强基固本 低碳发展——2021年《中国制冷展技术总结报告》连载(五)
2021-8-16 0:00:00 | 行业动态 | 中国制冷展

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小编说

 

“中小型空调设备与系统”一直是暖通制冷空调行业的主力军,空调器和多联机经过多年的不断发展和进化,市场的主力品牌已在能效和安全方面达到了较高的水平。

 

在“后疫情”时代,人民对生活品质的追求日益上涨,“中小型空调设备与系统”领域发展会走向何方呢?主流厂家对此有哪些新的产品和技术?

 

下面就让我们一起走进2021中国制冷展,从中小型空调设备与系统的技术特点和特色产品两个维度为您娓娓道来我们的全新发现。

 

技术特点

 
在中小型空调设备与系统方面,主流厂家中格力、美的、海尔、松下、约克等参展。从参展的产品来看,空调器和多联机仍然是中国家用和中小型商用空调设备的主要形式,家用热泵两/三联供机组(含户式水机)也发展迅速。
 
目前,中国市场的家用空调器及多联机已经普遍达到了较高的能效水平,因此商家的技术创新点和市场竞品的比较点更多向用户舒适度和更多功能延展,舒适化、健康化和智能化成为重要的发展趋势。
 

特色产品

 

趋势#1 

家用空调器向舒适化和多功能发展

 

在“后疫情”时代,民众的健康意识迅速提升,空调器厂商的视野逐渐延展到人,将视角投向用户本身的体验。在此背景下,本次展会上家用空调器的显著特征可以概括为:重视净化杀菌功能,引入室外新风,强化产品的智能化与人性化。
 
净化除菌功能的家用空调器
 
本次展会上,大量展出了具有净化除菌功能的家用空调器,采用的技术有各有不同:
 
  • 多个主流厂家采用了翅片自清洗及高温烘干除菌技术,即通过蒸发器的凝露吸尘、快速结霜、化霜冲洗、高温烘干实现除尘,然后约56℃半小时高温杀菌。

  • 格力在挂机内部采用了UVC-LED紫外除菌技术,可实现空气在循环的过程中实时除菌,据报道细菌杀灭率达到了99.15%。

  • 松下展出的空调器通过向空调内部释放高浓度的OH自由基,与有害物质的H离子结合,分解有害物质,实现净化。

  • 海尔展出的“洗空气”的空调设的离心转子将水吸入并打散成微粒,形成多层水幕。室内的部分空气进入该模块,穿过水幕后直接送出,以达到清洗空气和保湿的作用

 
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空调器翅片自清洗及高温杀菌技术

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海尔水洗空调示意图

 
带新风功能的家用空调器

 


为增加室内新风量,本次展会上还展出了很多带新风功能的家用空调器,如格力的“臻新风”、海尔“雷神者”、美的“领鲜者”、海信“新氧家”、TCL“灵犀”智慧新风空调等系列空调。
 
此类空调通过专门的新风风管和风机将室外新风引入室内机新风模块,通过过滤净化后,与空调风混合送入房间。这些产品大多可以依据室内的二氧化碳浓度自行调节新风量。但受限于安装空间,通风量较小,其应用效果和市场反映有待进一步观察和验证。
 
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格力“臻新风”

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海信“新氧家”

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TCL “灵犀”智慧新风

 

带新风功能的空调器

 
家用空调器的智能化与人性化
 
人员位置探测、人员舒适度探测、空气品质探测、送风气流主动调控、分区控温、AI智能化控制等技术得以快速发展:

 

  • 目前的主流厂家的高端空调器中,已集成人员位置探测、人员舒适度探测、温湿度、CO2、甲醛、PM2.5等多参数探测于一体,为智能化控制提供了条件。

     

  • 在送风气流控制方面,许多厂家都优化导风板设计,实现了“淋浴式制冷,地毯式制热”或“无风感、微风感”的送风方式,大幅提升热舒适体验。

     

  • 部分柜机还带有双风道独立控温的设计,如格力的“臻新风”、海尔卡萨帝的“指挥家”、TCL的双柔风空调,两个风道可以输出不同温度的空气,实现分区控温,满足家庭成员对温度的不同需求。

     

  • 睡眠时空调的舒适性得到了厂家广泛的关注,依据个人的睡眠规律和代谢水平,智能化控制空调的温湿度、送风量和噪音水平,给用户提供一个优质的睡眠环境。

     

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冬夏送风方式

 

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TCL柔风叶片

 

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海尔智慧卧室睡眠场景

 





 





趋势#2 

多联机技术向高效、智能化、多功能发展

 

多联机占据中央空调市场将近50%份额,但由于疫情影响及小容量冷水机组的市场挤压,2020年多联机市场份额同比下降3.9%,市场表现差强人意,但有限的展品也体现出多联机技术向高效化、智能化、多功能化发展趋势。
 
高效化
 
在追求高效性方面,(准)二级压缩技术(亦称“补气技术”)、变频技术、单双缸切换技术(“变容”),已经得到较为广泛的应用。
 
在制冷剂替代方面,R32逐渐成为多联机采用的主流制冷剂,但受冲注量限制,R32在大型多联机中的应用受限。如何降低R32制冷剂充注量是多联机攻关方向之一。
 
智能化
 
智能化也是多联机发展的重要方向。各大企业致力于将人工智能、物联网和大数据等技术引入到多联机中:

 

  • 格力展出了GMV6人工智能多联机,可实现自适应负荷预测、末端设备优化、系统节能运行以及故障诊断等功能。

     

  • 海尔展出了物联多联机,可实现物联集控、云端监控、能耗报表、分户计量等功能。

     

  • 海尔推出了“御家”5G多联机(制冷展“创新产品”),采用5G物联模块联网,无需连接家庭宽带,优化了网络连接和信号传输制。

 
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格力人工智能多联机

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海尔物联多联机

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海尔5G多联机

 

多联机智能化案例

 
多功能化
 
此外,多联机逐渐向多功能方向发展。美的展出了三管制热回收多联机(制冷展“创新产品”),通过MS切换装置,可实现不同室内机同时制冷和制热,且通过热回收技术降低运行能耗
 
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实物图

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自由冷暖热回收解决方案

 美的三管制热回收多联机
 
在“碳中和”大背景下,格力本次还展示了光伏直驱变频多联机,该系统将光伏发电与变频多联机有机地结合起来,通过智能化管理系统,实现光伏直驱多联机系统地多模式高效运行。
 
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格力光伏直驱变频多联机

 
个性化
 

 随着需求细化,各厂家推出了不同细化功能的室内机,满足个性化需求:
 
  • 天加展出了天加全效空气系统(制冷展“创新产品”),包括集成各种净化除菌技术的“天净”系列净化型室内机;主打加湿功能,加湿量可达500/h的“天润”系列加湿型室内机;采用两管制再热技术,出风无凉感的“天逸”系列再热型室内机;利用辐射和层流打造均匀温度场“天沐”系列无风感室内机。

     

  • 美的展出了Air-C弧形室内机(制冷展“创新产品”),翅片管采用“不定列”设计,充分利用换热面积。据报道,此种设计能使得换热系数提高5%-8%,噪音低至20 dB,同时可实现恒风量和自清洁功能。

     

 


 


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美的Air-C弧形室内机

 

趋势#3 

热泵两/三联供机组逐渐发力

 

据2020年度《中国中央空调行业草根调研报告》,2020年度热泵两/三联供机组增长率达18.1%,位居中央空调九大类产品增长率第一。该类产品较好的解决了南方地区住宅的夏季空调和冬季采暖需求,将地暖“舒适度”作为核心卖点,契合用户的需求痛点。
 
此类产品冬季一般采用地板辐射采暖,夏季使用风机盘管或者空调室内机对流末端制冷,通过一台室外机即可满足住户冷暖需求。此类产品在市场上主要有两类:
 
  • 全水系统,冬季制取热水通过地板辐射采暖,夏季制取冷水通过风机盘管制冷。从本次展会来看,全水系统最多,如海尔展出的天水地水空调地暖二合一系统、格力展出的畅睿全水家庭中央空调系统等。随着水系统安装工艺和维护水平的提高,全水系统可能成为家庭中央空调主流发展方向;
     
  • 水氟复合系统,冬季制取热水通过地板辐射采暖,夏季通过室内氟末端制冷,俗称“天氟地水”系统,如海尔卡萨帝展出的“天氟地水”空调地暖二合一系统。此类产品主要由多联机产品演变而来,具有制冷速度快的优势。
 
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海尔全水系统

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格力全水系统

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卡萨帝天氟地水系统

 

部分热泵两联供产品

 
从结构形式来说,此类产品有分体式与整体式两种设计方案:
 
  • 分体式设计包括风冷室外机和置于室内的热水模块,二者通制冷剂管道连接。生活热水模块可以选配,冬季水系统位于室内无结冰风险,但存在占用空间大、室内噪音高等问题。此次展会主流的产品为分体式产品。

     

  • 在整体式方案中,所有的换热器、压缩机、水泵等部件都集中于室外机中,室外机制取的冷/热水通过管道直接输送到室内。整体式设计占地空间小、噪音低,但需重点关注水系统防结冰设计。

 
在本次展会上,江森自控约克展示了整体化设计的全变频风冷冷水/热泵机组(制冷展“创新产品”),所有换热器均集中在室外机中。此外,该产品在制取冷/热水基础上,利用热回收技术制取生活热水。
 
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约克一体化风冷冷水/热泵机组(热回收型)

 

评价与展望

 


纵观本次展会可以看出:

 

  • 空调厂家对于产品的研发已经由对能效和成本的追求逐渐向满足用户更高的健康性、舒适性、智能化方向发展;

     

  • 空调器技术正向“以人为本”的高舒适性和多功能方向发展;

     

  • 多联机在智能化和高效化方向快速推进;

     

  • 为改善冬季室内的舒适性,两联供空气源热泵机组(含户式水机)呈现出逐渐增长的趋势。

     

我们可以看到中小型空调设备研发生产企业具有很强的市场跟踪和响应能力,同时具备较强的技术引进、消化吸收及再创新的能力,且根据疫情对生活习惯的改变,针对性地研发适用于当下需求的制冷空调技术。同时,对于产品的研发已经由对能效和成本的追求向满足用户更高的舒适性和智能化方向发展,空调市场的细分越来越深入。

 
P.s.以上内容节选及采编自《2021年第32届“中国制冷展技术总结》-第四章中小型空调设备与系统,由清华大学王宝龙副教授、博士生王翠灵; 南京航空航天大学张朋磊副教授、硕士生杨晓睿、 李悦联合撰写
 

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