旋转,电机进入制动发电状态,把机械动能转换为电能回馈到变频器,变频器供给IPS,IPS将直流电继续供电给磁轴承。电机减速至正常范围,辅助滚珠轴承保证电机继续安全转动并提供支撑,直至机组顺利停机,避免主轴与电磁轴承之间出现碰撞导致电磁轴承的损坏。


2019中国制冷展透露工商业用中央空调冷(热)水机组发展趋势


图2 麦克维尔磁悬浮离心压缩机冷水机组及断电IPS保护原理


(2)磁悬浮冷机产品线逐渐丰富,各企业深谋产品布局


本届制冷展上,各厂家除了展出冷水机组外,一系列的新产品例如磁悬浮热泵机组、蒸发冷机组、直接冷空调箱等均在展会上展出,进一步说明了磁悬浮技术的成熟,各大企业均完成了不同产品线的布局。


必信、海尔在本届制冷展推出了磁悬浮热泵机组是磁悬浮技术在空调制冷领域的一次新的突破和应用。天加(SMARDT)则展出了磁悬浮风冷机组。该机组采用可翻盖式热交换器设计,便于对换热器进行清洗维护;其蒸发冷机组集成太阳能光伏发电,辅助风机动力;还展出了全直流磁悬浮机组,可采用光伏电池供电,布局全直流建筑。此外,格力、海尔展出了直接制冷空调机组,也是对离心制冷技术的一次新的尝试。


2019中国制冷展透露工商业用中央空调冷(热)水机组发展趋势


图3 必信热泵机组


2019中国制冷展透露工商业用中央空调冷(热)水机组发展趋势


图4 海尔物联网风冷热泵机组


2019中国制冷展透露工商业用中央空调冷(热)水机组发展趋势


图5 格力直接制冷空调机组


2019中国制冷展透露工商业用中央空调冷(热)水机组发展趋势


图6 海尔蒸发冷机组


2019中国制冷展透露工商业用中央空调冷(热)水机组发展趋势


图7 天加风冷磁悬浮机组和柯茂磁悬浮机组


(3)5G物联网云平台服务成为各冷机企业竞争阵地


随着物联网5G 技术的发展,其前景愈加广阔。5G网络具备高带宽、低时延等特性,能够将机组能耗数据与维护提醒等信息迅速传输到E+云服务平台进行高速云计算,快速输出设备运行报告与维护方案等,从而更精准快速地实现设备自主控制。基于5G的物联网,数据传输速度和传输量大大提高,企业以冷(热)水机组为载体,为用户提供的服务有更多可能。各冷机厂家除了在机组本身性能方面的竞技外,充分利用5G物联网技术强化各自在服务方面的优势愈加成为各个厂家的发展目标。海尔、格力、美的等公司分别搭建了其云服务平台,服务于冷水机组及多联机系统。特别是海尔,在磁悬浮冷水机组系统上不断深耕,今年展出了应用环保冷媒的R1233ze的物联网磁悬浮冷水机组(图2.2-4)。该机组除了采用环保冷媒的R1233ze亮点外,更是强调其物联网“云控系统”。海尔是较早布局5G物联网“云控系统”的企业典型代表。


2019中国制冷展透露工商业用中央空调冷(热)水机组发展趋势


图8 海尔展出的物联网新冷媒磁悬浮离心式冷水机组


2、气体轴承离心式机组


气体轴承离心式压缩机是“无油”润滑轴承的另一种技术方向。与磁悬浮技术相比,其不需要复杂的传感器及控制系统,成本更低,维护更简单,适用于小冷量机组。往届展会主要有美的和LG展出过气体轴承离心式冷水机组,而今年气体轴承离心式冷水机组展出规模增加,多家企业均推出了产品,如顿汉布什、LG、纳森等(图2.2-5)。其中,顿汉布什展出了制冷量为300RT,以R134a为制冷剂,COP达到6.3,IPLV达到12.2的气体轴承离心式冷水机组。LG展出了制冷量为150RT的气体轴承压缩机。其气体轴承利用离心扩压原理支撑轴旋转。纳森展出了制冷量为175kW的气体轴承离心压缩机机组,其气体轴承压缩机冷量范围涵盖50-250RT。


2019中国制冷展透露工商业用中央空调冷(热)水机组发展趋势


图9 顿汉布什气体轴承离心机组和纳森气体轴承离心机组


2019中国制冷展透露工商业用中央空调冷(热)水机组发展趋势


图10 LG气体轴承原理示意图


3、螺杆式冷热水机组


螺杆机组展出规模跟去年相差不大,其单机高压比的技术优势进一步凸显,应用的温度区间、应用场景也不断拓展。


(1)单机双级超低温空气源热泵满足北方采暖市场


随着北方清洁供热的不断推进,适应于北方寒冷、严寒地区供热的热泵技术不断取得进步。在这一领域,螺杆压缩机的技术特点和优势得以充分体现,相应的螺杆空气源热泵机组特别是超低温空气源热泵机组成为一个重要技术发展方向。顿汉布什展出了单机双级螺杆空气源热泵机组,可实现-35℃超低温运行,最高80℃高温出水,尤其适用于北方严寒地区或传统空气源热泵机组受环境温度限制的地方。在除霜工况,其四台室外风冷换热器轮流切换为冷凝器融霜,实现了“非逆向融霜”。格瑞德展出了-35℃单机双级风冷螺杆机组,最高出水温度可达到85℃。机组采用新的融霜机制,分区分段设定融霜参数,通过压力判断进入除霜和退出除霜工况的条件,做到“有霜除霜,无霜不除”。


2019中国制冷展透露工商业用中央空调冷(热)水机组发展趋势


图11 顿汉布什低温螺杆机组和柯茂低温螺杆机组


(2)应用领域不断拓广


除了满足传统空调制冷需求外,螺杆机组产品开始多样化发展,以适用不同领域的技术需求。本届制冷展上,烟台冰轮展出了GHWS-HFO高温水汽机,回收冷凝废热,产生高达128℃的高温蒸汽,应用新型环保工质R1336mzz(Z)(ODP=0、GWP=9);武汉新世界在去年ORC机组的基础上,本次展会展出了水蒸气螺杆膨胀机组,直接利用水蒸气乏汽推动螺杆膨胀机发电,该机组要求乏汽温度215℃,压力2.03MPa,机组压差1.2MPa,发电量160kW;大连冷冻机股份有限公司展出了石化专用螺杆乙二醇机组,主要应用于石油、化工领域,其转子采用N型线,高效油分离器,采用R134a制冷剂,蒸发温度-20——-5℃,冷凝温度小于43℃;天加展出了一体式蒸发冷螺杆冷水机组,主机、冷却塔、水处理装置一体化集成,蒸发冷凝器连续降膜,换热效率高,以R134a为制冷剂,采用满液式蒸发器


2019中国制冷展透露工商业用中央空调冷(热)水机组发展趋势


图12 冰轮高温水汽机组和武汉新世界直接水蒸气膨胀机组


4、吸收式机组


本届展会上吸收式制冷机组参展产品数量较少。松下展出了吸收式冷水机组(图2.2-8),机组采用双段蒸发、双段吸收技术,热水侧供回水温度可实现40℃温差(95-55℃),回收热量是传统机组的2倍,温水流量降低38%,输送功耗降低,单效机组COP达到0.6-0.7之间,制冷量为33RT。双良展出了其吸收式机组节能的系统解决方案。


2019中国制冷展透露工商业用中央空调冷(热)水机组发展趋势


图13 松下“大温差”单效吸收式冷水机组


5、中央空调冷热水系统配件


近几年,中央空调冷热水系统配件参展规模在不断扩大,技术也在不断积累进步。在阀件方面,三花展出了FMF风机盘管用电动水阀,采用超声波焊接技术,用工程塑料壳体将驱动电机、齿轮、回复弹簧、扭矩传动部件等安装在执行器内,解决了防水问题和内部元器件易腐蚀的问题。阀体闭阀密封结构采用自定心球面结构,提高了产品一致性。


2019中国制冷展透露工商业用中央空调冷(热)水机组发展趋势


图14 三花电动水阀


在管件方面,非焊接连接部件发展迅速。国内必达、宁波世鑫近几年展出了卡接式软管及接头,主要用于代替压力测量管道的铜管,连接更灵活方便。接头根据需要,有不锈钢、铜、铝等材质。洛克环管路连接技术也在不断发展,其利用冷挤压塑性变形,达到铝与铝、铝与铜、铜与铜、铜与钢、铜与钛之间的紧密链接,专门用于连接小直径的有色金属管材,设计最大名义压力达到7MPa,以德国VULKAN LOKRING为代表,适用于不同场合,完全可以代替焊接,但是需要专用的连接设备,连接部件价格昂贵。此外,韩国的ESSEN展出了快插式铜管接头,插接更方便,但是其产品并未在国内销售。


2019中国制冷展透露工商业用中央空调冷(热)水机组发展趋势


图15 高压软管及接头


2019中国制冷展透露工商业用中央空调冷(热)水机组发展趋势


图16 洛克环管路连接和直插式管路连接


二、评价展望


磁悬浮离心式冷水机组作为行业技术先进水平的代表,在本届制冷展上依然是各个厂家作为先进产品的重点推介对象,其产品呈现出容量双向扩展,大冷量逐渐成为主流,产品呈现多样化发展的态势,规模较大的公司已领先初步完成了相关产品的升级和布局,借助5G物联网技术快车,各企业由过去强调技术COP及IPLV开始向突出服务、远程控制实现提高安全、可靠、高效等转变。


螺杆机组展出规模基本持平,但为了满足北方清洁供热等新应用场景,产品逐渐强调技术特色和差异化,意味着其相关制冷技术正在向深层次和精细化方向发展;吸收式制冷机组参展产品数量较少,但强调热量回收与系统节能;在管配件方面,非焊接快速安装连接部件发展迅速,产品呈现了多样化发展趋势。(文/北京建筑大学副教授徐荣吉、胡文举)


注:文章内的所有配图皆为网络转载图片,侵权即删!

声明:“贤集网”的所有作品,版权均属于贤集网,如需转载,请注明出处;本网站转载的内容版权归原网站所有,如有侵权或其他问题, 请及时通过电子邮或者电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失

我来说几句


获取验证码
最新评论

还没有人评论哦,抢沙发吧~