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| 【空調(diào)】空調(diào)產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展方向確立空調(diào)未來(lái)路線圖 |
| （時(shí)間:2011-11-17 9:04:36） |
在中國(guó)家用電器協(xié)會(huì)2011年11月3日發(fā)布的中國(guó)家電產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖(2011版)中，制定了空調(diào)產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖，分別就社會(huì)和市場(chǎng)需求、產(chǎn)業(yè)目標(biāo)及方向、技術(shù)瓶頸和研究需求四個(gè)方面，為空調(diào)產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展指明了方向，確立了目標(biāo)。
根據(jù)空調(diào)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)和社會(huì)需求，中國(guó)家用電器協(xié)會(huì)在空調(diào)產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖(2011版)中，分別就節(jié)能、環(huán)保、產(chǎn)品升級(jí)三個(gè)方面，提出了具體的產(chǎn)業(yè)目標(biāo)和方向。
在節(jié)能方面，到2015年，變頻空調(diào)能效水平較2010年提高20%，到2020年較2015年再提高20%;到2015年，定頻空調(diào)壓縮機(jī)的性能系數(shù)(COP值，標(biāo)準(zhǔn)工況下)平均提高到3.2以上;三位一體機(jī)(空調(diào)制冷、制熱、熱水)到2015年形成量產(chǎn)，到2020年新產(chǎn)品比例達(dá)到20%。
在環(huán)保方面，制冷劑HCFC替代、輕量化(冷重比)以及產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)和綠色制造的研究環(huán)保目標(biāo)分別為，到2015年，空調(diào)行業(yè)HCFC-22消費(fèi)量在2009年和2010年兩年平均水平上削減10%，碳?xì)浼夹g(shù)產(chǎn)業(yè)化，2020年HCFC-22消費(fèi)量在2009年和2010年兩年平均水平上削減35%;在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，空調(diào)整機(jī)重量降低10%;同時(shí)，空調(diào)設(shè)計(jì)追求3R原則。在產(chǎn)品升級(jí)方面，主要目標(biāo)是重點(diǎn)發(fā)展高效節(jié)能、變頻、新制冷劑、強(qiáng)調(diào)舒適性的高性能空調(diào)。到2015年，變頻空調(diào)的比重提升至50%，到2020年，提升至80%。同時(shí)，努力提高空調(diào)制熱效率，完善制熱評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
空調(diào)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)瓶頸主要集中在變頻技術(shù)、低溫制熱技術(shù)、新型磁性材料的開(kāi)發(fā)、低GWP值制冷劑的應(yīng)用、新型高效換熱器的應(yīng)用、智能化高可靠性傳感器技術(shù)及相關(guān)制造設(shè)備配套能力等方面。
研發(fā)需求分析是空調(diào)產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖中最為重要的部分。它分為空調(diào)壓縮機(jī)、變頻控制技術(shù)、新型換熱器技術(shù)、高效送風(fēng)系統(tǒng)、余熱回收、空調(diào)制冷劑HCFC替代技術(shù)、高效節(jié)材技術(shù)、銅替代技術(shù)、舒適性研究及變頻多聯(lián)機(jī)10個(gè)領(lǐng)域。
空調(diào)壓縮機(jī)的研究方向包括變頻壓縮機(jī)、低GWP值新制冷劑壓縮機(jī)開(kāi)發(fā)、新結(jié)構(gòu)壓縮機(jī)的研究和應(yīng)用、小型化減量化研究(冷重比)、渦旋壓縮機(jī)幾大項(xiàng)目。變頻壓縮機(jī)研發(fā)包括高效永磁同步電機(jī)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用、基于APF的變頻壓縮機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)、大能力變頻壓縮機(jī)研究和高效磁性材料應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)幾個(gè)子項(xiàng)目。通過(guò)對(duì)高效永磁同步電機(jī)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用研究，以目前壓縮機(jī)EER約3.1，電機(jī)效率為92%左右為基準(zhǔn)，到2015年，實(shí)現(xiàn)基于壓縮機(jī)標(biāo)準(zhǔn)下的EER>3.2的直流變頻壓縮機(jī)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，電機(jī)效率達(dá)到94%;到2020年，能效達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，電機(jī)效率不低于95%�；贏PF的變頻壓縮機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)方面，目前國(guó)內(nèi)主要還是基于額定點(diǎn)設(shè)計(jì)的高效壓縮機(jī)，因此2015年的目標(biāo)是符合最新季節(jié)能效比標(biāo)準(zhǔn)要求，到2020年實(shí)現(xiàn)基于APF評(píng)價(jià)的國(guó)際領(lǐng)先水平的高能效壓縮機(jī)設(shè)計(jì)。目前國(guó)內(nèi)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大能力變頻壓縮機(jī)產(chǎn)品線嚴(yán)重不足，2015年和2012年的目標(biāo)分別是實(shí)現(xiàn)4HP~5HP和6HP~10HP大能力變頻壓縮機(jī)產(chǎn)品研發(fā)和應(yīng)用。針對(duì)目前稀土磁鐵材料成本較高的情況，2015年的研究目標(biāo)是跨行業(yè)研究開(kāi)發(fā)低成本高性能磁性材料。低GWP值新制冷劑壓縮機(jī)開(kāi)發(fā)的主要研究方向是碳?xì)鋲嚎s機(jī)開(kāi)發(fā)研究、CO2壓縮機(jī)開(kāi)發(fā)研究和其他新制冷劑壓縮機(jī)研究。碳?xì)鋲嚎s機(jī)2015年及2020年的目標(biāo)分別是，完成R290壓縮機(jī)研究及產(chǎn)業(yè)化與完成其他新碳?xì)鋲嚎s機(jī)的研發(fā)。到2015年，要完成CO2壓縮機(jī)研究及開(kāi)發(fā);到2020年，要完成高效CO2壓縮機(jī)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。在新結(jié)構(gòu)壓縮機(jī)研究和應(yīng)用方面，無(wú)油、少油潤(rùn)滑材料研究和應(yīng)用及新結(jié)構(gòu)壓縮機(jī)(變?nèi)萘�、噴氣噴液壓縮機(jī)等)，目標(biāo)是在2015年及2020年分別做出樣機(jī)和小批量化應(yīng)用;熱泵熱水器專用壓縮機(jī)研究和應(yīng)用，2015年及2020年的目標(biāo)則分別為CO2熱泵專用壓縮機(jī)和高能效壓縮機(jī)的研發(fā)及應(yīng)用。2011年，1.0HP空調(diào)壓縮機(jī)重量指標(biāo)為250W/kg，1.5HP為280W/kg。以此為基準(zhǔn)，2015年及2020年的目標(biāo)分別是，同等能效壓縮機(jī)的重量降低10%及20%。渦旋壓縮機(jī)的研究包括定速渦旋壓縮機(jī)和變頻渦旋壓縮機(jī)的開(kāi)發(fā)，2015年的目標(biāo)是形成有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品并批量使用。
變頻控制技術(shù)領(lǐng)域主要包括控制主芯片的開(kāi)發(fā)、IGBT及IPM模塊研究、高效控制算法研究、電子膨脹閥控制技術(shù)開(kāi)發(fā)、空調(diào)能效評(píng)價(jià)方法研究幾大項(xiàng)目。控制主芯片的開(kāi)發(fā)，在2015年及2020年的目標(biāo)分別為跨行業(yè)合作開(kāi)發(fā)及全面推廣應(yīng)用。在IGBT及IPM模塊研究方面，2015年及2020年的目標(biāo)分別為IGBT及IPM模塊國(guó)產(chǎn)化研究及國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的商業(yè)化應(yīng)用;PFC技術(shù)目前功率因數(shù)在75%~80%左右，2015年的目標(biāo)是廣泛應(yīng)用此變頻電控技術(shù)，提高功率因數(shù)到98%以上，到2020年功率因數(shù)超過(guò)99.5%。高效控制算法的研究方向包括正弦波控制技術(shù)、無(wú)位置傳感器、轉(zhuǎn)子位置算法實(shí)用化，2015年的目標(biāo)為完成自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的控制算法及可靠性研究并在全直流空調(diào)上廣泛使用。電子膨脹閥的研究針對(duì)電子膨脹閥控制算法優(yōu)化研究，目標(biāo)是到2015年研發(fā)完成并全面應(yīng)用�？照{(diào)能效評(píng)價(jià)方法研究的目標(biāo)是，到2015年完成基于中國(guó)氣候特點(diǎn)的溫區(qū)分時(shí)曲線和基于APF的多點(diǎn)能效評(píng)價(jià)方法。
新型換熱器技術(shù)領(lǐng)域分為微通道換熱器在熱泵型空調(diào)中的應(yīng)用、管翅式換熱器研究、緊湊式換熱器研究、內(nèi)螺紋銅管幾大項(xiàng)目。其中，微通道換熱器在熱泵型空調(diào)中的應(yīng)用方面，凝結(jié)水的排除技術(shù)研究及制冷劑分流與結(jié)霜控制技術(shù)研究將于2015年完成，同時(shí)完成室內(nèi)換熱器的推廣應(yīng)用及冷暖機(jī)上制冷劑分流技術(shù)及實(shí)用化抑霜技術(shù)。管翅式換熱器研究包括細(xì)小管徑換熱器的開(kāi)發(fā)和新型翅片形狀研究。2015年及2020年細(xì)小管徑換熱器的研究目標(biāo)分別是完成Φ5.0mm及Φ4.0mm換熱器應(yīng)用研究。新型翅片形狀研究的目標(biāo)是改變目前片型低效、風(fēng)阻大的現(xiàn)狀，2015年完成低風(fēng)阻高效翅片縱向渦高效翅片研發(fā)及應(yīng)用。2015年，緊湊式換熱器研究的目標(biāo)為完成結(jié)構(gòu)、材料及工藝研究及批量化生產(chǎn)。內(nèi)螺紋銅管研究包括橢圓管研究及內(nèi)螺紋銅管新型螺紋形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)，2015年的目標(biāo)分別為高效橢圓換熱器應(yīng)用及Φ4.0mm交叉深槽螺紋管研究。而后者2020年的目標(biāo)為完成Φ3.0mm交叉深槽螺紋管研究。
高效送風(fēng)系統(tǒng)領(lǐng)域的研發(fā)包括風(fēng)機(jī)風(fēng)道研究、高效低噪聲空調(diào)風(fēng)扇優(yōu)化設(shè)計(jì)及高效風(fēng)扇電機(jī)設(shè)計(jì)三大項(xiàng)目。其中，風(fēng)機(jī)風(fēng)道研究中的高效率送風(fēng)設(shè)計(jì)，2015年的目標(biāo)為實(shí)現(xiàn)風(fēng)道系統(tǒng)、氣流組織研究新型結(jié)構(gòu)的送風(fēng)系統(tǒng)以及室內(nèi)氣流組織的優(yōu)化。大風(fēng)量低噪聲風(fēng)機(jī)風(fēng)道設(shè)計(jì)與送風(fēng)風(fēng)機(jī)的輕型化、低功耗設(shè)計(jì)兩個(gè)項(xiàng)目的研究目標(biāo)，分別為大風(fēng)量、低噪聲的設(shè)計(jì)及輕型化、低功耗設(shè)計(jì)(2015年);噪聲品質(zhì)的設(shè)計(jì)及高可靠性、高性能新型材料的應(yīng)用(2020年)。高效低噪聲空調(diào)風(fēng)扇優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究分為新的葉型設(shè)計(jì)及新材料應(yīng)用，其目標(biāo)為，到2015年，完成高效離心風(fēng)扇研發(fā)及應(yīng)用和高效翼型風(fēng)扇研發(fā)及應(yīng)用，完成輕質(zhì)高強(qiáng)度材料的研究和應(yīng)用。目前空調(diào)風(fēng)扇電機(jī)效率為78%~80%，通過(guò)對(duì)高效風(fēng)扇電機(jī)設(shè)計(jì)的研究，2015年，基于直流無(wú)刷電機(jī)的風(fēng)機(jī)效率提高5%;2020年，基于直流無(wú)刷電機(jī)的風(fēng)機(jī)效率提高10%(均以2011年為基準(zhǔn))。
對(duì)于空調(diào)余熱回收的研究主要針對(duì)多功能熱泵熱水系統(tǒng)研究，2015年的目標(biāo)是，實(shí)現(xiàn)空調(diào)/低溫地板采暖系統(tǒng)/衛(wèi)生熱水的集成化，形成批量;2020年，高出水溫度的集成系統(tǒng)使用，新產(chǎn)品比例達(dá)到20%。
空調(diào)制冷劑HCFC替代技術(shù)研究包括低GWP值替代工質(zhì)特性研究和評(píng)估、新制冷劑系統(tǒng)應(yīng)用研究、整機(jī)生產(chǎn)線改造、可燃工質(zhì)產(chǎn)品的相關(guān)安全措施及規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)研究以及可燃制冷劑阻燃技術(shù)研究幾大項(xiàng)目。其中，低GWP值替代工質(zhì)特性研究和評(píng)估，包括替代工質(zhì)相關(guān)特性研究、可燃工質(zhì)安全性研究及技術(shù)措施研究、國(guó)際新制冷劑的跟蹤和評(píng)估及潛在替代工質(zhì)的開(kāi)發(fā)和研究。替代工質(zhì)相關(guān)特性研究與可燃工質(zhì)安全性研究及技術(shù)措施研究，2015年的目標(biāo)分別為全面掌握替代工質(zhì)特性和熱物性等參數(shù)及R290、R161等工質(zhì)完成安全性評(píng)估，形成批量生產(chǎn)。國(guó)際新制冷劑的跟蹤和評(píng)估及潛在替代工質(zhì)的開(kāi)發(fā)和研究，2015年及2020年的目標(biāo)相同，分別為及時(shí)發(fā)現(xiàn)和掌握有價(jià)值的新替代工質(zhì)并開(kāi)展應(yīng)用研究，制冷劑熱物性測(cè)試，環(huán)保性、安全性評(píng)估，開(kāi)發(fā)具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的R22替代工質(zhì)以及具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的R22替代工質(zhì)產(chǎn)品形成量產(chǎn)。新制冷劑系統(tǒng)應(yīng)用研究，包括系統(tǒng)材料兼容性的研究和評(píng)價(jià)、適用于新制冷劑關(guān)鍵零部件的研究和開(kāi)發(fā)、新制冷劑制冷系統(tǒng)熱力學(xué)性能和循環(huán)性能的研究及系統(tǒng)設(shè)計(jì)及可燃性工質(zhì)應(yīng)用產(chǎn)品安全措施研究等，2015年的目標(biāo)為，選擇和開(kāi)發(fā)適合于新制冷劑的材料，開(kāi)發(fā)適用于新制冷劑的零部件，開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的制冷劑的應(yīng)用技術(shù)，解決可燃性制冷劑在大規(guī)格產(chǎn)品中的應(yīng)用和制熱性能方面的缺陷。整機(jī)生產(chǎn)線改造，則包括關(guān)鍵零部件制造工藝技術(shù)研究、針對(duì)不同的替代制冷劑確定不同的產(chǎn)品生產(chǎn)線改造方案、可燃性制冷劑生產(chǎn)線安全性研究及替代工質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)線技術(shù)改造等，2015年的目標(biāo)為，建立適用于新制冷劑零部件的制造工藝;建立新制冷劑產(chǎn)品生產(chǎn)線制造工藝;制定可燃性工質(zhì)產(chǎn)品制造安全規(guī)范及按照行業(yè)履約計(jì)劃;逐步進(jìn)行替代工質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)線改造。并通過(guò)替代工質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)線技術(shù)改造達(dá)到2020年產(chǎn)品量產(chǎn)的目標(biāo)�？扇脊べ|(zhì)產(chǎn)品的相關(guān)安全措施及規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)研究分為針對(duì)新制冷劑產(chǎn)品特性良好安裝和維修操作研究、存儲(chǔ)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)的安全研究及針對(duì)新制冷劑特點(diǎn)的安全標(biāo)準(zhǔn)研究等，2015年的目標(biāo)分別為建立新工質(zhì)產(chǎn)品良好安裝和維修操作規(guī)范;制定可燃性工質(zhì)產(chǎn)品的存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)陌踩?guī)范及標(biāo)準(zhǔn);建立符合我國(guó)實(shí)際應(yīng)用情況的新制冷劑產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)。可燃制冷劑阻燃技術(shù)研究分為阻燃劑的選擇和開(kāi)發(fā)及添加阻燃劑的新工質(zhì)應(yīng)用研究，2015年的目標(biāo)分別為選擇和開(kāi)發(fā)適用于可燃性工質(zhì)的阻燃劑與建立阻燃劑選擇原則及開(kāi)發(fā)適用于添加阻燃劑的新工質(zhì)的產(chǎn)品。
高效節(jié)材技術(shù)研究主要針對(duì)輕量化、小型化材料開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)，包括提高空調(diào)冷重比研究，2015年的目標(biāo)是在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，空調(diào)整機(jī)重量降低10%。
銅替代技術(shù)領(lǐng)域分為鋁線電機(jī)高效化設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)、全鋁微通道換熱器研究和應(yīng)用、全鋁管翅式換熱器研究和應(yīng)用及其他銅替代技術(shù)等大項(xiàng)目。前三個(gè)項(xiàng)目將于2015年完成在空調(diào)產(chǎn)品中的推廣應(yīng)用。其他銅替代技術(shù)項(xiàng)目2015年的目標(biāo)則為管路系統(tǒng)中鋼管和鋁管的應(yīng)用和推廣。
舒適性研究領(lǐng)域包括智能傳感器技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用、中國(guó)空調(diào)使用習(xí)慣及人體舒適度研究、空調(diào)工業(yè)設(shè)計(jì)與人體工學(xué)設(shè)計(jì)研究、熱濕環(huán)境控制、噪聲、低溫制熱性能幾大項(xiàng)目。其中，智能傳感器技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用包括人感傳感、面部傳感及甲醛傳感、CO2傳感幾個(gè)方面，針對(duì)目前資源缺乏，成本較高的現(xiàn)狀，2015年及2020年的目標(biāo)分別為，完成高可靠性低成本傳感器研發(fā)及實(shí)現(xiàn)高可靠性低成本傳感器推廣及應(yīng)用。中國(guó)空調(diào)使用習(xí)慣及人體舒適度研究，2015年的目標(biāo)為完成基于多采集傳感器的控制技術(shù)研究。熱濕環(huán)境控制分為新型加濕/除濕技術(shù)應(yīng)用及模式優(yōu)化與新風(fēng)及熱回收技術(shù)，2015年要完成的目標(biāo)為，研究新型加濕/除濕材料或技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更為節(jié)能舒適的濕度控制及技術(shù)推廣。噪聲研究則包括新型隔音材料的應(yīng)用、振動(dòng)降噪技術(shù)應(yīng)用及噪聲品質(zhì)研究幾個(gè)子項(xiàng)目。其中，到2015年，新型隔音材料的應(yīng)用方面，將形成完整的噪聲控制和分析方法，并輸出相應(yīng)的分析工具軟件。目前，空調(diào)室內(nèi)機(jī)、室外機(jī)的噪聲標(biāo)準(zhǔn)分別為39dB(A)及45dB(A)。通過(guò)振動(dòng)降噪技術(shù)應(yīng)用研究，2015年及2020年的目標(biāo)分別為在2011年基礎(chǔ)上降低2dB(A)及3dB(A)。低溫制熱性能研究包括除霜技術(shù)研究和超低溫制熱性能改善兩個(gè)方面。其中除霜技術(shù)研究中又包括低溫除霜技術(shù)開(kāi)發(fā)、抑霜(少霜)材料研究及翅片快速排水結(jié)構(gòu)改進(jìn)，2015年的目標(biāo)分別為完成優(yōu)化除霜控制算法、翅片納米涂層材料的研究并改進(jìn)翅片結(jié)構(gòu)，到2020年，要實(shí)現(xiàn)相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用及推廣。超低溫制熱性能改善研究則包括變頻補(bǔ)氣系統(tǒng)研究和變?nèi)萘繅嚎s機(jī)研究，2015年，通過(guò)變頻補(bǔ)氣系統(tǒng)研究，將使空調(diào)具備-15低溫制熱性能，2020年將在此基礎(chǔ)上提高低溫制熱性能20%;2015年，實(shí)現(xiàn)變?nèi)萘繅嚎s機(jī)在整機(jī)中的推廣應(yīng)用。
變頻多聯(lián)技術(shù)的研究方向包括創(chuàng)新型室內(nèi)機(jī)設(shè)計(jì)及多聯(lián)控制技術(shù)。目前，空調(diào)室內(nèi)機(jī)設(shè)計(jì)形式單一，多聯(lián)控制技術(shù)研究和儲(chǔ)備不足。通過(guò)研究，2015年的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)滿足市場(chǎng)多種需要的不同室內(nèi)機(jī)形式的研發(fā)，完成制冷循環(huán)的控制算法以及可靠性研究。
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