底层重构、全链突破:格力三项国际领先改写建筑工业节能格局

  原创   2026-9-30   艾肯家电网/文思

一个产业的进步与发展,往往由头部企业所主导,尤其是在“双碳”战略持续深化、建筑与工业节能从单点设备节能迈向系统能效提升的时代背景下,创新技术之于行业及相关标准的建设,将起到巨大的推动作用。

这在格力“中温水高效空调系统关键技术及应用”、“大温升冷热联供螺杆式复叠高温热泵”、“生态开放的全链生成式泰山楼宇智控系统”三项国际领先成果上得到了淋漓尽致的体现。

9月下旬,笔者走进格力研发大楼和绿控工厂,当那些极限数据和应用场景一一呈现在眼前,当研发工程师团队从原理、实验数据、落地案例、产业化难点、商业模式等多维度详解三大技术的底层逻辑,所有的言语和画面勾勒出的已经不仅仅是格力电器自身的自主研发蓝图,也展现出国产暖通从设备制造,走向系统方案、自主可控、生态共建的转型之路。

格力破局中温水高效节能新路线

长期以来,国内中央空调行业普遍沿用 7℃/12℃冷冻水供回水标准,而且这套标准已经延续了数十年,在原材料成本持续攀升和高效节能要求不断提高的背景下,行业需要一套更为绿色、节能的高效化解决方案。

笔者在现场了解到,格力已经获得国际领先鉴定的“中温水高效空调系统关键技术及应用”,核心破局思路就是跳出7℃/12℃固有框架,通过多目标寻优,确定12℃供水、17℃回水的全新中温水工况。

现场研发工程师解释,空调系统参数分为两类,一类是不可突破的物理约束,为保障室内除湿与人体舒适,最低送风温度约15℃;另一类则是人为制定的设计标准,冷冻水供水温度存在优化空间。

据悉,供水温度每提升 1℃,冷水机组能效可提升3%至5%,但水温抬高会直接削弱末端除湿能力:如果直接拿传统风机盘管跑12℃供水工况,制冷量衰减一半,除湿能力几乎没有。若单纯增加管排数来弥补,换热器体积、风阻、水阻大幅上涨,末端风机、水泵能耗激增,主机省下来的电,又被末端吃掉。这也是过去行业虽有尝试提高冷冻水温,却很难规模化落地的核心卡点。

为此,格力自主研发小端温差、低流阻中温水专用风机盘管末端,这也是整套中温水系统最核心硬件创新;并且发明新风机组结合风机盘管联合热湿处理新方法,解决中温水工况单一风盘除湿不足的痛点。

除末端硬件革新之外,项目还构建全年冷量-压比适配的冷源设计与调控方法,建立建筑全年冷热需求图谱,动态寻优供水温度,最大化挖掘主机节能潜力。此次笔者去探访的格力研发大楼1号楼,就是这套技术首个工程化落地标杆项目。

该建筑建筑面积 68324㎡,空调面积5.6万㎡,装机容量1900冷吨,采用两台磁悬浮离心机组搭配两台螺杆机组,实现全工况冷量、压比适配。经过完整自然年第三方全年实测,空调系统全年EER达到 6.81,制冷机房EER7.90,单位建筑面积空调年耗电量仅11.35kWh/㎡,在类似气候区、同类公共建筑中均处于全球最优水平,空调系统全年运行能效比较国标先进值高出70%,制取同等冷量,相比国标先进系统可节约四成用电量。

值得一提的是,清华大学江亿院士评价这项技术是制冷领域的“奥运金牌”,突破行业数十年技术瓶颈;而技术落地不是单点样板工程,中温水技术已经走出格力大楼,在多场景复制。

当然,新技术推广依然面临挑战。现场工程师坦言,长期以来行业设计、设备选型、能效评价体系,都是围绕7℃/12℃工况建立。围绕着创新技术的产业化,一方面要建立适配中温水机组、冷却塔、专用末端的配套设备标准;另一方面要推动评价体系转型,从只看机房能效,升级为机房+末端的全系统能效评价。

笔者进一步了解到,格力正在推出系列标准化中温水产品,面向办公建筑、酒店、产业园区等舒适性空调场景持续打造样板,带动上下游设计单位、设备厂商、安装单位逐步接纳这套全新技术路线。

一个全链路自生成、自运维、全开放的建筑大脑

如果说动态中温水超高效空调系统关键技术推动了建筑高效节能实现了跨越式的进步,但在智慧建筑已经成为大趋势的背景下,高能效冷热源的全面应用,需要一个超级“建筑大脑”来进行运维,而这也正是生态开放的全链生成式泰山楼宇智控系统的国际领先之处所在。

国内楼宇智控行业普遍重建轻管是众所周知的现实,公开的数据显示,目前已投运的楼宇智控系统仅有约20%能够正常使用。更多的痛点还在困扰着整个行业,包括程师需要逐个点位定义地址、编写控制逻辑、绑定画面、现场逐点校验,如此流程之下,开发周期漫长,门槛极高;更为重要的是,后期改造、增减设备,系统无法自主升级,依赖原厂工程师,额外收取服务费,很多项目建成之后,系统难以长效稳定运行。

针对上述状况,格力的泰山楼宇智控系统,彻底跳出基于点位编程思路,自研GMOS操作系统、GMLink硬件控制器、GMVisual零代码工作站,首创设备自动识别、全程图形化构建、系统全链自生成的技术路线。

格力的技术人员在现场向笔者演示直观展示这套系统的工作流程:水电表、传感器、空调机组、照明设备等各类机电设备,接入GMLink控制柜;这一过程就像电脑是识别鼠标键盘接入网线接入局域网那么简单;而且系统可自动识别设备类型、读取点位数据,自动匹配对应的控制逻辑、管理界面。

据了解,该套系统的核心亮点,是全链路自动生成、系统自主运维,不止覆盖建设阶段,也贯穿运维全生命周期。同时,平台并不绑定格力自有设备,照明、电梯、其他品牌空调等第三方机电设备,只要调用平台内置协议组件,都能够接入自动识别。

笔者进一步获悉,格力打造 GMOS生态开放平台,还将开放协议组件、逻辑组件和视图模板,联合全国自控公司集成商共建生态及产业联盟。目前格力牵头组建楼宇智控产业联盟,已授权30家自控企业,完成200余名调试工程师培训认证,工程师仅需简单培训,即便之前没有自控基础,即可完成智控系统开发与工程调试,大幅降低行业使用门槛。

根据格力提供的实测数据表明,泰山楼宇智控系统可实现建筑综合节能30%以上;在格力研发大楼,该平台与中温水空调联动,依托数字孪生实现全域协同优化控制AI寻优,整栋建筑综合节能率达73.55%。中国制冷空调工业协会会长李江评价,泰山楼宇智控完成了从操作系统内核、开发工具链到系统自生成机制的全方位重构,标志楼宇智控由人工编程迈向自动生成、从封闭绑定走向生态开放。

大温升冷热联供螺杆式复叠高温热泵解决“不可能三角”

如果说中温水技术和泰山智控系统在智慧建筑链路上实现了史诗级的突破,那么大温升冷热联供螺杆式复叠高温热泵则是面向工业场景为冷热联供难题带来了一套全新的解决方案。

可能很多人都不知道,化工、食品、新能源电池、生物制药等行业生产线常年同时需要制冷与高温热水。在传统的解决方案中,锅炉产高温热水、冷水机组制取冷冻水是两套独立系统:况且锅炉燃烧化石燃料,碳排放高;冷水机组产生的冷凝热直接通过冷却塔排到外部环境,产生废热。若以一台设备实现冷热联供,同时输出7℃冷冻水与130℃高温热水,则面临高温、大温升、高效的“不可能三角”,这也正是全球热泵领域的前沿难题。

对此,格力创新出高效大温升双级高温热泵螺杆压缩机、双侧协同相变高效换热技术、复叠系统多层级智能调控三大核心技术支撑机组稳定高效运行,第三方检测显示,在7℃冷侧、130℃热侧工况下,热泵机组综合COP可达3.36,热力学完善度达0.6;0.5/130℃制热工况综合COP达2.98。

以已经落地的国轩高科冷热工艺改造项目为例。机组冷端出水7℃,热端出水130℃,综合COP稳定保持3.2以上,该创新方案替代原有锅炉结合冷水机组的传统方式,整体节能60%,节电更是超103万kWh。

笔者了解到,原理近似电车动能回收,把原本被冷却塔排放的冷凝热提取利用,一套设备同时完成供冷、供热,取消锅炉燃烧碳排放,还简化冷热输配管网,降低基建投入。

江亿院士在鉴定会上点评,“大温升冷热联供螺杆式复叠高温热泵”技术路线清晰,创新特色突出,和传统余热利用模式有明显区别,未来可以形成丰富产品序列,适配更多工业综合用能场景。

仔细梳理格力最近这三项国际领先技术,其实每一件都不是孤立的方案,而是一套协同的节能体系:中温水系统挖掘空调冷源与末端的系统节能潜力,泰山楼宇智控作为“建筑大脑”实现多设备全局协同调度,大温升复叠高温热泵面向工业冷热联产,补齐工业端低碳方案。

格力也藉此推动暖通行业竞争已经走出单纯拼单机参数的阶段,转向系统、智能、全生命周期价值的比拼。长期以来,高端楼宇智控、工业高温热泵市场被海外品牌占据,格力以底层自研打破技术壁垒,同步牵头制定行业标准,把实验室创新成果转化为可复制的工程方案、标准化产品、开放共享的产业生态。

事实上,自主创新的价值,不止“国际领先”四个字这么简单,通过这三项技术还可以看到,国产暖通产业将在格力的主导下,继续沿着系统能效提升、自主可控、生态共建的路径迭代,为我国建筑与工业领域的绿色低碳转型提供中国原创、全球领先的技术方案。