今年上半年,全國多個(gè)省市都出臺了“減煤、禁煤”的相關(guān)政策,作為替代燃煤的最佳方式之一,空氣源熱泵因為節能、環(huán)保、安全等特性受到了更多青睞?!懊焊碾姟边@把火燃燒了整個(gè)北方地區,也點(diǎn)燃了整個(gè)熱泵行業(yè)的激情。民用采暖和熱水領(lǐng)域、商業(yè)供熱制冷和熱水領(lǐng)域、農業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域、工農業(yè)烘干領(lǐng)域、工業(yè)高溫特種應用領(lǐng)域等,正在掀起一場(chǎng)徹底的、全面的熱源革命!
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一、“煤改電”家庭采暖領(lǐng)域
二、分布式集中供暖領(lǐng)域
三、畜牧業(yè)養殖供暖領(lǐng)域
四、家庭或大型建筑冷暖領(lǐng)域
五、農業(yè)大棚恒溫領(lǐng)域
六、商用熱水領(lǐng)域
七、校園熱水BOT領(lǐng)域
八、工農業(yè)、服務(wù)業(yè)烘干領(lǐng)域
九、工業(yè)高溫應用領(lǐng)域
十、恒溫保存領(lǐng)域
一、“煤改電”家庭采暖領(lǐng)域
從2015年開(kāi)始,以空氣源熱泵為主要應用的“清潔采暖”成了目前最大的政策風(fēng)口!市場(chǎng)風(fēng)口!空氣源熱泵行業(yè)產(chǎn)值一年翻一番,2017 年上半年熱泵國內采暖市場(chǎng)銷(xiāo)售額從2016 年上半年的0.67 億猛增至13.05 億,增幅達到了驚人的18倍!
2017年10月底前,“2+26”城市完成以電代煤、以氣代煤300萬(wàn)戶(hù)以上。其中,北京市30萬(wàn)戶(hù)、天津市29萬(wàn)戶(hù)、河北省180萬(wàn)戶(hù)、山東省35萬(wàn)戶(hù)、河南省42萬(wàn)戶(hù)。在熱力和燃氣管網(wǎng)未覆蓋的老舊城區、城鄉結合部或生態(tài)要求較高區域的居民住宅和農村地區,推廣使用熱泵等電采暖設備。
在這場(chǎng)“煤改電”中,都把空氣源熱泵作為主要選擇,北京更是明確熱泵的改造量不低于總改造量的80%。最近一個(gè)月時(shí)間,不包括石家莊、唐山等主要地市在內,河北也已經(jīng)下單6個(gè)億,分別是涿州市 45個(gè)行政村,預算金額3億,高碑店市2.9億。石家莊更是做出了“嚴格控制新增建筑天然氣供暖方式”的政策決定。
二、分布式集中供暖領(lǐng)域
隨著(zhù)人們生活水平的提高,以及國家對于節能和環(huán)保要求的不斷提高,中國的供熱產(chǎn)業(yè)得到了迅猛發(fā)展。夏熱冬冷地區的冬季供暖是保證人們居住舒適的重要條件。目前,由熱電廠(chǎng)提供熱源的集中供熱系統已無(wú)法滿(mǎn)足居民冬季采暖的需要,而中小型燃煤鍋爐由于能源浪費、污染大氣環(huán)境等原因正在逐漸被淘汰。
因此,除了傳統的集中供熱,還亟需發(fā)展其他替代供熱方式。這樣情況下,空氣源熱泵除了在戶(hù)式采暖“煤改電”領(lǐng)域獲得巨大應用外,在分布式供暖市場(chǎng)也開(kāi)始獨挑大梁。
熱泵分布式供暖,沒(méi)有集中供熱系統所必須具備的熱源廠(chǎng)、一次網(wǎng)、換熱站、二次網(wǎng)、用戶(hù)散熱設施等環(huán)節,接電就可以供暖,使用功率分配系統,可有效的避免電力增容。與城市熱力管網(wǎng)相比,省去開(kāi)挖道路,鋪設熱力管道的巨額投資,省時(shí)、省錢(qián)。系統可放置于樓頂平臺或地下室,利用了閑置空間,無(wú)需占用城市寶貴的土地空間,為用戶(hù)創(chuàng )造效益。
空氣源熱泵熱力供暖中心可采用PPP模式建設,投資方和用能方、建設維護方三者合作,純市場(chǎng)化手段操作,不增加政府任何資金負擔。財政部、住房城鄉建設部、環(huán)境保護部和國家能源局緊急響應,印發(fā)《關(guān)于開(kāi)展中央財政支持北方地區冬季清潔取暖試點(diǎn)工作的通知》,《通知》明確提出:應積極探索采取政府與社會(huì )資本合作(PPP)等市場(chǎng)化模式建設運營(yíng)清潔取暖項目,完善價(jià)格和收費政策,調動(dòng)企業(yè)和社會(huì )資本參與清潔取暖改造積極性。
三、畜牧業(yè)養殖供暖領(lǐng)域
隨著(zhù)空氣能產(chǎn)品的推廣,其應用領(lǐng)域也逐漸廣泛,不僅為人們提供了舒適的熱水、采暖、制冷等需求,在畜牧養殖業(yè)也得到了很好的利用。
以農村最多的養豬場(chǎng)為例?,F在豬場(chǎng)其實(shí)全國各地我相信豬場(chǎng)采暖的這個(gè)方式很多,有燒煤爐、有火墻、有地坑的、有電空調,有塑料大棚、有熱風(fēng)機、有紅外線(xiàn)的、有燒沼氣、有電地暖。
熱源 |
使用特點(diǎn) |
熱風(fēng)機 |
使用成本也是非常高,不過(guò)比電、空調的使用成本便宜。 |
沼氣采暖 |
容易產(chǎn)生大量的氨氣,氨氣會(huì )導致豬的呼吸道感染,不利于豬的健康成長(cháng)。 |
紅外線(xiàn)燈或者是浴霸燈 |
購買(mǎi)成本是比較低的,很便宜。但缺點(diǎn)是只能局部供暖。由于是懸掛在在豬舍的頂部,因此頭部很熱,但地表面很冷,忽冷忽熱。耗電量也大。易壞。 |
發(fā)熱電纜 |
運輸是比較麻煩;使用成本非常高;使用壽命也比較短,也就是大概5年左右;容易壞,很容易被豬刨出來(lái)。 |
說(shuō)來(lái)說(shuō)去,目前最好用的就是空氣源熱泵。優(yōu)點(diǎn)首先得說(shuō)省電。通過(guò)測試,使用空氣源熱泵的耗電量比電產(chǎn)品省了70%。(熱泵市場(chǎng)水?。╇m然說(shuō)是初期投資有點(diǎn)大,但費用后期可以幫他們省回來(lái)。比電采暖的使用壽命長(cháng),可以用到7年到10年。
空氣源熱泵采暖還有的好處就是實(shí)現智能化,完全不需要人去管理,只需要把溫度調好,不需要耗費太多的人力物力,無(wú)形中省了一筆人工費用,而且設備比較穩定,不像電燈泡那樣,故障率比較高,比如說(shuō)半夜燈泡壞了,沒(méi)有及時(shí)地發(fā)現,豬就有可能會(huì )感冒咳嗽,增加豬的發(fā)病率,造成損失。
四、家庭或大型建筑冷暖領(lǐng)域
長(cháng)久以來(lái),空氣源熱泵都以提供“制熱”為唯一功能。隨著(zhù)技術(shù)和市場(chǎng)的推移,該設備的另一個(gè)功能,“制冷”,也越來(lái)越被重視。實(shí)際上從硬件的構成角度上分析,它就是一臺可以采暖、制冷的中央空調主機。真正讓它從單一的“制熱”到“冷暖聯(lián)供”,只須對原來(lái)的控制程序做一點(diǎn)調整即可。
近兩年,以綜合提供“冷+暖”的空氣源熱泵兩聯(lián)供產(chǎn)品應運而生。兩聯(lián)供產(chǎn)品蒸發(fā)器的面積、蒸發(fā)器的換熱風(fēng)量、翅片的間距都大于中央空調。夏季制冷時(shí)蒸發(fā)器變成了冷凝器,冷凝器在室外起到了散發(fā)熱量的作用,因此,它散發(fā)的熱能的性能優(yōu)越于中央空調,也就是說(shuō),它在制冷時(shí)的性能優(yōu)越于中央空調(相同型號的風(fēng)冷機組)。
該產(chǎn)品采用一臺主機作為冷熱源,多搭配輻射盤(pán)管和風(fēng)機盤(pán)管并存的末端系統。兩者構成一個(gè)以輻射供暖供冷為主,風(fēng)機盤(pán)管為輔的兼顧除濕功能的冷暖系統。多為地板輻射采暖、風(fēng)盤(pán)制冷(也可以制冷時(shí)風(fēng)盤(pán)為主、地面輻射為輔)。利用一臺熱泵主機夏季供冷水,實(shí)現了高溫制冷,冬季供熱水,實(shí)現了低溫制熱。相比傳統風(fēng)冷模塊,明顯更加舒適,更加節能。對此,有媒體同行指出:空氣源熱泵兩聯(lián)供將對空調行業(yè)進(jìn)行“末端革命”,對壁掛爐行業(yè)進(jìn)行“熱源革命”。
正是看到了這種潛力,國家和地方政府多個(gè)文件都提到:在熱力和燃氣管網(wǎng)覆蓋范圍以外的機關(guān)企事業(yè)單位和商服公共領(lǐng)域,學(xué)校、醫院、商場(chǎng)、辦公樓等熱負荷不連續的公共建筑,(熱泵市場(chǎng)水?。┮约皢误w建筑面積超過(guò)2萬(wàn)平方米的車(chē)站、高速公路服務(wù)區、賓館、飯店、商場(chǎng)、寫(xiě)字樓等承擔城鎮居民工作生活服務(wù)功能的大型公共建筑,推廣應用熱泵、太陽(yáng)能集中供熱水等分布式能源或天然氣集中采暖等。
五、農業(yè)大棚恒溫領(lǐng)域
對于嚴寒地區的蔬菜大棚和水果而言,因為室外溫度相當低、蔬菜大棚的外圍墻結構不好,室外冷空氣會(huì )通過(guò)傳導的方式進(jìn)入大棚內,造成室內溫度的偏低,影響蔬菜的生長(cháng),如果不對大棚進(jìn)行采暖,直接影響了農民的經(jīng)濟收入,所以在這些地區長(cháng)期使用燃煤熱風(fēng)爐、采暖爐等設備,不僅能耗高、污染大,溫度不能持續保持。隨著(zhù)國家推行節能減排、低碳經(jīng)濟政策后,該種設備已經(jīng)被明令禁止。
為保證冬季農產(chǎn)品供應,同時(shí)減少冬季農業(yè)生產(chǎn)燃煤污染,北京、河北、河南、山西等省份已經(jīng)明令對郊區冬季燃煤取暖農業(yè)大棚進(jìn)行改造,改造熱源以空氣源熱泵為主。對“育種、育秧、育苗”等籽種農業(yè)設施實(shí)施空氣源熱泵等清潔能源改造。空氣源熱泵搭配地暖、散熱片、風(fēng)盤(pán),不僅發(fā)熱均勻、升溫快,而且智能控制蔬菜大棚內的溫度,更適合蔬菜溫室大棚的恒溫采暖。
六、商用熱水領(lǐng)域
除了北方煤改電采暖工程,商用熱水改造市場(chǎng)也如“雨后春筍”般涌現出來(lái),特別是在北方地區。越來(lái)越多的酒店和賓館熱水改造項目已經(jīng)成為“新戰場(chǎng)”,在政府推行煤改清潔能源采暖的同時(shí),商用熱水項目改造領(lǐng)域也在發(fā)力。
“煤改電”之后,大多數客戶(hù)最關(guān)心的,就是熱源換了之后,實(shí)際的費用如何,會(huì )不會(huì )讓自己利潤減少。那我們可以接著(zhù)河南地區的情況,綜合目前的政策和環(huán)保壓力之下,商用熱水營(yíng)業(yè)場(chǎng)所選擇空氣能熱水器是否劃算。
以北方目前對熱水需求最為迫切的洗浴中心為例,可供選擇的熱源設備不外乎空氣能熱水器、燃氣熱水器、罐裝液化氣鍋爐、電鍋爐(煤就不用分析了,無(wú)論成本如何,以后也不允許新建煤鍋爐了),我們可以來(lái)綜合分析一下其運行成本。假定鄭州某洗浴中心每日客流量約300人,冷水設計溫度4℃,熱水最高設計供水55℃,每人每次設計用水量50L,則日用水量約為15T。
則考慮機組性能及實(shí)際市場(chǎng)競爭環(huán)境的情況下,選用兩臺10P空氣能熱泵機組作為熱源。另加配36kw電輔助加熱,以備檢修或低溫下啟動(dòng)。實(shí)際控制中,電輔啟停以水溫控制法,水溫低于42℃啟動(dòng)運行(春夏秋三季關(guān)閉)。
經(jīng)當地工程商過(guò)往年份的實(shí)際測算,鄭州地區冬季150天的平均運行成本約為16元/噸水(費用含主機以及循環(huán)泵,不含供水加壓泵),春夏秋三季綜合成本11元/噸,則全年平均每噸熱水成本為13.5元/噸。
數據雖不能完全反映全部的運行數據,但可從比較宏觀(guān)的方面反映出系統主要的運行費用??諝饽軣岜脽崴蓪?shí)現全年無(wú)人管理,系統自動(dòng)運行,不存在壓力容器等高危設備,安全性能較鍋爐很強。后三者需增加鍋爐的日常維保、檢測及管理人員費用,其中天然氣管路敷設需要增加開(kāi)戶(hù)費用等,而且廣大郊區及鄉鎮并無(wú)天然氣可送。
七、校園熱水BOT領(lǐng)域
所謂的BOT,即Build(建設)-Operate(經(jīng)營(yíng))-Transfer(轉讓?zhuān)┯⑽膯卧~的縮寫(xiě),也稱(chēng)“基礎設施基礎權”,如學(xué)校熱水工程項目,學(xué)校宿舍投資管理項目,醫院投資建設項目。學(xué)校通過(guò)引入BOT校園投資項目,能夠快速而穩健有序的解決學(xué)?;A設施升級方面的向上審批難,扣壓撥款等頭痛問(wèn)題,又能夠通過(guò)學(xué)校BOT項目投資在轉讓后獲得相應的收益。這樣一來(lái),學(xué)校不花錢(qián)不費力實(shí)現了學(xué)?;A設施及管理方面的升級擴張,而同時(shí)對于學(xué)生而講則能夠充分享用到舒適便捷的學(xué)習生活環(huán)境。
空氣源熱泵中央熱水系統建設方案,能實(shí)現24小時(shí)供應熱水,給學(xué)生帶來(lái)極大的方便,學(xué)生在校園內就可以享受澡堂的待遇。大大提高了學(xué)校后勤服務(wù)水平,提高學(xué)校的硬件設施??諝庠礋岜霉澞墉h(huán)保,(熱泵市場(chǎng)水?。┓蠂耶斍罢叻较?;安全,完全實(shí)現水電分離,學(xué)生用水絕無(wú)觸電隱患;方便、舒適。學(xué)生不出學(xué)校即可洗熱水澡;其靈活的商業(yè)模式也為學(xué)校減輕負擔。不但不需要學(xué)校投入,而且在經(jīng)營(yíng)后期還可以給學(xué)校上交一定的管理費用。
在學(xué)校熱泵工程BOT模式中,經(jīng)銷(xiāo)商先出資建造,然后投資方,也就是該經(jīng)銷(xiāo)商去自己經(jīng)營(yíng)。有些是直接從IC卡上收費,收取多少都算是投資方的成本回收,等到一定時(shí)期之后,該經(jīng)銷(xiāo)商再無(wú)償轉讓給校方,由學(xué)校接受繼續經(jīng)營(yíng)。另一種方式也是可以直接收取熱水的費用,就是賣(mài)熱水給學(xué)校,每一噸熱水收相應的費用,這樣的做法是經(jīng)銷(xiāo)商對熱水系統的售后更加有保證,直到雙方之間的合同終止。
八、工農業(yè)、服務(wù)業(yè)烘干領(lǐng)域
熱泵烘干作為節能、農機與暖通領(lǐng)域交叉發(fā)展的潛力市場(chǎng),近年來(lái)整體處于快速發(fā)展期,受到政府部門(mén),以及暖通、農機、農產(chǎn)品加工、環(huán)保等諸多行業(yè)越來(lái)越多的關(guān)注。
烘干市場(chǎng)一直是我國農機市場(chǎng)的短板,食品、茶葉、藥材、污泥烘干率平均水平比較低,但也正因為如此,熱泵烘干機市場(chǎng)發(fā)展潛力巨大,提升空間多。隨著(zhù)熱泵烘干機銷(xiāo)量不斷增多,其應用效果也逐漸被更多的人認可,目前主要有農業(yè)、工業(yè)和服務(wù)業(yè)三大重點(diǎn)領(lǐng)域。
從現在的能源結構、環(huán)境壓力來(lái)說(shuō),熱泵烘干的發(fā)展潛力非常大。據統計,同等工況下熱泵烘干系統比燃煤系統節能70%;碳排放量低70%;PM10、PM2.5等可吸入顆粒污染物下降99%。若將燃煤烤房全部替代后,熱泵烘干市場(chǎng)預估保有量超萬(wàn)億元。
以煙草烘干系統的燃煤替代為例,連續隧道式煙草熱泵烘干系統一個(gè)人可負責管理50~60個(gè)烤房運行,節省90%的人力成本,而國內煙草市場(chǎng)烤房保有量為110萬(wàn)臺,若將目前的燃煤烤房全部替代,僅此一項即是千億級的市場(chǎng)。
九、工業(yè)高溫應用領(lǐng)域
為了解決空氣污染的問(wèn)題,各地政府都限期拆除小鍋爐。因為節能、環(huán)保、安全這些顯著(zhù)的優(yōu)點(diǎn),空氣能熱泵已經(jīng)是中低溫熱水市場(chǎng)的主流選擇。而傳統高溫熱水主要采用燃煤、燃油或者燃氣鍋爐,找到節能環(huán)保的鍋爐替代方案,成為這些行業(yè)的緊要任務(wù)。
以電鍍?yōu)槔?。電鍍工業(yè)是我國重要的加工行業(yè),據粗略估計,全國現有15000家電鍍生產(chǎn)廠(chǎng),現有5000多條生產(chǎn)線(xiàn)和2.5~3億㎡電鍍面積生產(chǎn)能力。他們的電鍍工藝中需要持續不低于68℃的熱水,原來(lái)用的是燃油鍋爐,當地政府要求他們限期整改,停運鍋爐,否則工廠(chǎng)就只能停產(chǎn)。
而采用高溫熱泵之后,可以把溶液加熱到72℃,供到保溫水箱,水箱里的高溫溶液供給電鍍槽,工件和溶液逆流通過(guò)。工件鍍好后流出鍍槽。溶液經(jīng)過(guò)鍍槽后降溫到68℃。完全能夠滿(mǎn)足電鍍廠(chǎng)生產(chǎn)需求。
據統計,假設一個(gè)電鍍廠(chǎng)全年的工作天數大概在330天左右,且每天都是三班24小時(shí)運轉,過(guò)去兩年中,平均每年消耗在熱泵上面的電量約為170萬(wàn)千瓦時(shí)左右,按照現行的平均電費,平均每年的電費為146萬(wàn)左右。而假如采用燃氣鍋爐,現在工業(yè)用氣平均價(jià)格約3.4元/m3左右,(熱泵市場(chǎng)水?。┧磕甑奶烊粴赓M用約195萬(wàn)元左右。每年花費在燃氣鍋爐上的檢測/維修等成本也不菲。兩下比較,采用高溫空氣源熱泵每年節省的費用至少都有50萬(wàn)。
十、恒溫保存領(lǐng)域
眾所周知,由于熱泵烘干節能環(huán)保、精準可控的優(yōu)勢,已經(jīng)在農產(chǎn)品、食品、中藥材、海產(chǎn)品等領(lǐng)域得到了廣泛應用,同時(shí)也逐漸應用到了皮革、礦產(chǎn)、橡膠、紡織、印刷等工業(yè)領(lǐng)域。然而,作為一個(gè)新的市場(chǎng),熱泵烘干在恒溫保存領(lǐng)域的市場(chǎng)也逐漸嶄露頭角。
和冷庫低溫保存一樣,恒溫加熱保存也有著(zhù)廣闊的市場(chǎng),主要適用于一些工礦企業(yè)、醫院、高校、血站、科研所、防疫站、衛生所、實(shí)驗室、疾控中心、藥店、食品檢測、環(huán)保單位、生物制藥廠(chǎng)關(guān)等有溫度要求的物品的保存和儲藏。比如化工原料、生物制劑、藥品、微生物培養、標本制作、菌種的培植等等,另外還有一些院校、研究所的恒溫實(shí)驗等。
這些物料往往性能不是很穩定,甚至存在著(zhù)較大的安全隱患,傳統的燃煤或電加熱方式,由于溫度不容易把控,因此也有著(zhù)嚴重的弊端,比如需要人員的長(cháng)時(shí)間看守、稍有疏忽便會(huì )導致物料性能變化等,而熱泵烘干產(chǎn)品溫度恒定,且可以實(shí)現精準的操控,因此越來(lái)越受到市場(chǎng)歡迎,未來(lái)在恒溫保存領(lǐng)域的應用也會(huì )越來(lái)越廣。
十大領(lǐng)域說(shuō)完了,但是熱泵的應用領(lǐng)域遠遠沒(méi)有說(shuō)完。比如家用熱水領(lǐng)域、低溫保存領(lǐng)域、蒸汽發(fā)生領(lǐng)域(嘗試階段)、冷暖聯(lián)供加廢熱回收領(lǐng)域、熱泵型干衣機領(lǐng)域等等??諝庠礋岜谜员l(fā)式的發(fā)展,在我們生活工作的各個(gè)領(lǐng)域攻城略地,開(kāi)疆擴土。加以時(shí)日,空氣源熱泵必將形成巨大的萬(wàn)億級的市場(chǎng),以其節能、環(huán)保、高效、智能、安全等特點(diǎn)為社會(huì )做出更大的貢獻!