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2022年第33届“中国制冷展”技术总结报告(二)
2022
24/11
09:31
中国制冷展
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2022年11月24日 09:31:57 · 来源:中国制冷展
  2022年第33届“中国制冷展”技术总结报告 
  二、技术进展  
  1. 制冷压缩机、工质、润滑油  
  1.1技术特点  
  压缩机(包括润滑油、载冷剂)的展商数量和产品种类较往年有所减少,但基本能涵盖主要产品类型。家用、商用等大中小型压缩机,中央空调、家用空调、热泵热水、车载制冷空调、冷冻冷藏等用途压缩机均有展出,还出现了部分构造新颖或功能独特的压缩机,体现出疫情大背景下制冷行业中国制造的综合实力和发展潜力。综合来看,比较突出的特点是:  
  (1)以CO2为代表的自然工质压缩机持续发展。传统自然工质R600a及R290压缩机也有展出,但明显增多的是CO2压缩机,其具体类型更多、涵盖领域更广。  
  (2)车载空调压缩机、新能源车用压缩机发展势头迅猛。这与国家大力推广新能源车和冷链物流行业需求增长有关,主要用途包括新能源车用空气调节、新能源车载物品的冷冻冷藏及综合热管理等。 
  (3)制冷压缩机国产化程度进一步提升。国内越来越多的企业掌握了压缩机的制造及研发技术,比较典型的是格力、海立等大企业对全系列制冷压缩机的深入研发,涡旋压缩机国产化覆盖面越来越广。
  
  1.2特色产品  
  1.2.1 压缩机  
  (1)离心压缩机  
  格力的全系列磁悬浮变频离心压缩机制冷量范围50-1300RT(图1-1(a)),最大功率可达到700kW,最高转速30000r/min,体积和重量仅为相同冷量压缩机的40%。其展出的R1233zd(E)工质离心压缩机(图1-1(b)),ODP=0,GWP=1,制冷能力2000 RT,制冷COP(GB)高达7.1。
图1-1 格力离心压缩机
  
  (2)CO2压缩机  
  CO2压缩机的展出比例明显高于往年。博客压缩机(苏州)有限公司的卧式车用CO2压缩机(图1-2(a))、冰轮环境技术有限公司的CO2压缩机(图1-2(b))、上海海立热泵热水器用CO2变频转子压缩机(图1-2(c))均获得了本年度制冷展创新产品。艾默生展出的CO2压缩机跨临界机组(图1-2(d)),制冷量达到6.27kW-16.65kW。
图1-2 多个企业展出的CO2压缩机
  
  (3)涡旋压缩机全面国产化  
  苏州为山之研发出自带冷却结构的涡旋压缩机(图1-3(a)),原理是通过感温包检测温度控制喷液热力膨胀阀的开启。25匹涡旋机采用R245fa工质做成机组后,可使冷凝温度达到135℃(蒸发温度40℃-55℃),能产生100℃以上的水蒸气。常州赛科为能源科技有限公司展出了高温空调涡旋压缩机(图1-3(c)),工质R22和R410A,能力5-8匹,采用优化轴系和三腔三环动态密封技术,蒸发温度最高达到25℃。沈阳一冷生产全封闭和半封闭涡旋系列压缩机(图1-3(d)),能力范围6-13HP,采用强化补气技术,蒸发温度低至-40℃。

2022年第33届“中国制冷展”技术总结报告4 
图1-3国产化涡旋压缩机
  
  (4)新能源汽车用压缩机  
  新能源汽车压缩机出现了增长。种类包括新能源车用空调和冷冻冷藏两大类。许多大型空调企业也将压缩机产品拓展到了新能源车领域,格力展出的新能源铝合金变频涡旋压缩机(图1-4(c)),获得了本届制冷展“创新产品”称号。松下的车载空调压缩机型式包括立式和卧式(图1-4(b)),电源采用直流24V/520V或交流220V,工质包括R134a、R407C和R410A。松下万宝展出了新能源巴士车用及电池热管理系统用涡旋压缩机,工质R407C和R410A。
图1-4 新能源汽车用制冷压缩机
  (5)新型结构压缩机  
  松下压缩机(大连)有限公司的涡旋压缩机(图1-5),采用低GWP新型工质 R454C/R455A,带有内部补气和卸载功能,单台能力3-15匹。在蒸发温度-30℃--25℃,冷凝温度20℃-70℃,制冷COP较常规系统提升5%。艾默生展出了50HP大型涡旋压缩机(图1-6),强化补气结合转速提升制冷量和制热量,将单台压缩机制冷能力拓展至143kW,蒸发温度低至-35℃,-20℃以上可制取50℃以上热水。
  格力展出了系列压缩机新产品。无稀土磁阻高效变频压缩机(图1-7(a)),行业首次实现变频压缩机的无稀土化,解决变频空调对国家战略资源稀土的依赖问题。开发出基站空调专用压缩机(图1-7(b)),单台能力范围1000 W -3000W。与清华大学合作研发“分体式系统用压缩机”(图1-7(c)),实现了单级补气滚动活塞压缩机的商业化运用。
图1-7格力研发的新型压缩机
  图1-8所示为烟台冰轮展出的氢气压缩机。福建雪人的氦气螺杆压缩机(图1-9),能实现内容积比的自动调节。
1.2.2 制冷剂、载冷剂、润滑油
  制冷工质和载冷剂的展出也较往年有所减少(图1-10)。除传统的以R22、R410A和R134a为代表的工质外,自然工质的展出比例增加。下图1-11所示为山东粤安新型材料有限公司展出的高纯度碳氢类制冷剂。
  图1-12所示为阿科玛展出的新型制冷剂。其中R427A的ODP指数为0,可以在冷冻冷藏领域代替R22,不足之处是GWP值为2025。R1233ze(D)安全等级为A1,GWP=1,是替代R134a的理想产品。
  一些石化企业展出了全系列的制冷用润滑油(图1-13)。适用的压缩机型式包括离心压缩机、涡旋压缩机、螺杆压缩机等,适用的工质涵盖大部分CFCs,HCFC类工质也包括R717和R600a等自然工质。

  1.3评价与展望  
  从以上展出的产品可以看出,压缩机未来可能会有以下的发展趋势:1)以CO2为代表的自然工质及其压缩机将继续发展,并在包括家用空调、热水器、车辆空调甚至冷冻冷藏领域得到广泛应用;2)国产压缩机产品会持续提升其全工况性能,拓展应用领域,在原机型基础上各类功能扩展型压缩机被开发出来;3)冷冻冷藏、运输用压缩机,包括小型活塞压缩机,滚动转子压缩机,驻车空调、冷藏用压缩机等,品种和功能更趋于完善;4)新能源车热管理用压缩机迎来良好的发展机遇。  
(本节作者:北京工业大学 马国远教授、许树学副研究员)
 

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