創(chuàng )新品質(zhì) 低碳健康
2022年第33屆“中國制冷展”技術(shù)總結報告
二、技術(shù)進(jìn)展
1. 制冷壓縮機、工質(zhì)、潤滑油
1.1技術(shù)特點(diǎn)
壓縮機（包括潤滑油、載冷劑）的展商數量和產(chǎn)品種類(lèi)較往年有所減少，但基本能涵蓋主要產(chǎn)品類(lèi)型。家用、商用等大中小型壓縮機，中央空調、家用空調、熱泵熱水、車(chē)載制冷空調、冷凍冷藏等用途壓縮機均有展出，還出現了部分構造新穎或功能獨特的壓縮機，體現出疫情大背景下制冷行業(yè)中國制造的綜合實(shí)力和發(fā)展潛力。綜合來(lái)看，比較突出的特點(diǎn)是：
（1）以CO2為代表的自然工質(zhì)壓縮機持續發(fā)展。傳統自然工質(zhì)R600a及R290壓縮機也有展出，但明顯增多的是CO2壓縮機，其具體類(lèi)型更多、涵蓋領(lǐng)域更廣。
（2）車(chē)載空調壓縮機、新能源車(chē)用壓縮機發(fā)展勢頭迅猛。這與國家大力推廣新能源車(chē)和冷鏈物流行業(yè)需求增長(cháng)有關(guān)，主要用途包括新能源車(chē)用空氣調節、新能源車(chē)載物品的冷凍冷藏及綜合熱管理等。
（3）制冷壓縮機國產(chǎn)化程度進(jìn)一步提升。國內越來(lái)越多的企業(yè)掌握了壓縮機的制造及研發(fā)技術(shù)，比較典型的是格力、海立等大企業(yè)對全系列制冷壓縮機的深入研發(fā)，渦旋壓縮機國產(chǎn)化覆蓋面越來(lái)越廣。
1.2 特色產(chǎn)品
1.2.1 壓縮機
（1）離心壓縮機
格力的全系列磁懸浮變頻離心壓縮機制冷量范圍50-1300RT(圖1-1(a))，最大功率可達到700kW，最高轉速30000r/min，體積和重量?jì)H為相同冷量壓縮機的40%。其展出的R1233zd(E)工質(zhì)離心壓縮機(圖1-1(b))，ODP=0，GWP=1，制冷能力2000 RT，制冷COP(GB)高達7.1。
圖1-1 格力離心壓縮機
（2）CO2壓縮機
CO2壓縮機的展出比例明顯高于往年。博客壓縮機(蘇州)有限公司的臥式車(chē)用CO2壓縮機(圖1-2(a))、冰輪環(huán)境技術(shù)有限公司的CO2壓縮機(圖1-2(b))、上海海立熱泵熱水器用CO2變頻轉子壓縮機(圖1-2(c))均獲得了本年度制冷展創(chuàng )新產(chǎn)品。艾默生展出的CO2壓縮機跨臨界機組(圖1-2(d))，制冷量達到6.27kW-16.65kW。
圖1-2 多個(gè)企業(yè)展出的CO2壓縮機
（3）渦旋壓縮機全面國產(chǎn)化
蘇州為山之研發(fā)出自帶冷卻結構的渦旋壓縮機(圖1-3(a))，原理是通過(guò)感溫包檢測溫度控制噴液熱力膨脹閥的開(kāi)啟。25匹渦旋機采用R245fa工質(zhì)做成機組后，可使冷凝溫度達到135℃(蒸發(fā)溫度40℃-55℃)，能產(chǎn)生100℃以上的水蒸氣。常州賽科為能源科技有限公司展出了高溫空調渦旋壓縮機(圖1-3(c))，工質(zhì)R22和R410A，能力5-8匹，采用優(yōu)化軸系和三腔三環(huán)動(dòng)態(tài)密封技術(shù)，蒸發(fā)溫度最高達到25℃。沈陽(yáng)一冷生產(chǎn)全封閉和半封閉渦旋系列壓縮機(圖1-3(d))，能力范圍6-13HP，采用強化補氣技術(shù)，蒸發(fā)溫度低至-40℃。
圖1-3國產(chǎn)化渦旋壓縮機
（4）新能源汽車(chē)用壓縮機
新能源汽車(chē)壓縮機出現了增長(cháng)。種類(lèi)包括新能源車(chē)用空調和冷凍冷藏兩大類(lèi)。許多大型空調企業(yè)也將壓縮機產(chǎn)品拓展到了新能源車(chē)領(lǐng)域，格力展出的新能源鋁合金變頻渦旋壓縮機(圖1-4(c))，獲得了本屆制冷展“創(chuàng )新產(chǎn)品”稱(chēng)號。松下的車(chē)載空調壓縮機型式包括立式和臥式(圖1-4(b))，電源采用直流24V/520V或交流220V，工質(zhì)包括R134a、R407C和R410A。松下萬(wàn)寶展出了新能源巴士車(chē)用及電池熱管理系統用渦旋壓縮機，工質(zhì)R407C和R410A。
圖1-4 新能源汽車(chē)用制冷壓縮機
（5）新型結構壓縮機
松下壓縮機(大連)有限公司的渦旋壓縮機(圖1-5)，采用低GWP新型工質(zhì) R454C/R455A，帶有內部補氣和卸載功能，單臺能力3-15匹。在蒸發(fā)溫度-30℃--25℃，冷凝溫度20℃-70℃，制冷COP較常規系統提升5%。艾默生展出了50HP大型渦旋壓縮機(圖1-6)，強化補氣結合轉速提升制冷量和制熱量，將單臺壓縮機制冷能力拓展至143kW，蒸發(fā)溫度低至-35℃，-20℃以上可制取50℃以上熱水。
格力展出了系列壓縮機新產(chǎn)品。無(wú)稀土磁阻高效變頻壓縮機(圖1-7(a))，行業(yè)首次實(shí)現變頻壓縮機的無(wú)稀土化，解決變頻空調對國家戰略資源稀土的依賴(lài)問(wèn)題。開(kāi)發(fā)出基站空調專(zhuān)用壓縮機(圖1-7(b))，單臺能力范圍1000 W -3000W。與清華大學(xué)合作研發(fā)“分體式系統用壓縮機”(圖1-7(c))，實(shí)現了單級補氣滾動(dòng)活塞壓縮機的商業(yè)化運用。
圖1-7格力研發(fā)的新型壓縮機
圖1-8所示為煙臺冰輪展出的氫氣壓縮機。福建雪人的氦氣螺桿壓縮機(圖1-9)，能實(shí)現內容積比的自動(dòng)調節。
1.2.2 制冷劑、載冷劑、潤滑油
制冷工質(zhì)和載冷劑的展出也較往年有所減少(圖1-10)。除傳統的以R22、R410A和R134a為代表的工質(zhì)外，自然工質(zhì)的展出比例增加。下圖1-11所示為山東粵安新型材料有限公司展出的高純度碳氫類(lèi)制冷劑。
圖1-12所示為阿科瑪展出的新型制冷劑。其中R427A的ODP指數為0，可以在冷凍冷藏領(lǐng)域代替R22，不足之處是GWP值為2025。R1233ze(D)安全等級為A1，GWP=1，是替代R134a的理想產(chǎn)品。
一些石化企業(yè)展出了全系列的制冷用潤滑油(圖1-13)。適用的壓縮機型式包括離心壓縮機、渦旋壓縮機、螺桿壓縮機等，適用的工質(zhì)涵蓋大部分CFCs，HCFC類(lèi)工質(zhì)也包括R717和R600a等自然工質(zhì)。
1.3評價(jià)與展望
從以上展出的產(chǎn)品可以看出，壓縮機未來(lái)可能會(huì )有以下的發(fā)展趨勢：1）以CO2為代表的自然工質(zhì)及其壓縮機將繼續發(fā)展，并在包括家用空調、熱水器、車(chē)輛空調甚至冷凍冷藏領(lǐng)域得到廣泛應用；2）國產(chǎn)壓縮機產(chǎn)品會(huì )持續提升其全工況性能，拓展應用領(lǐng)域，在原機型基礎上各類(lèi)功能擴展型壓縮機被開(kāi)發(fā)出來(lái)；3）冷凍冷藏、運輸用壓縮機，包括小型活塞壓縮機，滾動(dòng)轉子壓縮機，駐車(chē)空調、冷藏用壓縮機等，品種和功能更趨于完善；4）新能源車(chē)熱管理用壓縮機迎來(lái)良好的發(fā)展機遇。
（本節作者：北京工業(yè)大學(xué) 馬國遠教授、許樹(shù)學(xué)副研究員）
