商用空氣源熱泵當(dāng)下的技術(shù)難點(diǎn)及未來的技術(shù)走向

  2018年，空氣源熱泵市場的發(fā)展從“煤改電”所應(yīng)用的戶式機(jī)逐漸向商用機(jī)和渠道建設(shè)過渡�；貧w渠道建設(shè)是為了保證戶式機(jī)的銷量，商用機(jī)的崛起則預(yù)示著另一片廣闊的市場空間。本文通過對比國內(nèi)外商用機(jī)的發(fā)展情況以及分析商用機(jī)在我國的發(fā)展現(xiàn)狀，預(yù)測我國商用機(jī)未來的技術(shù)發(fā)力點(diǎn)。

  商用熱泵在我國的高速發(fā)展

  由于今年北京“煤改電”接近尾聲，上半年商用機(jī)銷量漲幅已經(jīng)反超了戶式機(jī)，因此很多廠家審時(shí)度勢，開始將關(guān)注點(diǎn)往商用機(jī)上轉(zhuǎn)移。

  空氣源熱泵商用機(jī)之所以越發(fā)受到青睞，是因?yàn)樯逃脵C(jī)有很多優(yōu)勢，并且應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。從應(yīng)用領(lǐng)域上看，商用機(jī)基本上應(yīng)用于局域供暖(或者稱區(qū)域供暖)，具體像學(xué)校、工廠、部隊(duì)、醫(yī)院、獨(dú)立采暖的小型住宅區(qū)、大型別墅、鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府辦公樓、村委會等。除了供暖領(lǐng)域外，商用機(jī)可以應(yīng)用于酒店、公寓、醫(yī)院等大型商用熱水領(lǐng)域;大型建筑冷暖領(lǐng)域;大棚種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜牧業(yè)養(yǎng)殖等恒溫領(lǐng)域;工業(yè)用高溫?zé)崴�領(lǐng)域;農(nóng)業(yè)、工業(yè)用烘干領(lǐng)域等。

  利用空氣源熱泵商用機(jī)不管是做熱水、供暖還是應(yīng)用于其他領(lǐng)域都有比較大的優(yōu)勢，具體表現(xiàn)為：節(jié)能、環(huán)保、安全可靠、方便快捷、便于維護(hù)、操作簡單、綜合成本比較低等。

  商用機(jī)有如此多的優(yōu)勢，受到市場青睞也是必然的。但是，高速、蓬勃發(fā)展之下也必然存在一些問題，大部分廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品都是為了迎合市場需求，廠家還沒有做到真正地通過產(chǎn)品去引導(dǎo)市場，缺少前瞻性。例如，在產(chǎn)品應(yīng)用的選擇上，“煤改電”項(xiàng)目一般會選用戶式空氣源熱泵采暖機(jī)，但是相較于戶式采暖機(jī)而言，商用集中式供暖投資較少，更應(yīng)該是未來的發(fā)展方向。

  國內(nèi)外商用熱泵市場的區(qū)別

  據(jù)梁廣成介紹，商用機(jī)在國內(nèi)外市場的發(fā)展情況還是有很多差異的。

  首先，在生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)上，國內(nèi)市場的商用機(jī)主要是按照國家的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行生產(chǎn)，而國外不同國家或不同市場的標(biāo)準(zhǔn)或多或少都存在不同，如冷媒種類、對噪音的要求、測試方法、控制要求、機(jī)器外觀設(shè)計(jì)等，都不盡相同。

  其次，在產(chǎn)品性能上，國外對商用機(jī)已經(jīng)從最基礎(chǔ)的采暖與熱水等日常需求逐漸上升到對高能效、智能化控制及產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)上的追求，商用機(jī)不再是一件單純的機(jī)器，而更像是一件實(shí)用的工藝品。國內(nèi)市場以實(shí)用性為主，更看重產(chǎn)品的性價(jià)比。

  第三，在冷媒的選擇上，我國目前常用的環(huán)保冷媒有R410A、R407C、R134A等，而國外的熱泵產(chǎn)品特別是以歐洲為代表的熱泵產(chǎn)品，正逐漸放棄使用這些環(huán)保冷媒，開始使用更環(huán)保的冷媒。

  國內(nèi)外商用空氣源熱泵市場存在區(qū)別，而我國的廠家要想出口其商用空氣源熱泵產(chǎn)品，就必須使產(chǎn)品符合國外市場的相關(guān)要求。例如，國外有一些特殊認(rèn)證，如CE、CB、EMC、EN14511、ErP EN14825、MCS、WATER MARK等，國內(nèi)的3C及能效認(rèn)證在國外市場不被認(rèn)可。如何與國際接軌，甚至引領(lǐng)標(biāo)準(zhǔn)，不但企業(yè)要努力，政府更要牽頭!

  低環(huán)溫下高效運(yùn)行是商用機(jī)面臨的技術(shù)難點(diǎn)

  目前政府項(xiàng)目對商用機(jī)的技術(shù)要求越來越高，COP從2.1到2.2甚至2.3以上，IPLV從原來的2.4發(fā)展到2.6甚至更高。這不但要求EVI技術(shù)的應(yīng)用要透徹，而且要求機(jī)組系統(tǒng)的優(yōu)化、融霜技術(shù)及控制性能都要提高。商用機(jī)面臨的技術(shù)壁壘主要是應(yīng)用地域的限制，目前商用機(jī)組的最低應(yīng)用環(huán)境溫度為-30℃(部分廠家宣傳的是-35℃，但可靠性尚待驗(yàn)證)，更寒冷地區(qū)的可靠應(yīng)用是個難題，并且氣溫越低，機(jī)組的能效就越差。

  目前的解決方式有三種：一是應(yīng)用雙級壓縮或者多級壓縮，提高壓縮比;二是應(yīng)用二氧化碳冷媒;三是采用多種能源互補(bǔ)的方案，比如空氣能+太陽能、空氣能+電鍋爐等，都可以進(jìn)行多方位的考慮。

  商用機(jī)的技術(shù)壁壘主要是低環(huán)境溫度下的化霜問題，傳統(tǒng)的化霜技術(shù)在低溫下會遇到很多問題，比如頻繁化霜、有霜不化、化霜不干凈等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致機(jī)組制熱能力嚴(yán)重衰減甚至無法使用。

  商用機(jī)的應(yīng)用尤其是在北方地區(qū)的應(yīng)用，要克服兩方面的問題：一是在低溫工況下的安全及高效運(yùn)行;二是除霜技術(shù)。商用機(jī)應(yīng)用于大型供暖項(xiàng)目方面要結(jié)合空氣源熱泵的運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，空氣源熱泵供暖的特點(diǎn)是機(jī)組出水溫度越高，機(jī)組效率越低，室外溫度越低效率也越低，因此在設(shè)計(jì)以及管理空氣源熱泵集中供暖方面一定要遵循這一運(yùn)行特性。

  另外，作為大型的熱泵集中供暖項(xiàng)目，打造系統(tǒng)運(yùn)行能效比非常關(guān)鍵，提升熱泵集中供暖系統(tǒng)能效比的實(shí)施及維護(hù)管理要點(diǎn)包括：化整為零，針對大型小區(qū)，盡量做到幾棟樓或者一棟樓一個供熱站，讓主機(jī)擺放盡量分散一些，避免產(chǎn)生冷島效應(yīng)，影響機(jī)組運(yùn)行效率;主機(jī)的擺放盡量間距大一點(diǎn)，提高換熱效率;提高管理水平，讓系統(tǒng)在最合適的溫度下供暖，并降低水泵的能耗。

  商用機(jī)未來的技術(shù)發(fā)力點(diǎn)

  未來商用機(jī)的技術(shù)突破點(diǎn)會在極寒低溫?zé)岜眉夹g(shù)上和工業(yè)高溫烘干技術(shù)上。低溫方面，商用機(jī)從最初只能應(yīng)用在-10℃慢慢發(fā)展到-20℃、-25℃、-30℃到現(xiàn)在-35℃的低溫環(huán)境，在不久的未來會往更低溫的方向發(fā)展，突破-40℃或更低。高溫?zé)岜梅矫�，也是�?jīng)歷了最高制熱溫度為60℃、70℃、80℃到現(xiàn)在90℃，未來肯定能突破100℃甚至更高。

  對于商用機(jī)未來的技術(shù)發(fā)力點(diǎn)，將向更高能效、更低溫的運(yùn)行工況方面發(fā)展，隨著補(bǔ)氣增焓壓縮機(jī)、二氧化碳壓縮機(jī)的出現(xiàn)，以及多能互補(bǔ)等解決方案取得突破性的進(jìn)展，商用機(jī)的發(fā)展將更快，應(yīng)用范圍也會更廣。