西安交大陳文卿:走向風(fēng)口的高溫熱泵
發(fā)表于: 來(lái)自:中國熱泵
9月10-12日,由中國制冷學(xué)會(huì )、國際制冷學(xué)會(huì )、江蘇省科協(xié)主辦,江蘇省制冷學(xué)會(huì )、無(wú)錫市科協(xié)、無(wú)錫市制冷學(xué)會(huì )、i傳媒承辦的“CHPC·中國熱泵”2023熱泵產(chǎn)業(yè)生態(tài)大會(huì ),在無(wú)錫成功召開(kāi)。會(huì )議期間,西安交通大學(xué)蘇州研究院研究員 陳文卿對“CHPC·中國熱泵”2023高溫熱泵應用發(fā)展產(chǎn)業(yè)峰會(huì )作總結匯報。以下為演講實(shí)錄:

在高溫熱泵分論壇中,七個(gè)報告內容涵蓋了主機、系統、換熱器、壓縮機這些高溫熱泵系統關(guān)鍵部件以及高溫熱泵系統產(chǎn)品,其中還涉及到高溫熱泵系統的典型應用案例,以及企業(yè)以及學(xué)術(shù)端對于未來(lái)產(chǎn)品的規劃和布局的展望。作為目前熱泵行業(yè)中的熱點(diǎn)市場(chǎng),高溫熱泵的技術(shù)和應用受到了廣泛的關(guān)注。
上海交通大學(xué)助理研究員胡斌分享了《高溫熱泵系統中間冷卻器參數優(yōu)化研究》課題,報告體現了帶回熱的兩極壓縮高溫熱泵循環(huán)中間冷卻器的參數對于整個(gè)制熱循環(huán)的性能的影響。報告特色就是系統采用的是低GWP的R1336mzz(Z)工質(zhì),蒸發(fā)溫度70℃,冷凝溫度則是達到了160℃。雖然整個(gè)工作還是在循環(huán)優(yōu)化設計這個(gè)階段,但是對未來(lái)直接出蒸汽的這種高溫熱泵,比如說(shuō)出氣溫度達到150℃以上的高溫熱泵產(chǎn)品的研制,具有非常好的指導意義。
英華特與谷輪作為國內外專(zhuān)業(yè)渦旋壓縮機企業(yè)代表,各自分別于高溫熱泵系統的研發(fā)成果進(jìn)行了分享展示,英華特目前已經(jīng)擁有以R515b為工質(zhì)、出水溫度達到100℃的壓縮機產(chǎn)品,到2023年年底,英華特還將推出以R245fa工質(zhì)、實(shí)現最高冷凝溫度達到130℃的相關(guān)產(chǎn)品。谷輪也展示專(zhuān)用壓縮機的技術(shù)成果,出水溫度從30℃~120℃。同時(shí),谷輪也將自己的產(chǎn)品應用到蘇州工廠(chǎng)中,通過(guò)磷化線(xiàn)的優(yōu)化展示出良好的經(jīng)濟效果。
格力、荏原、美的樓宇作為主機制造企業(yè)都詳細介紹了自身特色的產(chǎn)品,格力產(chǎn)品系列從大到小非常全面;荏原推出了直接出氣溫度178℃的離心式熱泵,雖然還在場(chǎng)內測試階段,但成果令人期待;美的樓宇除了推出成熟工質(zhì)的高溫熱泵產(chǎn)品之外,目前正在全力開(kāi)發(fā)R290的高溫熱泵。
目前中大容量的工業(yè)高溫熱泵系統的壓縮機,涵蓋了三種形式:螺桿式的高溫熱泵壓縮機、離心式的高溫熱泵壓縮機,以及水蒸汽壓縮機。螺桿式高溫熱泵壓縮機目前冷凝溫度能夠做到125℃,也有企業(yè)在開(kāi)發(fā)135℃甚至更高溫度的螺桿壓縮機。目前的系統結構基本上都是在考慮永磁電機直驅變頻變容形式,但是也已經(jīng)有了兩級壓縮的產(chǎn)品,兩級壓縮的產(chǎn)品又分單電機驅動(dòng)的兩級壓縮和雙電機驅動(dòng)的兩級壓縮。雙電機驅動(dòng)的兩級壓縮在系統適應性上來(lái)講是非常好的,在每一種工況都能找到一個(gè)匹配出來(lái)最佳的工作狀態(tài)。對于螺桿式壓縮機來(lái)說(shuō),可能未來(lái)冷凝溫度在150℃以上,需要考慮到潤滑油、電機冷卻以及低GWP冷媒工質(zhì)單位容積制冷量偏小的問(wèn)題,現在一個(gè)趨勢是提轉速,另一個(gè)趨勢就是要高速無(wú)油化,而高速無(wú)油化下振動(dòng)噪聲問(wèn)題需要大家重點(diǎn)關(guān)注。
離心式高溫熱泵壓縮機目前主要是耐高溫的永磁電機結構形式,有兩級壓縮的,也有兩臺兩級壓縮串聯(lián)形成四級壓縮的形式。隨著(zhù)磁懸浮這種應用越來(lái)越普及,從整體的發(fā)展趨勢來(lái)講,離心式高溫熱泵壓縮機冷凝溫度是正在往更高的溫區去拓展。
在水蒸氣壓縮機領(lǐng)域中,以目前的雙螺桿壓縮機形式來(lái)說(shuō),單級的溫升實(shí)現35K~40K之間,現在也有企業(yè)在測的水蒸氣壓縮機單級已經(jīng)能達到了60K,而且還在進(jìn)一步的提升。那么兩級壓縮可以實(shí)現80℃的溫升是沒(méi)有問(wèn)題的,從100℃提升到180℃?,F在的趨勢是抓緊開(kāi)發(fā)更高溫升的兩級壓縮以及四級壓縮的離心式水蒸汽壓縮機,預計在半年或者一年的時(shí)間會(huì )有企業(yè)會(huì )推出來(lái)相應的一些產(chǎn)品。(本內容為其在“CHPC·中國熱泵”2023熱泵產(chǎn)業(yè)生態(tài)大會(huì )總結報告發(fā)言,通過(guò)編輯整理成文)
“CHPC·中國熱泵”是中國制冷學(xué)會(huì )發(fā)起,以學(xué)會(huì )為平臺,以江億院士為核心,聯(lián)合相關(guān)多組織,組織開(kāi)展“CHPC·中國熱泵”的相關(guān)工作,包括個(gè)人和企業(yè)組織建設、多媒體矩陣打造、專(zhuān)業(yè)學(xué)習平臺建設、線(xiàn)下活動(dòng)系列以及和標準規范等全面開(kāi)展,從而行業(yè)提供一個(gè)精準的資源共享的平臺。世界熱泵看中國,中國熱泵大有可為。“CHPC·中國熱泵”戰略規劃的實(shí)施,將會(huì )在規范化方面起到引領(lǐng)示范作用,將會(huì )促進(jìn)國內外熱泵領(lǐng)域技術(shù)交流,推進(jìn)我國熱泵產(chǎn)業(yè)高效綠色發(fā)展,助推中國熱泵走高質(zhì)量發(fā)展之路,“CHPC·中國熱泵”,共同為中國熱泵事業(yè)向更高維度發(fā)展添磚加瓦。