-特灵空调

低GWP、高效产品开发与技术发展

技术开发副总裁 顾中平技术开发总监 史珂2019/06/20

2Footer

冷媒对制冷行业发展的重要性

• 冷媒的选择及发展影响着制冷行业所有的产品开发及发展策略

• 冷媒的选择及发展对空调产品的性能及安全性起着关键作用

• 全球不同区域政府/行业的法规是推动冷媒技术的发展主要动力

- 主要目的均是安全、环保及提高产品性能

- 冷媒的发展涉及多个行业及大量的投入

• 其他行业的应用也在推动着冷媒技术的发展

- 发泡、医药、化工...

冷媒的选择与发展对空调企业的成功起着关键作用

3

冷媒发展历史

第一代冷媒“能用就行”

第二代冷媒“安全并稳定”

第三代冷媒“臭氧保护”

臭氧消耗

第四代冷媒“全球变暖”

全球变暖

1830’s – 1930’s 1930’s – 1990’s 1990’s – 2010’s 2010 - ??

• 应用受限，主要用于工业应用• 安全性较差，成本较高

社会科技快速发展，各种替代制冷剂大量涌现

科技进一步发展更加关注安全，稳定性与效率

• 完美的替代品不多• 对冷媒和制冷系统的设计提出了更

大的挑战

• NH3• CO2• 各种碳氢化合物• H2O• 二氧化硫

• 氯甲烷 (R40)

• NH3

• CFCs & HCFCs

o R11

o R12

o R22

• NH3

• HCFCs & HFCs

o R123

o R134a

o R410A

o 多种混合物

• NH3• 低 GWP HFCs & HFOso R1233zd (E)o R1234yf & R1234ze(E)o R514A

• 自然工质重回视野o CO2o 碳氢化合物

4Footer

《蒙特利尔议定书》关于削减HFCs的基加利修正案于2019年1月1日开始生效

http://ozone.unep.org/sites/ozone/files/pdfs/FAQs_Kigali_Amendment.pdf

包括中国在内的全世界一百多个国家均已承诺将逐渐削减HFCs的排放

20442040 204220322028 203020262022 202420202016 2018 20382034 2036 20482046

90%

70%

60%

50%

40%

30%

20%

10%

80%

93

63

45

31

2421

90

60

30

20

15

90

70

50

20

基线水平

90

80

70

15

基于基线水平的%

5FooterCONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION OF TRANE

英格索兰对减少温室气体排放的承诺

英格索兰的EcoWise产品系列是采用下一代低GWP环保冷媒的高性能产品

50%

产品

50% 温室气体排放缩减:

1) 增加高能效产品开发与推广

2) 2020年前推广应用低GWP的下一代环保冷媒产品

运营

于2020年前对于所有生产工厂及办公场所的温室气体排放缩减35%

35%

市场领导力与倡导

在接下来的5年中投入5亿美金用于提高产品性能及环保冷媒的创新、研究和相

应开发工作

$500M

英格索兰的承诺贯穿公司运营、产品开发、客户服务等所有环节

6

冷媒的开发选择需要在几个关键因素中取得平衡：

GWP值

效率 (间接GWP指数)

安全性

变更费用及成本

知识产权

产品的可持续发展

开发与选择替代冷媒的挑战

环境影响(TFA)

低排放(泄露)

间接GWP影响 (效

率)

最低的ODP

直接GWP影响

安全性

经济型 环保社会需求

如何选择最合适的冷媒-各种因素中找到最佳的平衡点

特灵 EcoWise™ 系列ECTV （R1233zd(E)）产品开发：

7年、4800万美金、5种冷媒（油）

7Footer

下一代冷媒的选择

相比R134a及其替代物，R514A和R1233zd能效更高、GWP更低

理论能效(COP) 高压制冷剂中压制冷剂低压制冷剂

2L 2L 2L 2L 2L

GWP

0

1000

1500

2000

2500

500

9.0

8.5

8.0

7.5

R11 R123 R245fa R1233zd R514A R12 R134a R513A R1234ze R1234yf R22 R410A R452B R454B R32

Non-

ASME

Non-

ASME

Non-

ASME

过去 将来现在

低碳

高效

*R-1234ze 在室温下虽然不可燃，但在温度超过30°C时变为2L等级易燃工质

8

不同冷媒效率比较

低压制冷剂在效率上相比中压、高压制冷剂有一定优势

9Footer

• 在考虑下一代可替代选项时，不易燃、低GWP环保高效冷媒是首选对象

• 当前不易燃下一代可替代冷媒的可选择性还不多

- R123: 已有超低GWP不易燃可替代物 (<10 GWP)

- R134a: 不易燃可替代物GWP值400-600

- R404A/R407C: 不易燃可替代物GWP值1200-1400

- R410A: 目前可替代物易燃性都在2L等级–合适替代物有待继续开发

• 开发合适的可替代冷媒还面临很多挑战- 技术的成熟与发展- 适应不同政策法规的需求- 不同的特性带来的产品重新规划与设计- 成本及变更费用

• 传统冷媒R-123, R-134a… 正在向下一代冷媒R-1233zd, R-514A, R-513A转变

冷媒开发及下一代冷媒选择总结

开发与选择下一代可替代冷媒已经迫在眉睫了

10Footer 机组设计概念对机组效率有很大影响

不同设计概念对能效的影响离心式冷水机组

冷媒R-134a

7.65 COP

R-123

8.12 COP

R-513A

7.50 COP

-2% +7%

制冷循环 过冷器

8.47 COP

经济器

9.06 COP+7%

R-1233zd(E)

8.07 COP

R-514A

8.10 COP

+6% +7%

压缩机 直接驱动多级压缩

齿轮驱动封闭式开启式 单级压缩

直接驱动多级压缩

Full Load IPLVCVHS

CVHF

CVHH

满载效率 IPLV磁悬浮 (多级压缩)磁悬浮 (单级压缩)齿轮驱动 (单级压缩)

6.50 11.1

6.50 10.7

6.64 10.3

7.36 11.9

7.27 11.1

6.98 11.3

95.0%

97.9%

82.8%

95.0%

98.1%

81.4%

97.0%

100%

78.8%

97.0%

100%

75.1%

95.0%

100%

83.3%

97.0%

100%

84.1%

电机传动叶轮

机组性能@ 300 tons

@ 700 tons

@ 1,500 tons

11

提高部分负荷效率

无油/磁悬浮/气浮压缩机 减少润滑油对换热的影响

高效换热管/换热器技术 提高换热效率

直驱式/高转速压缩机技术 提高压缩机效率

低压冷媒系统 提升系统循环效率

变频技术应用提高部分负荷效率

整体机房的效率提高比单一设备的提高更重要

机组能效提高需要从主要部件能效提高入手

节能发展探讨

节能