7月29日，美的聯(lián)合中國(guó)制冷空調(diào)工業(yè)協(xié)會(huì)，在廣東佛山召開了暖通樓宇碳中和關(guān)鍵技術(shù)專題鑒定會(huì)。美的集團(tuán)“水平對(duì)置磁懸浮變頻離心壓縮機(jī)技術(shù)研究及應(yīng)用”、“風(fēng)速與翅寬分布非均勻相似協(xié)同傳熱強(qiáng)化機(jī)理及應(yīng)用”、“數(shù)字化高性能變頻控制技術(shù)研究及應(yīng)用”、“多聯(lián)機(jī)數(shù)字化仿真的關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”四項(xiàng)技術(shù)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)鑒定委員會(huì)鑒定，核心技術(shù)均達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
一、四大國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)
推動(dòng)智慧樓宇低碳化、節(jié)能化
在國(guó)家倡議的“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略背景下，樓宇與能源系統(tǒng)成為了實(shí)現(xiàn)智慧城市的兩大挑戰(zhàn)。在樓宇建筑的節(jié)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(fù)荷可調(diào)，柔性響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)谷需求。
此次參與鑒定的四項(xiàng)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(fā)制造、方案設(shè)計(jì)、運(yùn)輸安裝、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、回收改造各個(gè)環(huán)節(jié)提升了智慧樓宇的節(jié)能效率，預(yù)計(jì)將達(dá)到平均12%的減排潛力，實(shí)現(xiàn)城市建筑的低碳化和節(jié)能化。
歷時(shí)五年研發(fā)，美的突破了磁懸浮變頻離心壓縮機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)難題，打破了國(guó)外企業(yè)在該領(lǐng)域的技術(shù)壟斷。
創(chuàng)新研發(fā)出水平對(duì)置高效磁懸浮變頻壓縮機(jī)技術(shù)，高精度反饋控制的增益調(diào)度不平衡前饋抑制技術(shù)，以及自發(fā)電高效變頻控制技術(shù)。該技術(shù)的最大特點(diǎn)是全生命周期低成本，可以實(shí)現(xiàn)無油高效低噪運(yùn)行，已授權(quán)發(fā)明專利25件，實(shí)用新型專利25件，外觀設(shè)計(jì)專利4件。現(xiàn)場(chǎng)鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為：
“該成果創(chuàng)新顯著，對(duì)促進(jìn)我國(guó)“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略實(shí)施及磁懸浮離心壓縮機(jī)組技術(shù)發(fā)展具有重大意義。”
此次鑒定會(huì)的第二個(gè)成果 —— 風(fēng)速與翅寬分布非均勻相似協(xié)同強(qiáng)化傳熱方法，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)速非均勻與翅片不等寬之間的協(xié)同匹配，降低甚至消除了不均勻風(fēng)場(chǎng)對(duì)換熱器傳熱性能衰減的影響。
基于此方法設(shè)計(jì)了整體式C型換熱器，同等耗材量下，比傳統(tǒng)V型換熱器提升了7%以上的換熱量。同時(shí)基于“最速曲線”原理，設(shè)計(jì)出一體化最速C型換熱器，強(qiáng)化了自清潔性能，對(duì)比傳統(tǒng)的V型換熱器，排水速率提高21%。目前該技術(shù)已應(yīng)用在Air C+系列風(fēng)管內(nèi)機(jī)，榮獲金選獎(jiǎng)“2020年度商用空調(diào)卓越性能產(chǎn)品”專項(xiàng)獎(jiǎng)。
第三項(xiàng)成果，數(shù)字化高性能變頻控制技術(shù)已獲自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，獲授權(quán)發(fā)明專利19件、實(shí)用新型專利18件。
據(jù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人吳田介紹，單芯片數(shù)字變頻控制技術(shù)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)核心控制算法，提升了現(xiàn)有變頻空調(diào)技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈，解決了核心零部件被“卡脖子”的問題。
而基于空調(diào)負(fù)荷變化的PFC通道管理技術(shù)也極大地提高了空調(diào)小負(fù)荷運(yùn)行效率，降低對(duì)電網(wǎng)的污染，提高電網(wǎng)電能利用率，減輕了國(guó)家電網(wǎng)供電負(fù)擔(dān)。通過多流路冷媒散熱技術(shù)、高頻化和高度集成化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了大功率電路板小型化，節(jié)省大量銅、鋁、樹脂等原材料，并實(shí)現(xiàn)電路板全波峰焊生產(chǎn)，大幅提升生產(chǎn)效率和品質(zhì)。
最后一項(xiàng)通過鑒定的科技成果，多聯(lián)機(jī)數(shù)字化仿真的關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用，針對(duì)多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)選型和負(fù)荷不匹配、預(yù)置控制策略僵化不靈活、制冷劑泄漏量難檢測(cè)等課題，項(xiàng)目組開發(fā)了行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的多聯(lián)機(jī)仿真平臺(tái)。
基于此平臺(tái)分別針對(duì)工程設(shè)計(jì)、運(yùn)行調(diào)適和運(yùn)維管理，提出了基于建筑負(fù)荷仿真的多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)、基于實(shí)際運(yùn)行場(chǎng)景的控制策略優(yōu)化技術(shù)和基于仿真的制冷劑量檢測(cè)技術(shù)，顯著提升了多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)全生命周期的運(yùn)行能效，助力國(guó)家雙碳戰(zhàn)略。現(xiàn)場(chǎng)鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為：“該成果創(chuàng)新性突出，多聯(lián)機(jī)仿真平臺(tái)的魯棒性高、適用面廣、運(yùn)算快速，對(duì)促進(jìn)我國(guó)多聯(lián)機(jī)技術(shù)發(fā)展具有重大意義。”
二、樓宇全生命周期降本增效
以科技推動(dòng)城市建筑低碳化發(fā)展
目前，建筑運(yùn)行能耗及運(yùn)行碳排放均占全國(guó)能源消費(fèi)及碳排放的20%，空調(diào)負(fù)荷在夏季尖峰負(fù)荷增長(zhǎng)中占比約在30%甚至更高，全生命周期“碳中和”勢(shì)在必行。
在原材料使用階段，風(fēng)速與翅寬分布非均勻相似傳熱強(qiáng)化機(jī)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(shù)字空調(diào)控制技術(shù)，將電路面積減少25%、重量減少36%。
更加小型化的設(shè)計(jì)，提升了原材料的使用效率，降低了原材料消耗，讓暖通產(chǎn)品更高效低碳。
而在日常的運(yùn)維中，此次參與科技鑒定的四項(xiàng)技術(shù)，也將對(duì)智慧樓宇低碳方案做出貢獻(xiàn)。其中水平對(duì)置磁懸浮變頻離心壓縮機(jī)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)零溫差運(yùn)行，自然冷源利用時(shí)間延長(zhǎng)20%；而多聯(lián)機(jī)數(shù)字化仿真技術(shù)的應(yīng)用也將助力低碳化升級(jí)。
參與鑒定的四項(xiàng)技術(shù)已應(yīng)用于部分暖通產(chǎn)品及智慧樓宇解決方案。
其中，水平對(duì)置磁懸浮變頻離心壓縮機(jī)技術(shù)已應(yīng)用于深圳地鐵、京張高鐵等項(xiàng)目，從樓宇全生命周期平均減排潛力來看，該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排11%，在技術(shù)投入使用后，收到眾多控溫穩(wěn)定、噪音極低、節(jié)電極好的良好反饋；
搭載風(fēng)速與翅寬分布非均勻相似協(xié)同傳熱強(qiáng)化技術(shù)的TR＋Pro系列空調(diào)也已投入市場(chǎng)，因產(chǎn)品結(jié)構(gòu)小巧、舒適、清潔廣受消費(fèi)者贊譽(yù)；
與此同時(shí)，在重慶、廣州、山東、海南多地，搭載單芯片數(shù)字變頻控制技術(shù)的暖通產(chǎn)品也已經(jīng)投入使用，不論是從使用感或是節(jié)能減排效果上，均廣受好評(píng)。
三、中科院院士高度肯定
美的以科技創(chuàng)新助力碳中和
眾多碳中和相關(guān)領(lǐng)域的專家參與出席了此次鑒定會(huì)，除中科院院士外，還有西安交通大學(xué)席光教授、中國(guó)建筑科學(xué)研究院建筑環(huán)境與節(jié)能研究院徐偉院長(zhǎng)、上海交通大學(xué)王如竹教授、清華大學(xué)石文星教授、全國(guó)冷凍設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)張明圣秘書長(zhǎng)、以及廣東華南家電研究院賴靜院長(zhǎng)列席會(huì)議。
鑒定會(huì)專家團(tuán)委員會(huì)深入了解并審閱了四個(gè)科技成果的項(xiàng)目匯報(bào)，并展開認(rèn)真討論與獨(dú)立評(píng)議，經(jīng)過重重審閱與審慎質(zhì)詢，最終形成極具價(jià)值與共識(shí)的鑒定結(jié)論。
鑒定會(huì)專家在評(píng)審后表示：
“美的的創(chuàng)新精神讓我印象深刻，奮戰(zhàn)在一線的科研人員不僅有拼和硬干的實(shí)勁兒，還有積極探尋精細(xì)化提升，從源頭上突破，從設(shè)計(jì)上優(yōu)化，到應(yīng)用在產(chǎn)品上的能力創(chuàng)新，一直走在企業(yè)自主研發(fā)創(chuàng)新的道路上。在科技布局上，美的考慮得很周全，善于根據(jù)不同的使用場(chǎng)景，而不是根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)，來進(jìn)行產(chǎn)品技術(shù)的創(chuàng)新和迭代。”
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