2019年度国家科技进步奖

2019年度国家科技进步奖

安徽省提名项目公示

（一）项目名称

制冷空调装备绿色工质替代关键技术与产业化

（二）提名意见

针对我国履行环保国际公约的迫切需求和制冷工质绿色替代的技术难题，突破了绿色工质制冷空调装备基于新型热力学循环的增效机理、复合制冷系统安全节能调控、流动传热与除霜降噪协同设计、高安全性测试方法与环境友好性评价等关键技术，首次建立了我国制冷空调装备绿色工质替代的技术体系，研发多种制冷空调新装备并实现产业化。项目成果成功应用于我国冷冻冷藏设备、空调设备等装备制造业和工业、建筑、食品等重点领域，产品出口日本、德国等发达国家和“一带一路”沿线国家，为推动行业科技进步和可持续发展发挥了重要作用，走出了中国制冷空调行业的自主创新发展之路，为履行环保国际公约贡献了“中国方案”，取得了突出的经济效益与社会效益。

项目材料填写规范，内容真实，经公示无异议。对照国家科技进步奖授奖条件，提名该项目为国家科技进步奖二等奖。

（三）项目简介

工质在制冷空调装备中承担着能量转换和传输的重要作用，制冷空调装备使用的传统工质存在破坏臭氧层、温室

效应高等突出的环境问题，随着全球对绿色发展的日益关注及《蒙特利尔议定书》、《巴黎协定》等系列环保国际公约的签署，积极寻找制冷空调装备安全适用的绿色工质替代技术是全球同行共同面对的重大挑战，也将成为抑制全球温升和气候变化的重要途径。我国是全球最大的制冷空调装备制造国和消费国，传统工质年消费量占全球的50%以上。因此，如何实现我国制冷空调装备绿色工质的替代并保障行业平稳转换过渡，已成为突破现有技术瓶颈、推动行业可持续发展、展示我国“负责任大国”形象的迫切需求。

本项目依托联合国框架下的《蒙特利尔议定书》多边基金等专项支持，集合国内制冷空调行业产学研各界优势资源，针对R32、CO2、NH3等不破坏臭氧层且具有低温室效应潜值的绿色工质，历时近十年联合攻关，突破了绿色工质制冷空调装备基于新型热力学循环的增效机理、复合制冷（供热）系统安全节能调控、流动传热与除霜降噪协同设计、新型测试评价方法与安全可靠运行等关键技术，建立了制冷空调装备绿色工质替代的技术体系，并实现多种新装备的应用和产业化。创新成果主要包括：

1.国内率先开展了可燃性工质多因素耦合泄漏燃烧性能试验，建立了安全可靠的“湿蒸气压缩”热力学循环和自然工质复叠式热力学循环，测定了工质含油状态下的强化换热准则，探明了绿色工质制冷空调装备基于新型热力学循环的增效机理，提出行业绿色工质替代路线图，为全面替代传

统工质奠定共性技术基础。

2.针对使用R32工质的空调设备，突破了节能与可靠性设计关键技术，研发了基于抗高压磨损泵体和耐高温腐蚀电机的R32高效压缩机，提出了流动传热与除霜降噪协同设计方法，建立了R32空调设备的关键环节绿色制造工艺，国内首创绿色节能型R32空调设备并推广应用。

3.针对使用CO2和NH3工质的制冷系统，建立了复叠系统最优中间压力和最优能效的节能调控方法，提出了螺杆压缩机全负荷工作过程理论模型，开发了可靠低噪的绿色工质螺杆压缩机，首创NH3/CO2复叠制冷系统成套技术，降低可燃工质充注量90%以上，实现制冷系统的安全高效运行。

4.构建了使用绿色工质的制冷空调装备测试评价技术体系，提出了CO2压缩机预先减压气体冷却式性能试验方法和R32准双级压缩机制冷（热）量试验方法，建立了保障新型制冷空调装备节能、安全、可靠运行的技术方案，形成了工质回收循环处理评价指标，相关成果被国家和行业标准采纳，为行业绿色可持续发展提供了重要技术支撑。

项目曾获省部级科技一等奖3项，授权发明专利35项、软件著作权2项，制修订国家标准6项、行业标准3项，发表重要科技论文70余篇。项目实现了绿色制冷空调技术和装备的产业化，产品出口到日本、德国等发达国家和“一带一路”沿线国家，近三年新增销售额247亿元；项目的研究走出了中国制冷空调行业的自主创新发展之路，成果为履行

国际环保公约贡献了“中国方案”，获得了联合国环境规划署、联合国开发计划署、联合国工业发展组织等机构的联合表彰；项目建立的制冷空调装备绿色工质替代技术体系为突破设计制造技术瓶颈、提高产品国际竞争力、推动行业科技进步、实现行业平稳转换过渡和可持续发展发挥了重要作用，取得了突出的经济效益和社会效益。

（四）客观评价

1.政府部门评价

联合国多边基金支持的“冷冻冷藏用NH3/CO2复叠制冷系统替代HCFC-22示范项目”通过了环保部专家组的验收，验收组认为该项目“在中国冷冻冷藏行业首次使用NH3/CO2复叠制冷系统替代R22，填补了国内的技术空白，技术路线先进、产品环保，节能效果显著，系统安全，具有良好的市场推广前景和国际竞争力，对我国工商制冷行业先进的HCFCs替代的推广和应用起到了良好的示范和促进作用”。

项目研究的“NH3/CO2螺杆复叠制冷系统”年获得了由国家科技部、环保部、商务部、质检总局联合颁发的“国家重点新产品”证书，并于2018年入选“改革开放40周年机械工业杰出产品名单”；项目开发的R32空调器通过了中国质量认证中心的强制性产品认证，并经国家级机构检测，性能指标符合标准要求。

2.行业组织评价

中国制冷学会评价：“项目的实施为我国制冷空调行业

传统工质淘汰管理计划的编制和批准实施奠定了重要基础，为新型环保制冷技术在行业和市场中的推广应用提供了关键支撑，也为国家和行业履行国际公约、推动行业平稳转型升级和可持续发展做出了重要贡献。”

3.国外知名机构评价

研究成果获得了联合国开发计划署、联合国环境规划署、联合国工业发展组织、世界银行和环保部环境保护对外合作中心五大机构联合颁发的“为保护臭氧层做出宝贵贡献和努力”认可荣誉证书和“保护臭氧层示范项目奖”。

4.科技成果鉴定

由山东省科技厅组织的行业专家鉴定认为：“NH3/CO2螺杆复叠制冷系统”拥有多项自主知识产权，攻克了许多关键技术，特别在节能、环保及安全方面具有明显优势，填补了国内空白，主要性能指标达到当代国际先进水平。

5.曾获科技奖励

项目曾获省部级科技一等奖3项，明细如下：

1).“R32制冷关键技术与装备的开发及应用”项目获2017年度中国机械工业科学技术一等奖；

2).“使用R32的新型制冷设备绿色制造关键技术”项目2018年获中国机械工程学会第八届绿色制造科学技术进步奖“技术创新一等奖”；

3).“NH3/CO2螺杆复叠制冷系统关键技术研究与系统开发应用”项目获2014年度山东省科学技术进步一等奖。