2026年8月7日 星期五
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一台机器,两种温度:格力热泵拿下“国际领先”背后的热管理逻辑

发表于: 来自:中国热泵

  在最近举办的项目科技成果鉴定会上,格力电器自主研发的“大温升冷热联供螺杆式复叠高温热泵”“中温水高效空调系统关键技术及应用”及“生态开放的全链生成式楼宇智控系统”三项技术,毫无悬念地全部达到国际领先水平。这场鉴定委员会地阵容汇聚了包括清华大学江亿院士、国机集团陈学东院士、西安交大何雅玲院士在内的13位来自高校、科研院所、行业协会及设计院的顶尖专家、权威学者,鉴定方是中国机械工业联合会。

一台机器,两种温度:格力热泵拿下“国际领先”背后的热管理逻辑


  其中最引人注目的,是“大温升冷热联供螺杆式复叠高温热泵”。它的能力概括起来就一句话,一边出130℃热水,一边制7℃甚至0.5℃冷冻水。一台设备,同时做两件相反的事,还能把电费省下来,这件事,格力干成了。但它背后的逻辑,远比“省电”二字更值得深究。


  工业冷热,一场被重新定义的热管理


  先看一个现象。在化工、食品、纺织等工业场景中,供热和制冷往往是两套独立系统,锅炉烧出高温热水或蒸汽,冷水机组制出低温冷冻水。供热侧烧煤烧气,碳排放高,制冷侧产生的冷凝热,通过冷却塔白白排向大气。


  一头在烧,一头在排。这不是个别现象,我国建筑采暖、生活热水及非流程工业热能需求总量约163亿GJ,占全社会总能耗超10%,对应CO₂排放量16至20亿吨。而工业冷热负荷普遍采用锅炉供热加集中式冷水机组供冷的常规模式,锅炉侧碳排放强度高,冷机侧冷凝热大量浪费。


  有没有可能把这两件事合并成一件事?格力的答案是,能。而且它的解法,指向了一个更大的行业命题——热管理。


  浙江大学熊树生教授有句话在行业里流传很广:“AI的尽头是算力,算力的尽头是电力,电力的尽头是热量,热量的尽头是热管理。”把热管理拆开看,是一条完整的物流链:芯片产生热,冷板把热收进冷却液,泵和管路把冷却液送到换热端,冷却塔或热泵再把热排掉或利用。在这条链上,热泵扮演的正是“把热量搬到该去的地方”的关键角色。


  格力的“大温升冷热联供螺杆式复叠高温热泵”,做的就是这件事。它不是简单地“制冷”或“制热”,而是在工业场景里同时管住冷和热的两头,把本该排掉的冷凝热回收利用,变成有用的热水。管热,不是消灭热量,而是搬运热量。

一台机器,两种温度:格力热泵拿下“国际领先”背后的热管理逻辑

  四级压缩,一场热量的接力赛


  原理听起来不复杂,用热泵同时输出冷和热。但做起来,难度是另一个量级。热泵要从低温热源吸热、向高温热用户放热,温升越大,能效越低。要在7℃冷源、130℃热源之间实现大跨度搬运,温升超过100K,常规热泵根本扛不住。


  格力的解法是一场接力赛,其构建出双工质复叠、四级压缩的循环架构。不是让一种制冷剂单打独斗完成全部温升,而是让两种环保制冷剂接力配合,分四段逐级升温。每一级压缩都工作在各自最擅长的温区,大幅降低单级负担。通俗点说,一个人爬一百层楼太累,四个人各爬二十五层,轻松很多。


  这场接力背后,是三项硬核技术。压缩机是热泵的心脏。高温、大温升工况下,轴承润滑和冷却是大难题。格力发明了多点节流油气闪发提纯和低背压多点喷油轴承冷却技术,同时基于转子热态变形分布,设计出高效非均匀间隙转子型线,让压缩机在高温变形时依然精密配合。换热器是热泵的肺。格力发明了深浅双切翅片与双螺旋3D内肋协同强化换热管型,让热量交换更充分。控制策略是热泵的大脑。格力提出以热定冷、协同中间温度调控综合性能的双目标控制策略。


  三项技术合在一起,这台机器经合肥通用机电产品检测院测试,交出了一组数据,7℃制冷、130℃制热工况下,综合COP达3.36,热力学完善度突破0.6。在更极端的0.5℃/130℃工况下,综合COP仍达2.98。江亿院士在鉴定会上评价,项目方案从具备制冷需求的工况中提取可用能量,与传统余热利用模式形成明显区别,技术发展方向值得重点关注。


  76万电费,一个真实的减法


  技术好不好,落地见分晓。在国内某新能源电池厂生产线的节能改造中,格力大温升冷热联供机组正式投运。设备冷端出水温度7℃,热端出水温度130℃,综合COP达3.2以上。运行数据很实在,相比传统锅炉加冷水机组方案,节能60%,年节电超103万度,节省运行费用76万元。


  设备自投运以来持续高效稳定运行,不是实验室里的花瓶,是经得起工业现场考验的硬家伙。截至目前,该项目技术成果已转化为系列化标准产品。据测算,若到2030年全国10%工业锅炉改用此类热泵,每年可减少碳排放2200万吨。


  从锅炉烧热加冷机排热到一台热泵冷热双收,格力的逻辑很清晰,不是多造一台设备,而是重新定义工业冷热供应的方式。在热管理这条完整的物流链上,格力用一台热泵同时管住了冷端和热端,把能源用到了极致。


  截至目前,格力累计国际领先技术达到了53项。这台大温升冷热联供热泵,只是其中之一。但它代表的方向值得关注。当“热”的载体从建筑延伸到工业流程,当热管理从辅助设施变成效率中枢,暖通企业积累的压缩机、换热、温控能力,正在打开一个更大的市场。格力“大温升冷热联供螺杆式复叠高温热泵”,就是从建筑环境温控向工业工艺温控延伸的一次落地。


  一台机器,两种温度,几组扎实的数据。格力用“大温升冷热联供螺杆式复叠高温热泵”证明了一件事,节能不是靠省出来的,是靠技术算出来的。把本该浪费的热量收回来、用起来,比少用一点更聪明。而这场关于“管热”的竞赛,才刚刚开始。


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2026
09/10
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