作为2015年发布的《磁悬浮离心机产业发展白皮书》的修订版，《白皮书》不仅丰富了我国磁悬浮中央空调的历史以及全球磁悬浮中央空调行业的发展概况，而且深化了从产品技术优势比较、节能性、市场应用分析三方面，用更多细分行业的案例和翔实的数据证明了磁悬浮离心机超强的节能性。
即日起，海尔中央空调将持续连载《磁悬浮离心机细分行业发展白皮书2017版》，让更多用户通过权威数据了解磁悬浮中央空调的行业详情、技术发展历程和在各行业领域的节能性能。
磁悬浮离心机细分行业发展白皮书2017版
第一章：一种颠覆传统的技术——磁悬浮中央空调
磁悬浮中央空调由于具有高效率、低噪音等优点，在欧美市场得到了广泛的应用，现正向全球迅速推广。它所使用的磁悬浮离心机是一种完全不需要润滑油系统的制冷压缩机，是一个完全数字化的压缩机。磁悬浮离心机它甚至可以被当作一种电器产品，这也是传统压缩机结合现代微电子技术的发展方向。
1.1磁悬浮离心机简介
压缩机所采用的是数字控制的磁悬浮轴承系统。其磁悬浮轴承包括了两组径向轴承和一组轴向轴承(见图1)，其中径向轴承使转轴和离心机叶轮保持悬浮状态，而轴向轴承则用于平衡转轴和叶轮的轴向位移。轴承上的定位传感器则为电机转子提供每分钟高达600万次的实时重新精确定位，确保在任何时候转轴和叶轮与周围的其他机械结构不会发生直接的接触。
每组磁轴承都由永磁体和电磁体两部分组成，永磁体部分在承托转轴是起主要的作用，电磁体部分只用来调整每对轴承的磁场强度，起微调作用，也因此不需要太多的电力消耗在磁轴承上。
图1 磁悬浮轴承示意
磁悬浮压缩机主要组成部分包括铝合金精密铸造压缩机机体、两级压缩的离心叶轮、永磁体材料制成的一体化电动机转子/驱动轴、无刷直流电动机、电磁轴承、可调节的吸气导阀、AC/DC电源转换系统、电磁轴承控制系统、软启动控制系统等(见图2)。在压缩机上集成了用于为磁轴承提供脉冲电源的PWM模块，用于滤波和储存电能的电容器，用于压缩机控制的数字式控制器，用于将交流电源转换成为高压直流电源的逆变器，以及用于变频控制和软启动的VFD/SCR模块。所有这些数字化部件集成在压缩机中，就不再需要复杂的外部控制和保障系统。
图2 磁悬浮变频离心机结构示意图
1.2磁悬浮离心机技术特点
磁悬浮压缩机所采用的前沿技术在中央空调领域中可谓是全球领先，它以磁悬浮轴承替代普通金属有油轴承，将轴承置于智能的磁场中，使压缩机实现无摩擦运转，无需润滑油，并极大程度减小了噪音。
磁悬浮离心冷水机组之所以能够实现50%的节能效果，很大程度上缘于其核心部件的设计。以下则通过磁轴承技术、无油润滑、蒸发器设计、冷凝器设计等多个方面进行阐述其节能原理。
第一，磁悬浮压缩机使用了磁轴承技术，使得压缩机转轴与轴承不接触，从而实现了无油运行，无油运转带来的好处有：
·机组无需油分、油冷、油滤，简化了制冷系统，消除了油路系统、油泵等零件的故障，使得机组可靠性更高。
·制冷剂中没有润滑油，避免了壳管式换热器中油膜覆盖在换热管上导致换热效率下降，缩小了制冷剂与水之间的传热温差，使得机组的能力能效提高。专业机构研究表明，旧式冷水机组内油的平均含量为9%，而其对系统能效的负面影响高达15%到20%，磁悬浮变频离心式冷水机组实现无油润滑提高效率15%以上。
·压缩机的转速不受传统机械传动方式的限制，无需增速齿轮，压缩机最高转速可以达到48000转/分钟，这样消除了传动损失，压缩机的体积更小，机组体积大幅度缩小。磁悬浮离心机与传统螺杆机产品相比，其宽度减少了40%，最小宽度可以做到800mm，重量减少40%以上。
·机组不需要普通压缩机所必须的油压差，尤其是在春、秋、冬季外界温度很低的情况下，磁悬浮机组运行更加稳定，而普通机组则需要将冷凝器进水温度保持在20℃以上。
·压缩机消除了机械摩擦损失，比常规轴承更持久耐用，使机组寿命增加一倍。
第二，机组采用高效降膜蒸发器。蒸发器采用专用高效换热管，换热管群采用缺列布置方式，确保蒸发器实现小温差传热。
第三，机组采用高效冷凝器。冷凝器采用专用高效换热管，内置集成过冷器，将冷媒冷凝温度降至最低。
第四，机组配备了经济器，使制冷剂过冷度达到11℃，电子膨胀阀精确控制二级吸气口过热度，避免二级吸气带液，使得COP可提高5%，冷量可提高8%。
1.3磁悬浮离心机与传统离心机组、螺杆机组比较
磁悬浮离心机采用无油摩擦、变频智能控制等先进技术，机组部分负荷最高达到COP26，部分负荷综合能效比达12以上，比传统机组节能40%以上。同时，磁悬浮离心机实际运行噪音低于72dB(A)，结构震动接近0，无须昂贵的减震配件。此外，国家近年来不断强调节能减排，“十三五”规划更是对此提出了明确要求，工信部颁布的《工业节能管理办法》也即将开始实施，这无疑为磁悬浮离心机这种节能型的产品提供了广阔的市场空间。
表1磁悬浮离心机与传统离心机对比
表2磁悬浮离心机与传统螺杆机对比
1.4磁悬浮中央空调系统与传统中央空调的比较
磁悬浮中央空调就是符合当前节能、节约、环保主题的一款产品，它从整体解决方案、运营策略、管理结果等多方面助力用户实现节能运营。企业使用节能的磁悬浮中央空调，可以发挥产品最大建筑节能功效，节省近一半的电费，可以节省几十万到数百万元。
以湖南长沙某酒店为例，2014年下半年，该酒店采用一台750冷吨的海尔磁悬浮中央空调替换原来的直燃机中央空调，每年的运维费用仅为87万元，较之前的费用节省了63%。而根据目前的运营效果进行可行性分析，其投资在海尔磁悬浮中央空调上的资金不用3年即可收回成本；该项目海尔磁悬浮使用寿命以30年计算，总计运维成本可谓该大酒店省下4300万元。
目前在我国大多数的大型建筑里，传统的中昂空调设备依然是市场主流，企业决策者即使面对中央空调产生的超高额的运营成本之时，仍然不愿意通过选用新技术和新产品来提高能效，以此来大幅度地缩减运营成本。而对传统中央空调而言，比如螺杆机、溴化锂等产品，一方面其相对较低的COP能效值造成能耗浪费，另一方面后期维护保养费用占据总费用的很大一部分。因此，传统中央空调被节能的磁悬浮中央空调所踢打是时代和技术发展的规律，磁悬浮中央空调产品和技术的颠覆性，将引领者未来建筑行业逐步进入磁悬浮的时代。
随着社会责任感的提升和产业的升级转型，在国家节能政策的引导下，更多的企业使用清洁能源、资源循环利用，开始选择绿色发展的道路。在我国，建筑一直是能耗大户，而在大型建筑的总能耗中，中央空调系统能耗平均在50%以上。因此，中央空调成为建筑节能的主要源头。对企业而言，如果正确恰当地选择使用中央空调，不仅可以带来生产成本的结余，且使自己加入环保企业的阵营。
磁悬浮中央空调免维护、长使用寿命，大大减少企业后期运营费用。对于企业发展来讲，日益增长的资源、人力成本，与激烈竞争下的收入已经带来了极大的发展压力，而智能节能中央空调创新性的将磁悬浮技术的系列化推广，使其高效、节能、精准、寿命长等特质很好的助力了企业的良性发展。