大家好,我是QSY,在AWE2023中国家电及消费电子博览会上,生态环境部等有关部门,将举办「空调器绿色低碳制冷技术成果展示和发布」,R290空调和压缩机将成为展会焦点。
今天就拆一台R290制冷剂空调,美的KFR-35GW/G2-A1N7,这也是国内目前唯一的新一级能效R290空调。
空调技术的发展,核心是制冷剂,这些年空调推陈出新,就是因为制冷剂从定频时代的R22(氟利昂)、到变频时代的R410A,又更替为当下主流的R32,而下一代制冷剂就是R290。
空调更换制冷剂,是因为我国已加入《联合国气候变化框架公约》及其《巴黎协定》和《蒙特利尔议定书》,2021年9月15日,中国正式加入《蒙特利尔议定书基加利修正案》并生效。
R22制冷剂:含有破坏臭氧层的氟化物,从2015~2030年间按计划淘汰。
近年来,R22先是被R410A,现在又被R32替代,这两种制冷剂虽然不破坏臭氧层,但却是温室气体排放的主要来源之一,因此只能作为过渡使用。
从目前趋势来看,中国、欧盟、日本,都已选择R290制冷剂作为主要技术路线大部分专利技术也由中国企业掌控。
在中国,家用空调已基本淘汰R22制冷剂,将于2029年开始,逐渐削减R410A和R32制冷剂。
R290制冷剂,相当于空调行业的新能源赛道,国家也有补贴政策,按照生态环境部《房间空调器行业丙烷生产线增加运行费补贴方案》,2023年对一级、二级和三级R290空调,分别补贴160元、110元和60元。
预计在2029年前后,家用空调主力产品都将切换到R290制冷剂,部分仍然使用R410A和R32的空调,可能额外征收碳排放税,就好比汽车的燃油附加费。
因此,R290是空调行业的未来,除了空调,各种使用压缩机制冷和制热的产品,包括冰箱、除湿机、热泵干衣机、空气能热水器、制冰机等,都会推出更多R290产品。
R290制冷剂,单位质量制冷量达到256.15kJ/kg,高于R22的151.82kJ/kg、R410A的142.4kJ/kg、R32的231.49kJ/kg,在同空调系统下,所需R290制冷剂更少。
R290属于易燃制冷剂,充注量应符合国际电工委员会IEC 60335-2-40 ED6.0《热泵、空调器、除湿器的特殊要求》(下文简称ED6),目前为17~25平设计的1.5匹空调,最大充注量应低于311克。A1N7充注量310g,是符合标准的最大值。
如果只考虑空调性能,310g充注量偏少,和同系统美的旋耀750g制冷剂相比,A1N7需要390g左右才能达到理论最大能力。
ED6的下一代版本ED7已经通过,ED7规定,如果空调提升产品密封性,最大可充注585g R290制冷剂;如果采用加强循环气流设计,那可以使用836g;在面积为23 平方米的房间里,最大可达到988g 。
ED7对应的国标预计将于2023年底颁布,从2024年之后,R290空调性能能够进一步提升。
安全警告:A1N7使用R290可燃制冷剂,外机上有警告贴纸,贴纸设计与R32机型一致。
R290空调需要提高电气部件密封性,要求防水能力更强,任何可能产生电火花的接头,都要采取密封设计,不能让电火花和R290制冷剂接触。
▲冷凝器内外排都是12组铜管,共24组48根铜管,铜管外径7.28mm,考虑测量误差实为7mm;冷凝器翅片高度为504mm。
内机贯流风扇,直径98mm,长675mm,搭配20W 8P 1300转威灵直流电机
AIN7内机平台,和美的旋耀XT100、风尊旗舰版相同,都是16UD5×675mm蒸发器,并且电机功率加大到20W,比旋耀/风尊13W更大。
其实以前美的2匹空调挂机,使用16UD5×675mm蒸发器,搭配32W电机。
▲消音处理比较一般,以贴消音海绵为主,没有看到大面积的泡沫用作消音和隔温,在空调制热化霜时,热胀冷缩噪声可能会较为明显。
外机:A1N7采用美的1.5匹常用的B系列外机,看上去和R32机型差不多,但多个部件针对R290优化:
压缩机:美芝DTN210D64UEZ3双转子压缩机,排量21cc,能效高达4.12(SEER60工况),是目前能效最高的R290压缩机。A1N7能做到5.29一级能效,这款压缩机功不可没
冷凝器:1.6排冷凝器,外排宽度870mm、内排宽度524mm,铜管总长度33.456米,铜管换热面积0.7357平米,翅片换热面积12.2平米。
风机:φ434×144mm风扇,搭配34W 10P 1000转威灵电机
内机:A1N7款式和美的旋耀XT200相同,配置和XT100、风尊旗舰版相近:
A1N7使用美的2匹空调挂机蒸发器,内机电机比之前1.5匹用的13W大,但比2匹用的32W小。
R290空调要想普及,空调性能和能效都是难题。R290制冷剂单位体积制冷量低于R32,并且R290使用的冷冻润滑油不溶于制冷剂,会在铜管内壁形成油膜,影响制冷剂通过铜管换热效率。因此同样配置的空调系统,从R32更换为R290制冷剂后,空调性能和能效都会降低,一级能效R32机型,更换为R290后会降到二级能效。
A1N7是以美的旋耀为原型,基于R290特性二次开发的机型,配置很高。如今只有美的做出来一级能效R290空调,说明美的是家用空调的领头羊。
A1N7性能和能效,仍有继续优化空间:外机冷凝器从1.6排加大到双排,外机电机从34W加大到56W,内机电机从20W加大到32W,各种手段都用上,APF值能从现在的5.29,有可能提高到5.50,满足下一代能效要求。
但A1N7成本比较高,个人分析和美的4000元挂机差不多,如果优化到APF 5.50,成本压力更大。预计在2024年之后,执行ED7标准的R290空调,可以加注更多R290制冷剂,或许能改善性能和成本问题。
电气安全:R290因为易燃性,对电气安全要求更高,需要加强密封设计,避免起火隐患。A1N7外机采用密封处理,除电抗器之外的部件都封闭在金属电控盒中,内机电控盒是常规密封。
对消费者来说,如果使用R290空调,需关注空调外机消防问题,外机附近不要燃放烟花爆竹。
A1N7其实就是美的旋耀的R290版本,经过简单测试后,我认为使用舒适度不如R32机型,主要是噪声比R32机型更大。
美的旋耀和风尊,内机是非常安静的,可A1N7内机噪声更明显,也有较为明显的冷媒流动声,R290的排气速度非常快,对管路的降噪处理要求更高。
美的A1N7属于试点机型,售价不到3000元,这个价格美的肯定不赚钱,关键这款空调,你就算想买,也很难买到,目前关注A1N7的主要是空调行业的厂商、经销商,还有高校。
|