国家住房和城乡建设部科技计划项目“空气源热泵、太阳能与地暖组合建筑采暖系统的节能能效研究”课题科技成果的发布为热泵采暖的迅速崛起注入强心剂,使2000 年初应用于低温热水地面辐射采暖的空气源热泵在经历了采暖领域应用整体上不尽如人意的十多年后进入了一个新的时代。有业内人士称:“目前,我国北方,还有至少7000 万平方米的空气源热泵需求,而南方地区需求潜力更大,采暖市场空间达50 个亿元,空气源热泵将成为一种重要的采暖方式。
空气源热泵利用空气中的的热量作为低温热源,经过传统空调器中的冷凝器或蒸发器进行热交换,然后通过循环系统循环,提取或释放热能,利用机组循环系统将能量转移到建筑物内,满足用户对生活热水、地暖或空调等需求。据统计,通常情况下,热泵机组每消耗1kW 的电能,供给用户4kW 的热能,与电采暖相比,效率提高3 至4 倍,比燃气供暖系统效率高20%,比燃煤供暖系统效率高30% 至50%。空气源热泵节能环保的特点迎合了国家低碳、环保的政策导向,其在采暖领域的扩展应用成为各企业关注的焦点(图1):
(数据来源:北京先略投资咨询有限公司)
图1 2013 年空气源热泵地板采暖系统区域市场分析
生能相关负责人表示,据测算,目前空气源热泵在采暖市场所占比例为3%~4%,如果此比例扩大到5%,若空气源热泵节能30%,则可实现节约电能2.25 亿kWh,相当于节约资金1.5亿元~2.5 亿元,新增产值超过15 亿元。
环境压力,政策推动
据2013 年《中国建筑节能年度发展报告》,北方城市供热是我国建筑能耗最大的领域,供热面积为102 亿平方米,能耗为1.66 亿吨标准煤,占全国城市建筑能耗的39%,至2020 年,供热面积预计增加到150 亿平方米。在面临能源巨大消耗的同时,我们还遭受着环境愈来愈大的“报复”:据有关统计,2013 年,“雾霾”袭击我国超过25 个省份,100 多个大中型城市,全国平均雾霾天数达29.9 天,创52 年来之最。
政府主管部门屡次发文并出台相关政策,大力推动建筑节能及对大气污染的治理。如河北2014年5月18日召开“2014廊坊国际贸易洽谈会河北节能环保产业对接会”,决定2014年起到2017年底投入4237亿元用于治理污染,推动节能环保产业发展。中央财政安排上千亿元的专项资金,用于京津冀及周边地区大气污染治理工作;启动核心区非文保区平房居民“煤改电”工程,计划在核心区率先实现无煤化。种种政策的出台,为空气源热泵产品描绘出了广阔的发展图景。空气能热泵作为最节能的产品,其采暖市场在40 个重点城市的建筑节能改造至少有200 亿的市场,再加上广大的北方农村地区,将为空气源热泵带来前所未有的发展机遇。
据业内人士透露,虽然空气源热泵采暖技术被住房和城乡建设部列为2013 年全国建设行业科技成果推广技术,但目前国内空气源热泵采暖行业尚处于起步阶段,空气源热泵产品的产业规模并不大。由于空气源热泵企业和系统集成商的技术水平有限,导致目前空气源热泵产品和地板采暖末端的系统组合成为一个难点,致使行业发展速度较为缓慢。此外,目前的地板采暖系统在安装方式、系统匹配上均比较复杂,没有统一的行业标准,这也在一定程度上滞后了空气源热泵地板采暖耦合技术的普及度。因此,业内人士呼吁,国家有关部门应制定空气源热泵采暖的相关技术规范,提升终端消费者对空气源热泵采暖产品的市场认知度。
技术升级 新品频出
目前,整个热泵采暖产业都在关注能效、环保的政策法规,从提高能效、保护环境、节约利用资源的角度来说,技术的提升加速,对行业企业,无疑是一种机遇,企业瞄准市场,纷纷加大研发力度,推出新品。
生能相关负责人表示,生能于2013年在人民大会堂发布的冷盾技术,通过双毛细节流、多干路蒸发、大过冷、热流保护四大部分保护压缩机在各种极端工况下稳定工作,大幅延长压缩机的使用寿命,解决了行业心病,为行业发展提供了标准。地板辐射采暖技术研究和新型蓄热材料化霜技术的研究解决了采暖舒适性问题,最终形成了有自主知识产权的产品:空气源地暖热泵产品系列。生能空气源产品可适用于环境温度-20℃以上地区,达到低温制热量提升20 %(-7℃环境温度),出风温度垂直温差控制在5℃以内。
据介绍,生能公司面向全国市场研制“超霸系列”低温热泵,一经面世就引起了国内外诸多科研单位的关注,最近,生能公司中标的济南第十四中学空气源热泵供热工程正在紧张施工中,力求尽快让全校师生拥有温暖舒适的教学和住宿环境。该工程项目供热范围包括3栋教学楼,供热面积12670?,2栋宿舍楼供热面积5700?,使用的正是生能超霸系列机组。
“生能超霸系列”超低温商政用机组较之传统的燃油、燃气、燃煤、乃至地源等等采暖设施,其更加显著的节能环保的优势主要体现在以下几个下面:1.COP(能效比)值更高;2.加热速度快;3. 出水温度高。常规热泵出水温度一般只能达到50℃ ~60℃,而“超霸”却能达到80℃ ;4. 环境要求低。可以在超低温条件下,在-20℃自然环境下,不依靠任何辅助热源从空气中吸收热能正常工作;5. 不破坏臭氧层。对人体健康与居住环境短、中、长期均无任何危害,亦无须回收再处理。
此外,“超霸系列”搭载了谷轮涡旋TM 喷气增焓(EVI)变频压缩机,据生能工程师介绍,此系统可以在恶劣工况时启动喷气增焓,在常规工况时关闭喷气增焓,使制热量和能效比提高20% 以上,即使工作环境温度低至-25℃,出水温度仍可达55℃。系统还利用“防霜化雪技术”使空调系统在冬季使用时室外机除霜时间缩短30%,除霜时间间隔大大加长至6 小时,解决了除霜时间长、次数频繁的问题,系统运行更为可靠稳定。
生能负责人表示,“超霸”适用于我国南北方所有宾馆、旅店、医院、学校、美发洗浴企事业单位住宅宿舍及需淋浴设施及运动场所等等。由于其适宜低温的特性,更适用于我国北京以北广大北方地区,如北京辐射东北三省及内蒙、青海、新疆、西藏、甘肃、宁夏诸高温热水需求大的地区,可直接用于以上地区的工业高温用水及民用房间供暖。