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。

（五）应用情况和效益项目实现了R32压缩机和空调机组的产业化和广泛应用，开发KFR-120TW、KFR-72TW、KFR-50TW等多个系列的R32工质空调器，实现研发成果的产业化推广，获得了用户的广泛好评。

先后为多家制冷设备制造企业提供了先进的R32制冷设备性能测试系统，为产品研发、性能与可靠性提升提供重要保障。

项目研究成果推动格力、海尔、盾安、天加、同方等公司的20多条使用HCFCs工质的设备生产线转换改造为使用R32工质的设备生产线，约占HCFCs总淘汰量的50%。

项目研发的NH3/CO2螺杆复叠制冷系统广泛应用于低温冷藏库、速冻系统、食品加工厂、超市等等领域，在山东东方海洋科技股份有限公司、大连獐子岛集团股份有限公司、瓦房店龙城肉食品加工有限公司等工程都达到了预期使用效果，得到用户的一致好评和行业的广泛赞誉与认同。

（六）主要知识产权和标准规范等目录1.中国发明专利“具有汽缸冷却结构的滚动双转子式制冷压缩机”，授权号：ZL201110320700.5，授权日：2013-09-25，权利人：合肥通用机械研究院、合肥通用机电产品检测院有限公司，发明人：田旭东、李江、张秀平、王汝金、吴俊峰、钟瑜；贾磊。

2.中国发明专利“一种针对双螺杆压缩机的轴向力自动调节装置及调节方法”，授权号：ZL201410131791.1，授权日：2016-01-20，权利人：西安交通大学，发明人：邢子文、钟检长、侯峰、唐昊、杨永才。

3.中国发明专利“制冷系统用二氧化碳制冷压缩机性能试验装置”，授权号：ZL200910144796.7，授权日：2011-07-20，权利人：合肥通用机械研究院、合肥通用环境控制技术有限责任公司，发明人：田旭东、张秀平、周全、武亚伟、贾磊。

4.中国发明专利“一种用于直膨满液冷风机的液体回收器装置”，授权号：ZL201410499938.2，授权日：2016-04-20，权利人：冰轮环境技术股份有限公司，发明人：于志强、于国昌、杜英芬、孙立谦、孙炜。

5.中国发明专利“一种双螺杆压缩机滑动轴承”，授权号：ZL201410119916.9，授权日：2017-04-26，权利人：西安交通大学，发明人：邢子文、杨永才、李星星、赵兆瑞。

6.中国发明专利“一种用于压缩机的油气分离消声器”，授权号：ZL201410330794.8，授权日：2016-06-29，权利人：西安交通大学，发明人：吴华根、牛俊皓、任垚宇、邢子文。

7.中国发明专利“二氧化碳热泵系统”，授权号：ZL201510650667.0，授权日：2017-11-14，权利人：上海理工大学，发明人：刘业凤、张华、武卫东、贾世伟、乔海平、孙井纬。

8.中国发明专利“防护罩及其控制方法、空调器”，授权号：ZL201410778861.2，授权日：2018-04-13，权利人：珠海格力电器股份有限公司，发明人：张仕强、熊建国、余凯、代文杰、包本勇、陈敏。

9.中国发明专利“并联油位控制的制冷压缩机油循环率在线测量试验装置”，授权号：ZL201410172651.9，授权日：2016-01-20，权利人：合肥通用机械研究院、合肥通用环境控制技术有限责任公司，发明人：张秀平、王汝金、胡继孙、贾磊、吴俊峰、孔晓鸣、高启明、商允恒。

10.中国发明专利“挡油组件及具有该挡油组件的旋转压缩机”，授权号：ZL201010180119.3，授权日：2016.07.13，权利人：珠海格力电器股份有限公司，发明人：赵旭敏。

（七）主要完成人1.第一完成人：张朝晖，合肥通用机械研究院有限公司，教授级高工。

负责总体技术路线制定与实施，对项目4个创新成果均做出贡献：组织可燃性替代工质安全风险试验研究，形成制冷空调行业绿色工质替代路线，建立制冷空调装备绿色工质替代的技术体系，推动新技术和新装备的工程应用。

2.第二完成人：邢子文，西安交通大学，教授。

协助项目总体技术路线的实施，负责自然工质螺杆压缩机及其系统的设计、优化及研发工作，重点涉及新型压缩机的转子型线设计开发、轴承设计等，对项目创新成果1、3均做出贡献。

3.第三完成人：于志强，冰轮环境技术股份有限公司，教授级高工。

协助项目总体技术路线的实施，负责NH3/CO2螺杆复叠制冷系统的应用技术方案，实现关键部件和系统的研发制造及产业化推广，对项目创新成果1、3均做出贡献。