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中國對于磁懸浮技術研究起步較遲。1989年3月,國防科技大學研制出中國磁懸浮試驗樣車。1995年,中國磁懸浮列車試驗線在西南交通大學建成,并且成功進行了穩定懸浮、導向、驅動控制和載人運行等時速為300km的試驗。西南交通大學這條試驗線的建成,標志中國已經了解制造磁懸浮列車的技術。
磁懸浮中央空調:無油、節能、低噪音、長壽命作為一項高技術產品,磁懸浮軸承由于其價格昂貴,過去只被用于航天工程。從上世紀末開始,磁懸浮技術被研發和創新并逐漸應用于中央空調機組。無油磁懸浮離心式壓縮機由MULTISTACK捷豐開始。1992年,澳大利亞捷豐集團(Multistack)的一位技術人員開始進行無油磁懸浮離心式制冷壓縮機的研究。1993年,Multistack公司成立了一個TURBOCORR&D部門,專門研究磁懸浮軸承應用于制冷壓縮機。10年之后,這項研究終于獲得了成功,磁懸浮軸承制冷壓縮機已經能夠應用制冷和空調產品。2003年,WMC磁懸浮水冷冷水機組推出,這是由OEM正式命名并裝有TURBOCOR磁懸浮無油變頻壓縮機的機組。隨即被購入中國武漢,2004年完成安裝調試,磁懸浮壓縮機及磁懸浮機組被引入中國。
有研究數據顯示,在傳統的制冷壓縮機中,機械軸承是必需的部件,并且需要有潤滑油以及潤滑油循環系統來保證機械軸承的工作。在所有燒毀的壓縮機中,實際上有90%是由于潤滑的失效而引起的。而機械軸承不僅產生磨擦損失,潤滑油隨制冷循環而進入到熱交換器中,在傳熱表面形成的油膜成為熱阻,影響換熱器的效率,并且過多的潤滑油存在于系統中對制冷效率帶來很大的影響。因此,機械軸承在壓縮機中是不得不有的東西。磁懸浮軸承是一種利用磁場,使轉子懸浮起來,從而在旋轉時不會產生機械接觸,不會產生機械磨擦,不再需要機械軸承以及機械軸承所必需的潤滑系統。在制冷壓縮機中使用磁懸浮軸承,所有因為潤滑油而帶來的煩惱就不再存在了。這種新型的壓縮機并且是一種兩級壓縮機的離心式壓縮機。在各種制冷壓縮機中,離心式壓縮機通常具有理想的效率。新型的壓縮機還結合了數字變頻控制技術,壓縮機的轉速可以在15000rpm~48000rpm之間調節,使壓縮機的制冷量較低可以工作在20%的負荷。數字控制技術使壓縮機成為一種數字式壓縮機,它甚至可以歸類為電器產品。無摩擦和離心壓縮方式使壓縮機獲得了高達COP=5.6的滿負荷效率,而變頻控制技術則使壓縮機獲得了IPLV=0.41kW/ton極其優異的部分負荷效率。變頻控制也使壓縮機只要6A的微弱電流就可以啟動起來,而傳統的相同制冷量的其他壓縮機,至少需要500~600A的啟動電流。
以上一些數據只是通常被引用的,用以描述磁懸浮中央空調和常規冷水機組的區別。實際上,不同企業在磁懸浮中央空調產品上的研究成果也各有不同,因此也使得在可供對比的參數及相關數據上不盡相同。但顯而易見的是,磁懸浮中央空調無油、節能、低噪音、長壽命等等方面的優勢恰好解決了傳統中央空調產品的弊端,這就使得磁懸浮中央空調具有充分的市場發展前景和空間。
磁懸浮中央空調普及之路還很長
盡管磁懸浮中央空調被業內專家譽為節能理想選擇,目前應用項目卻只有一兩千個。相對于其他大型冷水機組,磁懸浮離心機組在中央空調市場的整體占有率不是很高。在被稱為成熟產品之前,磁懸浮中央空調需要大量的工程實踐,以獲得市場的認可。
在市場上,現階段磁懸浮中央空調單機容量仍然偏小,對于小型項目的客戶群體而言往往仍會非常關注初投資的費用,而對于高端商業地產項目或者政府項目,通常對單機冷量的要求也較大,這也導致了小型磁懸浮中央空調產品在國內市場的發展相對較慢。
其中一大原因是過去磁懸浮離心機組的單機制冷量較小,單機冷量普遍在100冷噸~500冷噸,難匹配大型項目的工程需要。這一冷量范圍基本與螺桿機重合,在這些中小項目上,可供選擇的中央空調機組類型豐富。因此,磁懸浮變頻離心機組的推廣之路起初并非一帆風順。因此,產品參數上的拼爭諸如擴大冷噸也成為行業不可避免的趨勢。
另一方面,系統運行穩定性和前期投入高于傳統中央空調也是大家不積極應用的原因。同樣的冷量,相比傳統機組的價格差異比較明顯。在一些磁懸浮離心機應用項目示范案例中,暖通方案依然是復合型配置,磁懸浮離心機和其他冷水機配合使用提供冷熱源。
磁懸浮中央空調是趨勢,不斷有企業進入這一領域,其阻力在于市場認可、成本控制。傳統冷水機的地位已經確立,有些價格敏感度低的商業項目或者一些要求節能的政府公共建筑項目,可能會嘗試應用。但有些商業項目的設計復雜度高,可能就不會去嘗試。雖然磁懸浮具有節能省電等等諸多優勢,但是推廣和普及之路依然很長,需要用戶口碑認可,需要時間的檢驗,更需要更多的樣板項目證明。