近日，華澗新能源科技(上海)有限公司與上海交通大學(xué)陳江平教授課題組聯(lián)合開(kāi)展的《基于氣浮軸承的冷水機組及ORC系統開(kāi)發(fā)》項目成功結題。該項目以高速氣浮離心壓縮機為基礎，成功研制出了制冷量高達50kW的儲能熱管理機組，其系統COP達到3.99。經(jīng)上海交通大學(xué)溧陽(yáng)研究院實(shí)驗測試結果顯示，該機組的性能與效率遠超市場(chǎng)上同類(lèi)產(chǎn)品。

　　項目結題儀式

　　項目背景基于目前全球范圍內可持續發(fā)展能源的轉型變革。風(fēng)能、光伏等可再生能源的發(fā)電具有廣泛前景，其裝機量不斷增加。截至2022年，全國風(fēng)電、光伏發(fā)電新增裝機已突破1.2億千瓦，達到歷史新高;預計到2025年，全球儲能裝機量規?？赡苓_到362GWh，全球儲能市場(chǎng)規模有望達到4336億元。

　　熱管理對儲能系統的安全性起著(zhù)至關(guān)重要的作用。儲能電站中的核心部件，如鋰電池，在工作條件下需要維持較窄的溫度范圍，大約在10℃至35℃之間。此外，儲能系統產(chǎn)生的熱量較大，而其散熱空間有限。若散熱不良，容易影響電池的壽命和安全性。更為嚴重的是，如果發(fā)生熱失控，可能引發(fā)火災、爆炸等嚴重事故，從而導致不必要的財產(chǎn)損失，甚至威脅到生命安全。

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　　在這一背景下，華澗新能源科技(上海)有限公司與上海交通大學(xué)陳江平教授課題組聯(lián)合開(kāi)發(fā)了用于儲能電站的熱管理機組。該項目創(chuàng )新性地采用了高速氣浮離心壓縮機技術(shù)，壓縮機轉速高達12萬(wàn)轉，相較于傳統壓縮機，具有體積小(僅為相同制冷量渦旋壓縮機的1/6)、無(wú)油壓縮和高效率等特點(diǎn)，為高速小型無(wú)油離心式壓縮機在制冷行業(yè)中的首次應用。額定工況下，機組制冷量驗收測量值達到48kW，COP(綜合性能系數)驗收測量值高達3.37，實(shí)際完成指標超出合同要求。此外，機組還經(jīng)歷了嚴苛的環(huán)境溫度測試(-30℃至55℃)，測試表現優(yōu)異，展現出了良好的穩定性和適應性。機組功耗僅為市場(chǎng)同類(lèi)產(chǎn)品的50%，能效上極具優(yōu)勢。若以機組20年工作壽命，每天工作8小時(shí)為例計算，則該機組可為用戶(hù)節省電費50萬(wàn)，為環(huán)境減少二氧化碳排放600噸。

　　高速氣浮離心壓縮機僅為傳統壓縮機體積的1/6(相同能力)

　　機組部分測試結果

　　在冷水機組設計方面，團隊進(jìn)行了原理機組的設計與試驗驗證，初步驗證了設計方案與技術(shù)路線(xiàn)的可行性;建立了理論分析模型，對系統進(jìn)行了熱力學(xué)理論分析，提出了壓縮機設計要求，并輔助系統設計;建立了仿真分析模型，對系統的制冷能力、功耗、控制等方面進(jìn)行了初步分析，并初步確定了機組控制邏輯;進(jìn)行了零部件選型工作，確定了各主要零部件的選型參數，并提供了完整的選型報告;進(jìn)行了機組性能與壓縮機MAP圖測試，包括系統匹配試驗(充注量、風(fēng)扇間距)、系統性能試驗(變環(huán)境溫度、水流量等)和壓縮機性能map圖測試;進(jìn)行了機組標定工作，整定了壓縮機、電子膨脹閥、水泵控制參數，并優(yōu)化了系統制冷劑充注量、系統架構、風(fēng)扇轉速等方面。

　　在ORC系統開(kāi)發(fā)方面，團隊設計開(kāi)發(fā)了ORC一維系統分析程序，用于分析系統工質(zhì)、性能、效率等;通過(guò)大量的文獻調研與理論分析，確定了系統工質(zhì);設計了系統循環(huán)架構圖并提供了設計方案;提供了主要零部件的選型參數要求。

　　目前所開(kāi)發(fā)的儲能熱管理機組已成功下線(xiàn)，并在儲能系統中得到廣泛應用。該項目也開(kāi)創(chuàng )了高速小型無(wú)油離心式壓縮機在制冷行業(yè)中的首次應用。

　　華澗熱管理產(chǎn)品已成功下線(xiàn)，并在儲能系統中得到應用

　　華澗新能源是上海華培動(dòng)力科技(集團)股份有限公司(證券代碼：603121)孵化的致力于超高速離心機電在熱管理與氫能領(lǐng)域開(kāi)發(fā)與應用的現代高科技公司。依托集團公司在汽車(chē)零部件高端材料、精密鑄造、精密加工和傳感器領(lǐng)域近20年的積累的賦能，華澗新能源不斷深耕技術(shù)研發(fā)，為客戶(hù)提供燃料電池BOP系統和儲能熱管理系統解決方案，通過(guò)一個(gè)個(gè)創(chuàng )新性的產(chǎn)品幫助客戶(hù)滿(mǎn)足行業(yè)快速變革的需求。