冰箱能效标准升级 企业开打“技术战”

　　围绕节能主题，以高效、环保、低噪音和小型化为追求目标，以变频压缩机、变容量压缩机、直线压缩机等为代表的新型冰箱压缩机得到发展。

　　中国标准化研究院提供的资料显示，2009年将实施新修订的《家用电冰箱耗电量限定值及能效等级》标准，新国标中的冰箱入门级(5级)限定值相当于现行国标的3级水平，能效限定值提高了20%。

    企业上演技术战

　　在新国标中，使用最广泛的两门冷冻冷藏箱的能效1级将提高27%，该指标与欧盟A++水平相当，目前欧盟A++标准是国际冰箱业界公认的最高能效标准。新国标对冰箱能效指标、噪声、负载温度回升、冷冻能力、冷却速度以及冷藏食品储存质量6项指标进行了评价，这无疑将加快电冰箱节能、保鲜技术的全面升级。

　　为了应对新标准的实施，各大冰箱制造商凭借雄厚的技术实力及丰富的市场推广经验，欲在新一轮节能冰箱市场上占领先机。

　　2008年以来，先是新飞推出一款日耗电量为0.29千瓦时，名为“节能王”的超级节能冰箱，并在全国大批量上市；随后，美菱推出日耗电量仅0.27千瓦时的新一代节能冰箱，向冰箱市场发起节能新挑战；容声接踵而至，宣称日耗电量仅为0.25千瓦时的顶级节能冰箱在2009年实现量产。从0.29千瓦时到0.27千瓦时，再到0.25千瓦时，虽然每种新产品的日耗电量只有0.02千瓦时的差距，但却包含了国产冰箱企业多年来对产品节能技术的持续投入、创新和进步。冰箱企业普遍意识到，节能将成为未来冰箱市场发展的主要方向，同样也将成为冰箱品牌核心竞争力的重要指标之一。

　　相关统计数据显示，中国目前的冰箱保有量已达2亿台，冰箱用电占居民全部用电的 30%～40%。今后15年里生产的冰箱将在预期寿命内消耗6000亿千瓦时的电，这些冰箱将需要5700兆瓦的发电能力，消耗400多亿元的投资，同时排放大量的二氧化碳、二氧化硫等温室气体。节能减排的压力、标准升级的引导和市场竞争机制的推动使得中国冰箱企业对“超节能冰箱”加快了研发进程和加大了推广力度。

    高效压缩机技术已成熟

　　围绕节能主题，以高效、环保、低噪和小型化为追求目标，以变频压缩机、变容量压缩机、直线压缩机等为代表的新型冰箱压缩机得到发展。其主要特征为：新材料、CAD(计算机辅助设计)等现代设计技术、CAM(计算机辅助制造)等现代制造技术、容量(变频)调节技术的应用。通过一系列技术进步，冰箱压缩机的COP值(热泵循环性能系数)由1990年的不足1.1提高到现在的2.02，如EMC系列超高效冰箱压缩机。

　　实现压缩机COP值提升的主要技术途径有：第一改善电机性能提高电机效率；第二改进气阀的结构和材料，减少流动损失、泄漏和吸气过热；第三优化改进泵体结构，提高容积效率；第四提高零件精度、改善运动副结构和材料特性、改良润滑油特性，降低机械损耗。

　　高效压缩机主要制造商巴西恩布拉科是全球最大的冰箱压缩机生产企业，其全球制冷压缩机市场份额占有率约为25%，中国已成为恩布拉科集团全球业务中最重要的增长点。北京恩布拉科雪花压缩机有限公司是其控股子公司，公司总经理乔·卡洛斯·雷蒙斯认为：“中国越来越严格的冰箱能效政策，使得市场对高效冰箱压缩机的需求已经超过了欧美国家。”该公司继EMB高效节能压缩机(COP值为1.92)投放市场一年后，2008年又推出 COP值高达 2.02的EMC系列产品，这是一款全球能效最高的小型化冰箱压缩机。

　　加西贝拉经历了艰辛和辉煌，已经有了 20年的发展历史。作为中国品牌，加西贝拉冰箱压缩机连续多年占据国内“环保、节能、高效”冰箱压缩机市场销售前列，2007年销售660万台，销售总额达14亿元。ZB系列压缩机(COP值为1.6-1.85)中的ZBC-VY压缩机是国内第一款能批量供应的变频压缩机；N系列压缩机制冷量从80瓦到190瓦，其中NB系列COP值达1.9。

　　黄石东贝电器股份有限公司在2008年11月有4大系列18种规格的制冷压缩机新品通过了中国轻工业联合会组织的专家鉴定。此次通过鉴定的产品类型包括LHLT 系列小型化高效节能节材产品、替代进口的LU系列大规格高效变频压缩机产品、R290工质压缩机产品等。其LT系列压缩机产品汇集了东贝自主研发的12项专利(其中包括6项发明专利)，主要性能指标均达到冰箱新国标的1级水平。

    微电子和计算机技术广泛应用

　　应用计算机模拟制冷循环，研究制冷系统及部件的稳态和瞬态过程，研究制冷剂的热物理特性，采用优化设计的方法确定产品的结构参数和系统参数，使冰箱的设计、制造和控制技术得以升级，从而可能获得最佳的冰箱效率。

　　冰箱室内温度场和流场的仿真研究和结构优化。西安交通大学采用数字化粒子图像速度场(DPIV)技术研究冰箱特征平面区域内速度场和温度场，揭示冰箱送风口流速和流量设计中存在的不足，为改进冰箱结构和性能提供依据。

　　冰箱隔热单元传热分析与结构优化。应用Fluent(一种商业软件)、有限元软件ANSYS等建模分析，并在VB(编程语言)环境下应用MATLAB(矩阵实验室)工具进行系统优化设计，对冰箱背板、冷凝器、蒸发器、回气管及发泡隔热层等的传热过程建模、求解，寻求最佳的局部结构设计。

　　冰箱回热毛细管计算模型分析。针对冰箱毛细管的实际应用情况，建立冰箱回热毛细管多段式流阻模型，考虑回气管与毛细管的传热和毛细管进出口截面突变的影响，以及冰箱循环工作参数的影响。

    高效保温新材料提高能效

　　陶瓷及陶瓷复合材料在压缩机上的应用改善了导热、耐磨和润滑性能，有质轻、强度和韧性好、化学及尺寸稳定性好、表面光洁度好等优点。

　　聚合材料作为制冷机的电绝缘、减振件和软管材料，制造压缩机中的复杂零件，如转子、阀片等，使制冷产品性能、成本效益提高，寿命延长。

　　制冷剂向HFC和天然工质转型，重视新型混合工质的开发和研究，以期获得更高的循环效率和环保性能。

　　新型绝热材料的开发和使用，减小系统的热损失。典型应用有VIP真空绝热技术以及航空绝热保温材料在冰箱上的应用。随着VIP真空绝热技术应用范围的扩大和成本的降低，应用前景可以看好。容声的可使冰箱耗电量进一步降低7%以上的第三代发泡技术HFC-245fa，值得关注和期待。

　　采用高效换热材料和技术、优化换热器结构、合理匹配两器传热面积、合理设计制冷剂流向可以大幅减少换热过程的不可逆传热损失，是有利于控制或降低产品成本，提高能源效率的最佳途径之一。

　　制冷剂充注量的合理设计与精心实验。制冷剂充注量对压缩机的运行负荷、冷凝压力、过冷度、蒸发压力及过热度等制冷系统内部运行参数有重要影响，是制冷系统优化匹配的关键调节措施之一。

    变频和自动控制技术受追捧

　　随着市场对节能技术的日益关注以及近几年冰箱向大容积、多温区的方向发展，一度被冷落的变频冰箱又开始受到重视。与定速系统相比，其采用变频控制器调节压缩机转速，使冰箱的制冷量与冰箱的负荷匹配良好。

　　应用变频技术的突出优点包括：启动和运行平稳、柔和，减少压缩机运转过程中的摩擦、冲击和损耗，可靠性高、节能性好；高频时深冷速冻，低频时维持恒温，温控精度高，保鲜效果好；减少冰箱频繁启动的次数，从而减少开停机造成的能量损失；通过对压缩机的精密控制，大大减少了压缩机运转时的摩擦噪声以及保鲜启停时产生的杂音。

　　压缩机变频技术的应用为冰箱系统实现最优控制和智能化控制奠定了基础。其采用智能温度控制和数字显示技术，具有冷藏室温度、冷冻室温度、标准状态、节能运行和速冻功能5种状态的显示与调节；采用二位三通电磁阀对系统进行双温双控，独立控制冷冻室和冷藏室温度，可显著提高冰箱的保质保鲜功能，满足用户的个性化要求，便于产品覆盖多气候带地区，节能性好。

　　冰箱业当前处于竞争战略转型氛围中，在经济全球化的浪潮中，在面临全球金融危机的挑战下，在冰箱产品成本上升而利润越来越低以及企业竞争同质化的环境中，在大力倡导节能环保，健康保鲜需求不断提升的市场上，谁最先培育出自己的技术优势，谁将赢得战略转型的先机，最终赢得市场份额。