2022年第33届“中国制冷展”技术总结报告
二、技术进展
空气处理机组与暖通空调自控系统
5.1技术特点
本届制冷展，在空气处理机组和末端、空气输送部件、新风净化热回收、建筑楼宇自动化控制方面的参展商，仍维持了相当的规模。在参展产品方面具有两个特点，一是应对“健康防疫”的需求，在传统的空气处理机组、风机盘管和新风机组产品上应用了过滤、消毒的功能；二是响应国家“双碳”政策，在节能增效方面实现技术提升，采用热回收、高效电机、智慧算法等技术，实现更低的能源消耗和更大比例的可再生能源替代。
5.2特色产品
5.2.1 空气处理机组和末端
本届展会上松下推出了迷你全热交换器，交换芯采用更小的尺寸，采用了X型热交风路，具有体积小巧的优点，可轻松安装在3m²左右的小空间，有效解决了安装空间有限的问题，大大降低了施工难度。在实现室内外空气交换的同时，进行能量回收，且有效过滤PM2.5(图5-1(a))。松下同时推出54BE系列浴霸，采用水离子(nanoeX)技术，通过给水施加高电压，分裂水雾，产生羟基自由基，可以破坏蛋白质生理结构，达到杀菌作用，并优化了送风气流组织，快速提升取暖效果(图5-1(b))。以上两个产品均获得本届制冷展的“创新产品”称号。
在空气处理机组方面，天加推出“云”变频冷凝热回收直膨空调机组，采用全变频+冷凝热回收技术，与传统电加热再热相比节能率可达60%，全新风模式下可以实现环境的恒温恒湿控制，温湿度控制精度达到±1℃和±5%，再热0%-100%可调，再热温升可达20℃(图5-2)。
在风机盘管方面，各厂商推出带消毒灭菌和净化空气功能的产品。天加推出带Argenzil洁净系统的末端，采用纳米级银离子复合高效玻纤滤材，能够抑制空气中细菌和微生物的生长(图5-3(a))。格力推出了净化型风机盘管，通过等离子体或光触媒净化模块对空气进行净化(图5-3(b))。在机组构造上产品继续朝着超薄、静音等方向发展。米柯展出了超薄风机盘管机组，仅145mm机身厚度，安静小巧、结构紧凑、稳定可靠，适用于卧室环境(图5-3(c))。西屋康达推出了超薄静音型风机盘管，185mm机身厚度，选用低噪风机和消音结构，运行噪音更低(图5-3(d))。
辐射空调末端方面，博瑞德展出了金属辐射板、石膏辐射板、挂片式辐射板、艺术形式辐射板等产品(图5-4)。
5.2.2 空气输运设备
本次制冷展上，风机产品依然是空气输运设备的主力。风机类“创新产品”授予了依必安派特风机有限公司的数据中心列间空调用轴流风机(图5-5(a))和泛仕达机电股份有限公司的外转子后向离心风机(图5-5(b))，大风量、高效率、低噪声的数据中心、IT领域用风机成为了创新攻关的主要方向。
国内风机厂商在叶片仿生学结构设计不断创新，展现了一系列高效、低能耗、低噪音的产品(图5.2-6)。
EC风机进一步得到普及，且不少厂家在EC外转子和内转子细分领域上进行竞争。铭振推出的EC外转子防爆离心风机高达5.5kW或7.5 kW功率，高于行业水平(图5-7(a))，隆达则在行业内率先推出了采用EC电机的防爆轴流风机(图5-7(b))。
为了服务国家“双碳”目标，用于储能模块散热的风机也成为了参展亮点，泛仕达机电股份有限公司推出储能模块专用风机(图5-8)。
在空气输送管道方面，织物风管(图5-9)仍然是近年来行业的热点，广泛应用于大型空间。除源于捷克的普利荷达(Prihoda)外，国内企业也不断涉足该领域，织物空气、艾迪斯等都展出了由特殊纤维织成的柔性空气分布系统，实现均匀线式送风，美观实用。
在风口产品方面竞争的重心仍然是美观实用，以及安装与拆卸的便捷。四达隆、易众、德州灵鹰推出了适合不同场景定制、安装简单、外形美观、样式多样的风口，实现风口实用性和室内设计美观性的有效结合(图5-10)。
5.2.3 新风机组
受疫情持续影响，空气品质愈发引起人们关注，展会新风类产品热度较往年相比热度更高，参展商数量超二十家，在产品种类和特点方面均有所发展。
除基础过滤模块外，大量企业推动了对净化除菌模块的技术进步，紫外线(UV)、光触媒、负离子等技术得到普遍应用。在实现对PM2.5的高去除率以外，甲醛、总挥发性有机物(TVOC)等典型空气污染物也成为净化目标。其中，南洋有为推出的新风机使用了UV杀菌灯和银离子进行杀菌，卡洛尼推出了六重净化过滤系统，百朗则搭载“纳米雾”装置以实现高灭菌率(图5-11)。
新风机的环境控制功能更加丰富，有向空调靠拢的趋势。曼瑞德新风机的深除湿模块独立于新风机组，通过低温冷水实现高效除湿，还通过对热交换模块进行控制实现送风温度的调节(图5-12)。
在延续了设备的安装、运行维护等便捷性设计的基础上，新风机组在美观度方面有一定的提升(图5-13)。部分厂商主要通过改变新风机组的配色以及增加图案的方式改进机组外观，其中，芬尼克兹凭借其独特设计获德国红点奖和iF设计奖。
此外，厂商针对不同的应用场景推出了专用机型。世创推出单进单出式、无管道新风系统，适用于小微空间(图5-14(a))，瑞博恩推出单进单出式新风机，可用于核酸检测等场所(图5-14(b))。
5.2.4 暖通空调自控系统
暖通空调自控系统产品方面，各大厂家都围绕物联网、云计算、无线传感、智慧互联、多场景应用等方向积极布局，新技术新产品新功能明显增多。本届制冷展的暖通空调自控技术进步明显主要体现在以下三个方面： (1)面向不同应用场景的集成化程度日益提高，相关配套技术不断突破；(2) 面向可再生能源应用的软硬件更加丰富，建筑可再生能源渗透率的提升指日可待；(3)面向低碳、节能的控制算法日益智慧，物联网、云计算、边缘网关、智慧算法日渐成熟。
面向应用场景的集成化包括多功能传感器集成、智慧建筑一体化控制和多场景控制器集成。如深圳天润控制技术有限公司开发的MFDP嵌入式多功能显示器，对温度、湿度、压差三种传感器集成到一个面板中(图5-15(a))，广州迈赫姆电子科技有限公司针对家居场景，将温度、湿度、PM2.5、VOC、CO2、噪声、光感、人体感应、烟雾等9种传感器集成到一个控制面板上，再通过Wifi通讯实现手机端远程监控，实现家居场景传感器一体化(图5-15(b))。
霍尼韦尔推出了智慧建筑一体化控制解决方案。该方案由空调末端控制系列产品、冷热源群控系列产品、管网平衡控制系列产品等三个部分整合而成(图5-16)。不同厂商提出了面向典型应用场景的集成化控制系统。如卡乐根据全年不同室外条件，提出针对数据机房场景的全天候控制系统，集成了蒸发冷却、喷雾加湿、直流变频压缩机等不同设备及工艺的控制器，采用集成控制方案保持系统整体的高效运行(图5-17(a))。深蓝针对通信站房这一场景，开发集成了新风运行和空调运行两种运行模式的新风空调一体机控制解决方案(图5-17(b))。
面向可再生能源的自控产品包括直流变频压缩机驱动、超低温空气源热泵变频驱动。卡乐推出的无刷永磁直流电机(BLDC)驱动的压缩机变频器power+,是面向光伏等可再生能源利用的空调系统的直流变频压缩机驱动模块主要产品之一(图5-18(a))。深蓝面向超低温空气源热泵开发的SL1610-MO2模块式超低温空气源热泵控制器，通过算法提升除霜效果的同时，采用内置多路电子膨胀阀驱动，实现对系统变化的快速响应，调节曲线也更加平稳准确，大大增强了机组对宽动态负荷的适应性(图5-18(b))。
面向低碳和节能控制的智慧化包括智慧物联、边缘网关和智慧算法。高标物联和广州柏诚云通过传感器应用技术、智慧控制技术、无线通讯技术、云计算技术，将物联网技术与云计算结合起来，可以实现传感器数据的收集、上传至云端，根据智能数据模型和算法确定控制命令最终下达到各设备，组建建筑能源管理系统，搏力谋研发的带有NFC功能的阀门执行器，可以与手机直接连接，通过手机获取阀门执行器信息与运行状态，并获得了本届制冷展自控类的“创新产品”称号(图5-19)。边缘网关拥有边缘计算能力，在物联网边缘节点实现数据优化、实时响应、 敏捷连接、智能分析，从而提供了在现场布置智能算法的条件。迅饶web组态边缘网关系列支持MQTT服务，支持云端组态，支持微信、短信等方式发送报警，支持存储到外部数据库等诸多功能(图5-20)。
基于物理模型优化和强化学习算法的智慧算法正逐步在往工业界渗透。如福加自控在高效机房的优化方面，建立起冷机COP与冷水出水温度、冷冻水流量、冷却水进水温度的函数关系，再根据系统优化的原则制定智慧算法(图5-21(a))；所为科技开发的基于强化学习的水泵恒温差优化控制算法和水泵频率优化控制算法等，并将其用于写字楼、酒店、商场等不同类型的场景中(图5-21(b))。
5.3评价和展望
与往届制冷展相比，本届制冷展在空气处理机组与暖通空调自控系统方面展出的产品数量维持了相当的水平，在技术上体现出持续的革新，健康防疫和“双碳”战略对暖通空调产业提出了新的需求，成为了推动行业发展和产品进步的引擎。
随着制造工艺的提高，空气处理机组、末端、风口和新风机组在体积、造型、噪声等性能上已经具备较大的竞争优势，产品能效进一步提升，开始关注产品的健康和舒适性能；在暖通空调自控系统方面，随着物联网和信息技术的发展，新技术新产品新功能明显增多，集成化自控技术日渐成熟，已经成为暖通空调系统节能增效的增长点。
（本节作者：同济大学 周翔教授、叶蔚副教授、李铮伟副教授、博士生李艺群，硕士生何玲、汤文昊、邵芳奇、郭炜辰、毛晨楠）
