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热泵产业
热泵产业
前言:
产业概况
20世纪70年代以来,热泵工业进入了黄金时期,世界各国对热泵的研究工作都十分重视。
诸如国际能源机构和欧洲共同体,都制定了大型热泵发展计划。
热泵新技术层出不穷,热泵的用途也在不断的开拓,广泛应用于空调和工业领域,在能源的节约和环境保护方面起着重大的作用。
相对世界热泵的发展,中国热泵的研究工作起步约晚20-30年左右。
新中国成立后,随着工业建设新高潮的到来,热泵技术才开始引入中国。
进入21世纪后,由于中国沿海地区的快速城市化、人均GDP的增长等因素拉动了中国空调市场的发展,促进了热泵在中国的应用越来越广泛。
发展阶段
经过多年的培育,中国热泵行业开始从导入期转入成长期。
热泵行业快速发展,一方面得益于能源紧张使得热泵节能优势越来越明显,另一方面与多方力量的加入推动行业技术创新有很大关系。
随着中央政府节能减排政策的推进和能源趋紧,尤其是电力短缺,全国各地方政府纷纷采取了许多积极有效的措施来应对,鼓励使用热泵产品就是其应对措施之一,这些积极的鼓励政策给热泵市场注入了活力,并在华东、华南、华北等地区形成了热泵经济带,热泵市场悄然升温。
2009年7月28日,中国热泵产业联盟在上海宣告成立,它标志着我国热泵行业进入了崭新的发展阶段——热泵技术关键产品空气能热水器行业自此可获得从技术研发、行业发展及市场策略等多方面的组织性支持。
市场潜力
在未来的几年中,中国面临着巨大的能源压力。
一方面,中国经济要保持较高速度的增长;另一方面,又必须考虑环保和可持续发展问题。
所以要求提高能源利用效率,要求能源结构调整。
能源利用效率提高,会鼓励各种节能设备和技术的推广,所以热泵市场的发展潜力巨大。
一、热泵产业技术原理
(一)、热泵概念
热泵(HeatPump)是一种将低位热源的热能转移到高位热源的装置,也是是全世界倍受关注的新能源技术。
它不同于人们所熟悉的可以提高位能的机械设备——“泵”;热泵通常是先从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能,经过电力做功,然后再向人们提供可被利用的高品位热能。
(二)、热泵的类型
从技术原理分类:
空气源热泵、水源热泵、地源热泵。
从市场来看:
空调市场,取暖市场,热水器市场等。
二、热泵在国内外的发展历程
(一)热泵在国外的发展
1.地源热泵在国外发展历程
✧1912年起源于瑞士
✧二战后,欧洲和北美开始理论研究
✧1973年“能源危机”开始后,欧美开始尝试性应用
✧20世纪90年代以后,欧美开始普及性应用
2.地源热泵在国外应用情况
✧1985美国安装了14000套
✧1997年美国共安装了45000套
✧2001年美国共安装了100万套,目前正以每年40万套速度递增。
✧1999年统计,地温空调市场占有比例:
瑞士为96%,奥地利为38%,加拿大35%,丹麦为27%,美国25%
(二)热泵在国内的发展
1.地源热泵在国内发展历程
✧上50年代,开始理论研究
✧上70年代,开始地下水地源热泵系统的尝试性应用
✧上世纪90年代,开始地埋管地源热泵系统的研究
✧上世纪90年代末,开始地下水地源热泵的推广性应用
✧进入21世纪,开始地埋管地源热泵系统的推广性应用
三、热泵产业现状
(一)热泵产业在国外的发展现状
据相关数据显示;
在美国,美国节能法规定,购置空气能热水器等节能环保设备,居民该项支出额的30%可以抵所得税。
从2001年开始美国每年安装空气能热水机40万台,并保持每年以10%的速度递增;
在瑞典,2011年瑞典政府宣布,如果用热泵替换燃油和电热系统,政府将奖励每台1.2万到2万瑞典克(合约1800美元到3000美元)。
在日本,日本政府规定,向购买热泵热水器的国民提供财政补贴,购买一台最高补贴相当于人民币3000元左右。
而相比发达国家的扶助政策,我国的扶助政策还处于初级阶段。
以美国为例,2014年前4月美国空调热泵销售总量增幅超10%
2014年4月份,美国中央空调器和空气源热泵的总销量为648,404台套,比去年同期的632,187台套增长了2.6%。
其中,空调器的销量为433,078台套,比去年同期的426,184台套增长了1.6%;空气源热泵的销量为215,326台套,比去年同期的206,003台套增长了4.5%。
2014年一至四月,中央空调器和空气源热泵的销售总量为2,054,421台套,比去年同期的1,861,434台套增长了10.4%。
其中,中央空调器的销售量为1,304,904台套,比去年同期的1,215,772台套增长了7.3%;热泵的销量为749,517台套,比去年同期的645,662台套增长了16.1%。
(二)、热泵产业在国内的发展现状
1.空气源热泵
据空调制冷大市场统计,2013年,我国空气能热水器市场规模达到95亿元,同比2012年增长41.83%。
2.热泵热水器市场现状
2014年1-6月四大热水器(电热水器、燃气热水器、太阳能热水器、热泵热水器)出口总量为462.4万台,同比上年增长7.14%,各产品出口表现不尽相同。
其中燃气热水器和热泵热水器出口呈下滑趋势,而电热水器与太阳能热水器则实现一定程度的增长。
受6月份散件出口增加影响,太阳能热水器成为上半年出口增长最快的产品,1-6月累计出口量达到32.67万台,同比增长18.1%;热泵热水器出口由于西奥多等越来越多的企业开始关注国内市场,同比下滑约18.9%。
图 2014年上半年四大热水器出口量及增速对比
从出口结构看,电热水器和燃气热水器依然是热水器行业出口的主力军,上半年两大产品占据90.6%的市场份额。
备注:
热泵热水器出口按两个编码统计
,2014年5月热泵热水器销量(含出口)7.4万台,同比增长15.8%;1-5月累计销量为33.6万台,同比增长17.9%。
图1 2014年1-5月热泵热水器销量(含出口)统计
整个热泵市场进入淡季,5月份各热泵生产企业更是表现一般,包括商用机和家用机。
从国内市场看,5月热泵销量6.5万台,同比增长17.8%,其中商用机发展稳定,家用机市场发展速度减缓。
从出口方面看,5月份热泵出口(2个编码)0.9万台,同比下降16.8%;1-5月出口4.9万台,同比下降5.6%。
图2 2014年1-5月热泵热水器出口量及增速统计
注:
热泵出口统计为两个编码
3.从企业数量分布来看
根据2007-2009年连续三年的调查数据来看,中国具有规模以上水/地源热泵企业数量增长如下图:
图表 2007-2009年中国水/地源热泵企业数量增长图
数据来源:
统计局
调查数据显示,中国水/地源热泵制造企业主要分布在广东、浙江和山东三省,三者的份额比例分别为25.47%、
图表 2009年中国各省市水/地源热泵企业数量统计表
数据来源:
统计局
图表 2009年底中国水/地源热泵企业分布集中度
四、热泵产业发展优势及面对的问题
(一)、热泵产业优势
1.地水源热泵优势(与常规空调技术相比)
(1)利用可再生能源:
属可再生能源利用技术
地源热泵从常温土壤或地表水(地下水)中吸热或向其排热,利用的是可再生的清洁能源,可持续使用。
(2)高效节能,运行费用低:
属经济有效的节能技术
地源热泵的冷热源温度一年四季相对稳定,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低,这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%,因此要节能和节省运行费用40%左右。
另外,地能温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。
在制热制冷时,输入1KW的电量可以得到5KW以上的制冷制热量。
运行费用每年每平方米仅为15——18元,比常规中央空调系统低40%左右。
(3)节水省地:
1)以土壤(水)为冷热源,向其放出热量或吸收热量,不消耗水资源,不会对其造成污染。
2)省去了锅炉房及附属煤场、储油房、冷却塔等设施,机房面积大大小于常规空调系统,节省建筑空间,也有利于建筑的美观。
(4)环境效益显著该装置的运行没有任何污染,可以建造在居民区内,在供热时,没有燃烧,没有排烟,也没有废弃物,不需要堆放燃料废物的场地,不会产生城市热岛效应,对环境非常友好,是理想的绿色环保产品。
(5)运行安全稳定,可靠性高:
地源热泵系统在运行中无燃烧设备,因此不可能产生二氧化碳、一氧化碳之类的废气,也不存在丙烷气体,因而也不会有发生爆炸的危险,使用安全。
燃油、燃气锅炉供暖,其燃烧产物对居住环境污染极重,影响人们的生命健康。
由于土壤深处温度非常恒定,主机吸热或放热不受外界气候影响,运行工况非常稳定,优于其它空调设备。
不存在空气源热泵供热不足,甚至不能制热的问题。
整个系统的维护费用也较锅炉-制冷机系统大大减少,保证了系统的高效性和经济性。
维修量极少,折旧费和维修费也都大大地低于传统空调。
(6)一机两用,应用范围广
地源热泵系统可供暖、制冷,一套系统可以代替原来的锅炉加制冷机的两套装置或系统。
可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑,更适合于住宅的采暖、供冷。
(7)自动运行
地源热泵机组由于工况稳定,所以可以设计简单系统,部件较少,机组运行简单可靠,维护费低;自动控制程度高,可无人值守;此外,机组使用寿命长,均在20年以上
2.空气源热泵优势
与电采暖相比,空气源热泵采暖效率提高了3-4倍,比燃气供暖系统效率提高20%。
3.国家政策的支持
据日前国务院出台节能环保相关政策《2014-2015年节能减排低碳发展行动方案》的具体目标来看,该方案特别重视服务业与战略性新兴产业的发展。
对于空气能新能源行业无疑是绝佳的发展契机,
以北京为例,作为推动地源热泵技术应用的领头羊,北京早在2006年就对应用地源热泵技术项目进行了财政补贴,凡选用地源热泵的项目,可获得每平方米50元的补助,以此鼓励地源热泵的应用和推广。
目前北京地源热泵应用规模已接近4000万平方米,地源热泵在2008年奥运会许多场馆和国家大剧院都有不同程度的应用。
山东建筑大学热能工程学院院长刁乃仁介绍,目前在山东,同时具备制冷和制热功能的地源热泵系统初期投资大约在250元至300元/平方米,去除约50元/平方米的政策补贴,价格基本与中央空调系统持平,但地源热泵系统后期的使用成本更低廉,冬夏两季的使用成本仅为12元至15元/平方米,而目前山东省仅冬季的集中供热成本就在25元/平方米左右。
4.产业群体实力雄厚
中国热泵产业联盟(现任理事长房庆)于2009年7月28日在上海宣告成立,它标志着我国热泵行业进入了崭新的发展阶段——热泵技术关键产品空气能热水器行业自此可获得从技术研发、行业发展及市场策略等多方面的组织性支持。
2014第六届中国地源热泵行业高层论坛”于2014年9月12-13日在杭州雷迪森铂丽大饭店隆重举行。
为国内外地源热泵相关企业推介合作项目搭建平台,进一步推进建筑节能、低碳降耗的地源热泵、太阳能等新能源与可再生能源绿色建筑节能技术的应用和普及。
行业内举行“热立方杯”2014年度中国热泵行业十大评选等类型比赛。
拥有者美的、同益、欧特斯、纽恩泰、锦江百浪、天舒、华天成、四季沐歌、太阳雨、毫瓦特等知名品牌的大企业参与
(二)、面对的问题
1.环境的制约
有些地区经过长期使用,土壤温度持续下降或上升,影响系统运行能效;有些系统引用地表水却出现结冰现象,造成能效下降甚至干脆停机
2.
五、未来的发展预测
1.
2.
资料来源:
热泵周报
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