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2012年之前，低于-10℃的极冷天气、超过45℃以上的极热天气，用空调有效制热或制冷，是一项世界级难题。
10年前，珠海格力电器股份有限公司一个50余人的科研团队向这个世界难题发起攻坚。历经4年，无数次研发、实验，2012年底，该团队研发的《空气源热泵空调关键技术及应用》完成鉴定，随后投入使用，并获得2017年度广东省科学技术奖一等奖。
项目负责人、珠海格力电器股份有限公司空调设备及系统运行节能国家重点实验室副主任胡余生告诉记者，该项目率先在国际上突破性地解决了热泵空调在-30℃～54℃宽温范围稳定运行问题，并在国际上首次实现了产业化。
历经4年终于成功破关
2008年初，冰雪带来的寒冷让许多人至今印象深刻。“我国北方大部分地区冬天气温都可能达到-10℃甚至-20℃。以往，北方农村主要靠烧煤供暖，不够环保。在‘煤改电’政策下，用空调代替燃煤成为主力，而在当时技术条件下，气温一旦低于0℃，普通空调压缩机无法运行，吹的风都不热。”胡余生说，“尤其在没有集中供暖的北方农村地区，冬天湿冷的长江中下游地区，怎么用空调制暖？”
从2008年开始，格力组织了50多人的研发团队，对这项世界级难题发起技术攻坚。
为什么冬天空调吹不出热风？胡余生告诉记者，团队经过全面技术调研发现，问题的关键出在压缩机上。“压缩机是空调的心脏。普通的单体压缩机，压比承受范围较小，寒冷条件下，热量、吸气量的衰减非常大，压比过大时，普通压缩机甚至会停机。”胡余生说，要从根源上解决这个问题，就要对压缩机进行“升级改造”。
这一“升级”过程持续了4年多。从方案设计到结构设置，胡余生和他的团队同事们一起做了几百次实验。最终，项目组发明了双级增焓滚动转子式变频压缩机，在空气源热泵空调提高制冷、制热能力和能效的关键技术上取得了重大突破。
“双级增焓概念的压缩机，在空调领域是国际首创。”胡余生说，“它是一种新结构，通过两级压缩中间补气，分两步解决了压比问题，又用增焓的方式解决了吸气量的问题。”
这一新技术不仅实现了热泵空调在-30℃～54℃宽温范围稳定运行，还将空调能效提高到2.0左右，超过国家一级能效水平。目前，该项目已获国家授权发明专利32项，国际授权发明专利1项。
自主研发产品远销海外
2012年12月，该项目通过了广东省科学技术厅组织的技术鉴定。应用该技术的热泵空调-20℃低温制热量较常规热泵空调提升最高达35.8%，54℃高温制冷量提升最高达82.5%。专家组一致认为，该技术为国际首创，达到国际领先水平。
随后，这一成果也在国际上首次实现了产业化。“我们在北京郊区一些农村实验，用户能直观地感到，冬天开空调，制暖升温非常迅速。尤其是在北方农村地区，许多农民都叫好。”胡余生笑道。
(记者张璐瑶)
