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美的“零碳行動”| 四大國際領先技術助力智慧樓宇新發展
  瀏覽次數:23789  發布時間:2021年07月30日 17:21:56
[導讀] 7月29日,美的聯合中國制冷空調工業協會,在廣東佛山召開了暖通樓宇碳中和關鍵技術專題鑒定會。
 
7月29日,美的聯合中國制冷空調工業協會,在廣東佛山召開了暖通樓宇碳中和關鍵技術專題鑒定會。美的集團“水平對置磁懸浮變頻離心壓縮機技術研究及應用”、“風速與翅寬分布非均勻相似協同傳熱強化機理及應用”、“數字化高性能變頻控制技術研究及應用”、“多聯機數字化仿真的關鍵技術研究及應用”四項技術經現場鑒定委員會鑒定,核心技術均達到國際領先水平。

一、四大國際領先技術
推動智慧樓宇低碳化、節能化

在國家倡議的“碳達峰、碳中和”戰略背景下,樓宇與能源系統成為了實現智慧城市的兩大挑戰。在樓宇建筑的節能低碳上,要做到全生命周期低能耗、降排放;在柔性能源方面,要做到負荷可調,柔性響應電網調峰調谷需求。

此次參與鑒定的四項科技成果貫穿著樓宇的全生命周期能源管理,從原材料、研發制造、方案設計、運輸安裝、運營維護、回收改造各個環節提升了智慧樓宇的節能效率,預計將達到平均12%的減排潛力,實現城市建筑的低碳化和節能化。

歷時五年研發,美的突破了磁懸浮變頻離心壓縮機的關鍵技術難題,打破了國外企業在該領域的技術壟斷。

創新研發出水平對置高效磁懸浮變頻壓縮機技術,高精度反饋控制的增益調度不平衡前饋抑制技術,以及自發電高效變頻控制技術。該技術的最大特點是全生命周期低成本,可以實現無油高效低噪運行,已授權發明專利25件,實用新型專利25件,外觀設計專利4件?,F場鑒定委員會一致認為:

“該成果創新顯著,對促進我國“碳達峰、碳中和”戰略實施及磁懸浮離心壓縮機組技術發展具有重大意義。”

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此次鑒定會的第二個成果 —— 風速與翅寬分布非均勻相似協同強化傳熱方法,實現了風速非均勻與翅片不等寬之間的協同匹配,降低甚至消除了不均勻風場對換熱器傳熱性能衰減的影響。

基于此方法設計了整體式C型換熱器,同等耗材量下,比傳統V型換熱器提升了7%以上的換熱量。同時基于“最速曲線”原理,設計出一體化最速C型換熱器,強化了自清潔性能,對比傳統的V型換熱器,排水速率提高21%。目前該技術已應用在Air C+系列風管內機,榮獲金選獎“2020年度商用空調卓越性能產品”專項獎。

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第三項成果,數字化高性能變頻控制技術已獲自主知識產權,獲授權發明專利19件、實用新型專利18件。

據項目負責人吳田介紹,單芯片數字變頻控制技術擁有自主知識產權核心控制算法,提升了現有變頻空調技術產業鏈,解決了核心零部件被“卡脖子”的問題。

而基于空調負荷變化的PFC通道管理技術也極大地提高了空調小負荷運行效率,降低對電網的污染,提高電網電能利用率,減輕了國家電網供電負擔。通過多流路冷媒散熱技術、高頻化和高度集成化設計,實現了大功率電路板小型化,節省大量銅、鋁、樹脂等原材料,并實現電路板全波峰焊生產,大幅提升生產效率和品質。

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最后一項通過鑒定的科技成果,多聯機數字化仿真的關鍵技術研究及應用,針對多聯機系統選型和負荷不匹配、預置控制策略僵化不靈活、制冷劑泄漏量難檢測等課題,項目組開發了行業內領先的多聯機仿真平臺。

基于此平臺分別針對工程設計、運行調適和運維管理,提出了基于建筑負荷仿真的多聯機系統方案優化設計技術、基于實際運行場景的控制策略優化技術和基于仿真的制冷劑量檢測技術,顯著提升了多聯機系統全生命周期的運行能效,助力國家雙碳戰略?,F場鑒定委員會一致認為:“該成果創新性突出,多聯機仿真平臺的魯棒性高、適用面廣、運算快速,對促進我國多聯機技術發展具有重大意義。”

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二、樓宇全生命周期降本增效
以科技推動城市建筑低碳化發展

目前,建筑運行能耗及運行碳排放均占全國能源消費及碳排放的20%,空調負荷在夏季尖峰負荷增長中占比約在30%甚至更高,全生命周期“碳中和”勢在必行。

在原材料使用階段,風速與翅寬分布非均勻相似傳熱強化機理將原材料平均重量減少14%、平均體積減少30%,并配合智能單芯片數字空調控制技術,將電路面積減少25%、重量減少36%。

更加小型化的設計,提升了原材料的使用效率,降低了原材料消耗,讓暖通產品更高效低碳。

而在日常的運維中,此次參與科技鑒定的四項技術,也將對智慧樓宇低碳方案做出貢獻。其中水平對置磁懸浮變頻離心壓縮機技術可實現零溫差運行,自然冷源利用時間延長20%;而多聯機數字化仿真技術的應用也將助力低碳化升級。

參與鑒定的四項技術已應用于部分暖通產品及智慧樓宇解決方案。

其中,水平對置磁懸浮變頻離心壓縮機技術已應用于深圳地鐵、京張高鐵等項目,從樓宇全生命周期平均減排潛力來看,該技術可實現節能減排11%,在技術投入使用后,收到眾多控溫穩定、噪音極低、節電極好的良好反饋;

搭載風速與翅寬分布非均勻相似協同傳熱強化技術的TR+Pro系列空調也已投入市場,因產品結構小巧、舒適、清潔廣受消費者贊譽;

與此同時,在重慶、廣州、山東、海南多地,搭載單芯片數字變頻控制技術的暖通產品也已經投入使用,不論是從使用感或是節能減排效果上,均廣受好評。

三、中科院院士高度肯定 
美的以科技創新助力碳中和

眾多碳中和相關領域的專家參與出席了此次鑒定會,除中科院院士外,還有西安交通大學席光教授、中國建筑科學研究院建筑環境與節能研究院徐偉院長、上海交通大學王如竹教授、清華大學石文星教授、全國冷凍設備標準化技術委員會張明圣秘書長、以及廣東華南家電研究院賴靜院長列席會議。

鑒定會專家團委員會深入了解并審閱了四個科技成果的項目匯報,并展開認真討論與獨立評議,經過重重審閱與審慎質詢,最終形成極具價值與共識的鑒定結論。

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鑒定會專家在評審后表示:

“美的的創新精神讓我印象深刻,奮戰在一線的科研人員不僅有拼和硬干的實勁兒,還有積極探尋精細化提升,從源頭上突破,從設計上優化,到應用在產品上的能力創新,一直走在企業自主研發創新的道路上。在科技布局上,美的考慮得很周全,善于根據不同的使用場景,而不是根據自己的經驗,來進行產品技術的創新和迭代。”

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