磁懸浮空調(diào)冷機簡介

一、磁懸浮空調(diào)起源

磁懸浮空調(diào)的核心在于磁懸浮離心式壓縮機。關于磁懸浮離心式壓縮機最早的研究開始于1993年澳大利亞 · 墨爾本MULTISTACK R&D部門。由研發(fā)工程師Ron Conry博士帶領TURBOCOR研究小組，歷時十年的研究，于2003年世界第一臺磁懸浮離心式壓縮機正式面世。

同年，MULTISTACK澳洲工廠成功研發(fā)出世界第一臺的磁懸浮空調(diào)，并于同年，在美國Chicago & ASHRAE/AHR 展覽會發(fā)布，榮獲Energy&Innovation大獎。

通過高溫高壓冷媒從空調(diào)壓機排出，進入冷凝器，向銅管冷卻水釋放熱量，冷凝為中溫高壓冷媒液體，然后經(jīng)過截流閥降壓為低溫低壓液體進入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器殼體內(nèi)從流經(jīng)銅管的冷凍水中吸收熱量，氣化為低溫低壓氣體后吸入壓縮機，在壓縮機內(nèi)經(jīng)過二次壓縮為高溫高壓氣體排出，通過這種循環(huán)，最終達到降溫的目的。

二、磁懸浮空調(diào)技術定位

磁懸浮技術——磁軸承和定位傳感器，利用由永久磁鐵和電磁鐵組成的徑向軸承和軸向軸承組成數(shù)控磁軸承系統(tǒng)，實現(xiàn)壓縮機的運動部件，懸浮在磁襯上無摩擦的運動，磁軸承上的定位傳感器，為電機轉子提供超高速的實時重新定位，以確保精確定位。

三、磁懸浮空調(diào)技術原理

磁懸浮空調(diào)是以磁懸浮離心壓縮機，為核心技術的高效節(jié)能中央空調(diào)。

利用由永久磁鐵和電磁鐵組成的徑向軸承和軸向軸承組成數(shù)控磁軸承系統(tǒng)，實現(xiàn)壓縮機的運動部件，懸浮在磁襯上無摩擦的運動，磁軸承上的定位傳感器，為電機轉子提供超高速的實時重新定位，以確保精確定位整個空調(diào)系統(tǒng)無需潤滑油。

磁懸浮技術由來已久，磁懸浮列車已經(jīng)在上海運行多年，這種技術消除了摩擦，提高了機械效率，減少了機械故障。隨著該技術的發(fā)展與成熟，空調(diào)行業(yè)也迎來了磁懸浮潮。

由于空調(diào)系統(tǒng)是很多不同設備與管道的組合，一個好的組合能夠在初投資、運行費用、運行效果之間找到最佳平衡點。這就要求我們數(shù)據(jù)中心暖通工程師對不同設備性能有全面的了解，冷機是該組合中最重要的設備，猶如空調(diào)系統(tǒng)的心臟，磁懸浮冷機又是冷機中的新星，今天我們就來深入了解一下磁懸浮冷機。

四、磁懸浮空調(diào)特點

磁懸浮冷機其特點是采用磁懸浮軸承，一般設計成兩級壓縮的離心式冷機，結合數(shù)字變頻控制技術，壓縮機轉速可以在10000 rpm ~ 48000 rpm之間調(diào)節(jié)，從而磁懸浮冷機具有優(yōu)異的部分負荷性能，其IPLV （綜合能效系數(shù)）能到達0.41 kW / ton。目前有制冷量范圍在100 ~ 1500冷噸之間磁懸浮冷機可供選擇。

五、磁懸浮空調(diào)發(fā)展歷史

在2003年之后，隨著磁懸浮離心式壓縮機的面世 ，意味著制冷和空調(diào)設備行業(yè)開始進入磁懸浮新時代。

在2003年后的十年，磁懸浮中央空調(diào)的市場的容量比較小，但置身其中的企業(yè)逐漸明確了發(fā)展方向，在他們的推動下，磁懸浮中央空調(diào)產(chǎn)品在中國市場逐步邁開步伐。隨著國家“十三五”節(jié)能減排政策的推進力度不斷加大，市場對磁懸浮空調(diào)的需求井噴，吸引了世界各大磁懸浮生產(chǎn)企業(yè)加大對中國市場的投入，磁懸浮空調(diào)行業(yè)由此形成了群雄爭霸的局面。

六、磁懸浮冷機優(yōu)點

節(jié)能高效

磁懸浮冷機無油系統(tǒng)，制冷劑中不會混入潤滑油，提高了冷凝器和蒸發(fā)器的換熱效率；磁懸浮軸承與傳統(tǒng)的軸承相比，磁懸浮軸承的摩擦損失僅為前者的2%左右，從而提高了機械效率；磁懸浮冷機采用數(shù)字變頻控制技術提高了冷機部分負荷效率。

比傳統(tǒng)冷水機組運行費用減少50%。以北京地區(qū)數(shù)據(jù)中心為例，數(shù)據(jù)中心空調(diào)冷凍水采用12℃供水，18℃回水，板式換熱器逼近度為2℃，冷塔與濕球溫度的逼近度為4℃。根據(jù)《中國建筑熱環(huán)境分析專用氣象數(shù)據(jù)集》，數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)全年共有1785小時（全年共8760小時）在部分自然冷卻狀態(tài)運行。如下圖所示，磁懸浮冷機在數(shù)據(jù)中心部分自然冷卻的時候具有更大的節(jié)能空間。

啟動電流低

普通大型冷機，啟動電流能達到200A-600A的電流，對電網(wǎng)沖擊很大。磁懸浮冷機采用變頻軟啟動，啟動電流很小，在數(shù)據(jù)中心斷電后恢復供電時多臺冷機可以同時啟動。

結構緊湊

磁懸浮冷機轉速能達到48000rpm，普通離心式冷機轉速一般在3000rpm，從而磁懸浮冷機較普通冷機，冷機尺寸更小，重量更輕。

運行安靜

磁懸浮冷機沒有機械摩擦，機組產(chǎn)生的噪聲和振動極低，壓縮機噪聲低于77dB，普通離心式壓縮機裸機噪聲在100 dB以上。

系統(tǒng)可持續(xù)性高

在傳統(tǒng)的制冷壓縮機中，機械軸承是必須的部件，并且要有潤滑油系統(tǒng)來保證機械軸承工作，據(jù)統(tǒng)計在所有燒毀的壓縮機中，90%是潤滑失效引起的。磁懸浮冷機無需油潤滑系統(tǒng)，沒有機械摩擦，較傳統(tǒng)冷機可持續(xù)性更高。使用壽命優(yōu)勢磁懸浮軸承無磨損，空調(diào)使用壽命長達三十年。

日常維護費用低

磁懸浮機組運動部件少，沒有復雜的油路系統(tǒng)、油冷卻系統(tǒng)，減少了冷機維護內(nèi)容。數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)全年不間斷運行，設備維護是中心運維人員的日常工作內(nèi)容。采用磁懸浮冷機，能有效較少冷機維護內(nèi)容，減少運維人員工作量，有效降低日常維護費用。前有制冷量范圍在100~1500冷噸之間磁懸浮冷機可供選擇。

環(huán)保冷媒

環(huán)保磁懸浮空調(diào)可選用環(huán)保R134a冷媒，對臭氧層零傷害。新的可替代的冷媒還在研發(fā)之中。

七、磁懸浮冷機缺點

設備初投資高。由于磁懸浮冷機集成磁懸浮軸承和數(shù)字變頻控制系統(tǒng)，從而設備初投資較普通冷機有較大提高。

冬季不用空調(diào)制熱時，仍需為機組通電防凍；附件多，如補水閥、排氣閥等，個別機型還需裝膨脹水箱，增加泄漏點。室外機體型較大，重量大。