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西安交大陈文卿:走向风口的高温热泵

2023
16/10
11:12
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2023年10月16日 11:12:13 · 中国热泵
  9月10-12日,由中国制冷学会、国际制冷学会、江苏省科协主办,江苏省制冷学会、无锡市科协、无锡市制冷学会、i传媒承办的“CHPC·中国热泵”2023热泵产业生态大会,在无锡成功召开。会议期间,西安交通大学苏州研究院研究员 陈文卿对“CHPC·中国热泵”2023高温热泵应用发展产业峰会作总结汇报。以下为演讲实录:
 
西安交大陈文卿:走向风口的高温热泵
 
  在高温热泵分论坛中,七个报告内容涵盖了主机、系统、换热器、压缩机这些高温热泵系统关键部件以及高温热泵系统产品,其中还涉及到高温热泵系统的典型应用案例,以及企业以及学术端对于未来产品的规划和布局的展望。作为目前热泵行业中的热点市场,高温热泵的技术和应用受到了广泛的关注。
  
  上海交通大学助理研究员胡斌分享了《高温热泵系统中间冷却器参数优化研究》课题,报告体现了带回热的两极压缩高温热泵循环中间冷却器的参数对于整个制热循环的性能的影响。报告特色就是系统采用的是低GWP的R1336mzz(Z)工质,蒸发温度70℃,冷凝温度则是达到了160℃。虽然整个工作还是在循环优化设计这个阶段,但是对未来直接出蒸汽的这种高温热泵,比如说出气温度达到150℃以上的高温热泵产品的研制,具有非常好的指导意义。
  
  英华特与谷轮作为国内外专业涡旋压缩机企业代表,各自分别于高温热泵系统的研发成果进行了分享展示,英华特目前已经拥有以R515b为工质、出水温度达到100℃的压缩机产品,到2023年年底,英华特还将推出以R245fa工质、实现最高冷凝温度达到130℃的相关产品。谷轮也展示专用压缩机的技术成果,出水温度从30℃~120℃。同时,谷轮也将自己的产品应用到苏州工厂中,通过磷化线的优化展示出良好的经济效果。
  
  格力、荏原、美的楼宇作为主机制造企业都详细介绍了自身特色的产品,格力产品系列从大到小非常全面;荏原推出了直接出气温度178℃的离心式热泵,虽然还在场内测试阶段,但成果令人期待;美的楼宇除了推出成熟工质的高温热泵产品之外,目前正在全力开发R290的高温热泵。
  
  目前中大容量的工业高温热泵系统的压缩机,涵盖了三种形式:螺杆式的高温热泵压缩机、离心式的高温热泵压缩机,以及水蒸汽压缩机。螺杆式高温热泵压缩机目前冷凝温度能够做到125℃,也有企业在开发135℃甚至更高温度的螺杆压缩机。目前的系统结构基本上都是在考虑永磁电机直驱变频变容形式,但是也已经有了两级压缩的产品,两级压缩的产品又分单电机驱动的两级压缩和双电机驱动的两级压缩。双电机驱动的两级压缩在系统适应性上来讲是非常好的,在每一种工况都能找到一个匹配出来最佳的工作状态。对于螺杆式压缩机来说,可能未来冷凝温度在150℃以上,需要考虑到润滑油、电机冷却以及低GWP冷媒工质单位容积制冷量偏小的问题,现在一个趋势是提转速,另一个趋势就是要高速无油化,而高速无油化下振动噪声问题需要大家重点关注。
  
  离心式高温热泵压缩机目前主要是耐高温的永磁电机结构形式,有两级压缩的,也有两台两级压缩串联形成四级压缩的形式。随着磁悬浮这种应用越来越普及,从整体的发展趋势来讲,离心式高温热泵压缩机冷凝温度是正在往更高的温区去拓展。
  
  在水蒸气压缩机领域中,以目前的双螺杆压缩机形式来说,单级的温升实现35K~40K之间,现在也有企业在测的水蒸气压缩机单级已经能达到了60K,而且还在进一步的提升。那么两级压缩可以实现80℃的温升是没有问题的,从100℃提升到180℃。现在的趋势是抓紧开发更高温升的两级压缩以及四级压缩的离心式水蒸汽压缩机,预计在半年或者一年的时间会有企业会推出来相应的一些产品。(本内容为其在“CHPC·中国热泵”2023热泵产业生态大会总结报告发言,通过编辑整理成文)
  
  “CHPC·中国热泵”是中国制冷学会发起,以学会为平台,以江亿院士为核心,联合相关多组织,组织开展“CHPC·中国热泵”的相关工作,包括个人和企业组织建设、多媒体矩阵打造、专业学习平台建设、线下活动系列以及和标准规范等全面开展,从而行业提供一个精准的资源共享的平台。世界热泵看中国,中国热泵大有可为。“CHPC·中国热泵”战略规划的实施,将会在规范化方面起到引领示范作用,将会促进国内外热泵领域技术交流,推进我国热泵产业高效绿色发展,助推中国热泵走高质量发展之路,“CHPC·中国热泵”,共同为中国热泵事业向更高维度发展添砖加瓦。
 

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