工業技術研究院

技術簡介

本技術為R1234ze冷媒、雙段壓縮525kW級磁浮離心式壓縮機之設計，設計技術包括：1.流力元件之概念設計、初步設計、細部設計及其CFD計算流體力學之流場模擬與性能分析；2.整合磁浮主軸進行壓縮機之機構設計與原型機之製作組裝；以及3.壓縮機單體之性能測試，驗證其製冷能源效率達國家1級能源效率COP 5.8之開發目標。

Abstract

The design technology of rating capacity 525kW two stage compression oil-free centrifugal compressor using R1234ze refrigerant has been successfully developed includes: 1. Conceptual design, preliminary design, detail design of centrifugal compressor’s flow elements and application of CFD for their flow field simulation and performance analysis. 2. Integrating the magnetic bearing spindle system for the mechanism design of the compressor and the elements production and assembly of the prototype. 3. The performance test of the prototype compressor unit to verify that its energy efficiency meets the regulation of the national water chiller performance of first-class rating COP 5.8.

技術規格

冷媒種類：R1234ze (GWP 1) 額定製冷能力：525kW級(100~150USRT) 壓縮機型式:雙段壓縮磁浮離心式壓縮機 電機驅動段:具變頻驅動IM/PM馬達之主動式磁浮主軸 轉速與功率:額定轉速15,000rpm、額定功率100kW 性能:COP 6.10；IPLV 9.5

Technical Specification

Working fluid：R1234ze refrigerant (GWP 1) Rated capacity: 1,000kW級(250~300USRT) Compressor type: Two stage oil-free centrifugal compressor Motor drive section: Variable speed drive IM/PM motor with active magnetic bearing spindle system Rotation speed ＆ Rated power : 15,000rpm、100kW Energy efficiency: COP 6.10；IPLV 9.5

技術特色

本技術所發展之低溫室效應冷媒R1234ze冷媒、額定製冷能力525kW級(150USRT級)磁浮離心式壓縮機，採用雙段壓縮的葉輪設計。相較於單段壓縮的葉輪設計，理論製冷能源效率可提升6~7％。由於壓縮機單體性能不僅全載製冷能源效率超越國家1級能源效率的目標，部份負載效率亦超越國際標準ASHRAE 90.1-2019 Path B 同級產品，具有超能效的性能表現。同時此R1234ze冷媒專用雙段壓縮磁浮離心式壓縮機，採用變轉速結合可變進氣導葉的容調機構，相較於單段壓縮磁浮離心式壓縮機達到廣域可運轉範圍為10~100％，可大幅延緩喘震現象的發生，達到廣域高效運轉的特點。

應用範圍

因應2016年蒙特婁議定書吉佳利修正案對全球溫室氣體減量的訴求，我國冰水機產業廣泛應用之R134a冷媒GWP值高達1,300，R1234ze冷媒GWP值為1，被評估為替代R134a冷媒可行性最高的產品，可為我國發展下一世代磁浮離心機的長期應用產品。

接受技術者具備基礎建議（設備）

機械製造與組裝相關設備

接受技術者具備基礎建議（專業）

從事冷凍空調、機械、電機等製造、組裝相關領域之專業

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