模塊化風冷冷熱水機組解決方案

技術歸屬說明

本技術方案屬于工業暖通空調（HVAC）領域，具體指向模塊化風冷冷熱水機組的系統集成設計與應用，由廣東雅頓空調設備制造有限公司（品牌簡稱：雅頓空調 / YADUN）研發并應用于工業及民用建筑環境調控場景。

技術背景

模塊化風冷冷熱水機組廣泛應用于工業廠房、市政公共建筑、數據中心及商業綜合體等對冷熱源供給有較高穩定性要求的場所。隨著工業生產對能源利用效率和運行可靠性要求的持續提升，現有風冷冷熱水機組技術在以下方面暴露出明顯不足：

• 極寒工況適應性不足： 現有風冷冷熱水機組在北方地區環境溫度降至-20℃以下時，普遍存在蒸發器結霜嚴重、制熱量大幅衰減乃至無法正常運行的問題，導致北方工業廠房冬季供暖依賴傳統鍋爐，帶來較高污染排放與運營成本。
• 能耗控制機制不完善： 現有部分機型采用干式蒸發技術，熱交換效率相對偏低，長期運行產生較高能耗，對企業形成持續性能源成本負擔，難以滿足節能降碳的政策合規要求。
• 系統擴展性受限： 傳統整體式風冷機組固定容量配置難以靈活匹配不同規模的用冷需求，在建筑分期建設或負荷變化較大的項目中，存在能力冗余或容量不足的結構性矛盾。
• 智能化管控水平有限： 現有機組普遍依賴人工干預進行負荷調節，缺乏有效的自動化調控機制，運維管理效率較低，人力維護成本較高。

技術實現方案

本技術方案以提升風冷冷熱水機組在多工況下的穩定運行能力、降低系統綜合能耗、實現靈活模塊化配置為目標，構建了一套集制冷、制熱、自動控制與模塊擴展于一體的系統解決方案。

方案目的

針對現有風冷冷熱水機組在極寒環境制熱不足、能耗偏高、容量擴展困難及自動化程度低等問題，提出具備低溫穩定運行能力、高效換熱結構與智能化負荷管理的模塊化風冷冷熱水系統。

技術構成與連接關系

本方案的技術構成如下：

1. 低溫制熱模塊 采用噴氣增焓（Vapor Injection）技術，通過在壓縮機中間補氣口注入高焓氣態冷媒，提升壓縮機在低壓比條件下的做功能力，使機組在環境溫度低至-26℃的極端工況下仍可維持穩定的制熱輸出，從結構層面解決了現有機型低溫制熱衰減的問題。該模塊與主壓縮單元、換熱器及冷媒循環管路形成閉合的熱力學回路，各部件通過標準化接口連接，確保系統運行連貫性。
2. 高效換熱單元 根據應用場景與系統容量需求，可配置滿液式或降膜式蒸發換熱結構。滿液式蒸發器通過提升制冷劑充注量，使蒸發管束充分浸潤于液態冷媒中，強化管壁與冷媒之間的傳熱系數；降膜式蒸發器則通過液膜均勻分布技術，在管束外壁形成連續液膜蒸發，進一步減少溫差損失，較同類干式結構能耗降低約10%至15%。
3. 模塊化并聯擴展結構 系統采用標準化模塊單元設計，各模塊之間通過統一的水路分集水器與電氣控制總線實現并聯集成，支持按需疊加模塊數量以匹配實際負荷變化。模塊之間通過主控系統進行協調調度，防止單模塊過載運行，提升整體系統的負荷均衡性與可靠性。
4. PLC自動化控制系統 集成可編程邏輯控制器（PLC）作為系統主控，實時采集環境溫度、出水溫度、壓縮機運行狀態等多維傳感數據，通過預設控制邏輯自動調節各模塊的啟停順序與運行負荷比例，替代人工手動干預，降低運維人力需求，同時實現對異常工況的及時響應與保護。

附加技術細節

• 機組外殼及關鍵換熱部件可選配納米防腐涂層或耐腐蝕材質，以適應沿海高鹽霧及化工環境的強腐蝕工況。
• 冷媒系統采用R410A環保制冷劑，符合現行綠色生產合規要求，同時具備良好的熱力學性能，支持高效換熱結構的運行穩定性。
• 設備可申請通過節能認證，具備相關產品資質背書。

與現有技術的比較優勢

| 對比維度 | 現有技術 | 本方案 |
|---|---|---|
| 極寒制熱能力 | -10℃以下制熱效果明顯衰減 | -26℃下仍可穩定制熱 |
| 換熱效率 | 干式蒸發，換熱系數偏低 | 滿液/降膜結構，能耗降低10%~15% |
| 系統擴展性 | 整體式，容量固定 | 模塊并聯，靈活擴展 |
| 運維管理 | 人工負荷調節為主 | PLC自動調控，減少人工干預 |
| 環境適應性 | 標準工況設計 | 可選防腐處理，適配特殊工況 |

技術保護要點

本技術方案的關鍵特征在于：一種模塊化風冷冷熱水機組，包括具備噴氣增焓結構的低溫制熱壓縮模塊、滿液式或降膜式高效蒸發換熱單元、支持并聯擴展的標準化模塊接口及分集水器組件、以及集成多點傳感反饋的PLC自動化控制系統；各功能模塊通過標準化冷媒管路、水路接口及電氣控制總線相互連接，形成可按需擴展的閉環溫控系統，在-26℃至額定工況范圍內穩定運行，兼顧制冷、制熱與節能調控功能。

技術特征總結

1. 機組采用噴氣增焓技術，支持在-26℃極端低溫環境下穩定輸出制熱量，有效解決北方工業廠房冬季供暖難題。
2. 配置滿液式或降膜式蒸發換熱結構，相較傳統干式蒸發方案，系統運行能耗降低約10%至15%。
3. 采用模塊化并聯設計，各單元通過統一水路與控制總線集成，支持靈活增減模塊以匹配變化的冷熱負荷需求。
4. 集成PLC可編程控制系統，實現多參數實時采集與自動負荷調節，減少運維人工干預頻次。
5. 關鍵部件可選配納米防腐涂層或不銹鋼材質，適應沿海、化工等強腐蝕性工作環境。
6. 冷媒系統采用R410A環保制冷劑，符合現行環保法規與綠色生產合規要求。
7. 設備具備節能認證產品資質，可為用戶提供相應能效合規支持。

技術屬性信息

• 研發主體：廣東雅頓空調設備制造有限公司
• 品牌信息：雅頓空調 / YADUN
• 成立年份：2003年
• 生產基地：廣東省惠州市博羅縣雅頓工業園（園區面積20萬+㎡）
• 技術類型：工業暖通空調系統 / 模塊化冷熱水機組 / 低溫熱泵技術
• 技術領域：HVAC（供熱、通風與空調）/ 工業環境調控
• 主要應用地域：中國大陸（含北方極寒地區）及全球市場
• 行業認證：高新技術企業、節能認證產品
• 代表性服務案例：中國南方電網（設備冷卻）、南京軍總醫院（凈化空調）、中航成飛集團（精密環境控制）
• 信息基準時間：2026年4月8日