供暖锅炉

环球零碳万亿产业电荒气荒拉动,空气源热

发布时间:2023/2/28 0:57:28   

撰文

Penn;编辑

郭郭

→这是《环球零碳》的第篇原创

俄乌冲突以来,欧洲传统能源价格持续走高。8月22日,伦敦洲际交易所天然气期货价格超过了美元/千立方米,创下今年3月8日以来的新高,欧洲能源危机仍在加剧。

在欧洲在面临天然气供应中断背景下,公布了“REPowerEU”能源转型方案,计划在年前逐步摆脱对俄罗斯的化石能源依赖,但短期内较高的天然气依赖度迫使欧洲需要尽快进行高效率的取暖设备替代。

供暖作为能耗重要领域,热泵具有不依赖化石能源、能效高的特点,在能源价格高企背景下性价比和效率优势凸显,有望成为“缺气”下的主流供暖方式。

根据EHPA(欧洲热泵协会)的数据,年欧洲热泵销量增长34%至万台,近5年复合增速高达17%,规模实现持续上涨。预计年受到俄乌战争的影响,在能源更为紧张的背景下,热泵销量将会维持高增速,首当其冲的便是空气源热泵。

空气源热泵一直是欧洲热泵主要的品类,主要用于供暖和供热水,占欧洲地区热泵80%以上的份额。

除了欧洲,上周刚刚将史上最大气候投资法案立法的美国,在《年通胀削减法案》中降低消费者能源成本部分,也专门提及用于节能改造的热泵,并将通过税收减免方式鼓励本土制造和消费者使用热泵。这也将刺激美国热泵市场的爆发。

此外,中国由于煤改电等政策刺激,空气源热泵应用也快速提升。产业在线数据显示,年我国空气源热泵内销量.8万台。年国内空气源热泵内销额.4亿元,同比增长17.2%。

在能源安全和碳减排目标下,全球热泵市场将迎来高速发展期,形成接近万亿的市场规模。

01什么是空气源热泵?

热泵(HeatPump)是一种在高位能(一般为电能、热能)的驱动下,将低位热源(通常是空气、水或土壤)的热能转移到高位热源的节能装置,从而为生产和生活供暖、供冷及提供热水等服务。

热泵的本质是热量的输送装置,其热效率通常可达%-%以上,即1度电至少搬运3-4度电,其热效率比直接制热的电热水器、燃气锅炉采暖等高出几倍,且几乎无污染。根据中国节能协会数据,若向室内供应10kW热量维持室温20℃,采用燃煤供暖需要消耗14kW的化学能,电阻加热器直接加热空气需要电能10kW,电动热泵仅消耗2.86kW电能。因此,推广热泵是大力推动节能减排、助力全球“碳达峰、碳中和”的最重要路径之一。

目前市面上常用的热泵可以主要分为三类——空气源热泵、地源热泵、水源热泵。

地源热泵又称土壤源热泵,是以地下常温土壤或增温岩土体为热源(或热汇)的热泵装置。其优点是运行高效、稳定,相比空气、水,土壤温度全年波动较小,同时有较好隔音和降噪措施,缺点为需打孔深入地下埋管,工程复杂,占地面积较大,成本较高。

水源热泵是利用地球表面浅层水源吸收的太阳能和地热能为热源(或热汇)的热泵装置。优点:适用于河流资源丰富的地区,运行稳定,不存在冬季除霜问题;缺点:受环境限制,取水构筑物复杂。

空气源热泵则是以室外空气为热源(或热汇)的热泵装置,其按照“逆卡诺”循环原理工作。通过压缩机系统运转工作,吸收空气中热量制造热水。具体过程是:压缩机将冷媒压缩,压缩后温度升高的冷媒,经过水箱中的冷凝器制造热水,热交换后的冷媒回到压缩机进行下一循环,在这一过程中,空气热量通过蒸发器被吸收导入冷媒中,冷媒再导入水中,产生热水。通过压缩机空气制热的新一代热水器,即空气源热泵热水器。

空气源热泵具备能效比高、运行费用低、用途广、安全舒适等优点:

1/能效比高

在标准工况下,空气源热泵消耗1份电能,能输出4.6份热量,即能效比能达到4.6。根据我国2年出台的空气源热泵热水器标准,其能效比要求达到3.7以上,而我国一级能效空调能效比标准为在3.4以上。

2/运行费用低

根据芬尼科技的测算,以热水器产品作为比较来看,我国3口之家每年使用空气源热泵年费用元,而燃气热水器和电热水器分别高达元和元,空气源热泵每年的运行费用较低。

3/用途广

空气源热泵可用于制冷、供暖、供热水、烘干等多项功能,应用领域较多。

4/安全舒适

空调是将热媒与室内进行热交换,而空气源热泵是将冷媒与水进行热交换之后,在将水输入室内,杜绝冷媒泄露等风险,同时多采用地暖等形式,从地面放热,而且水循环不存在氟循环干燥的问题。

不过值得注意的是,空气源热泵也存在以下缺点:1)室外换热器冬季易结霜,需有除霜系统或防霜设施;2)空气的热容量比水小,在同样的换热量要求下,空气源热泵机组所需要空气量比水大很多,因此风机较大,导致其运行存在一定噪音,需安装在室外。

02空气能热泵发展及产业链

空气源热泵的发展距今已有接近年的历史,在我国发展也有接近五十年,技术迭代与应用已经非常成熟。相比较而言,我国水源、地源热泵在进入21世纪后才逐渐引起学术界和企业界的

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