第一篇:水環(huán)熱泵空調(diào)優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用現(xiàn)狀
水環(huán)熱泵空調(diào)優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用現(xiàn)狀
摘要: 概述了水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)在我國(guó)的歷史和現(xiàn)狀,簡(jiǎn)要介紹了水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的工作原理和適用場(chǎng)合,重點(diǎn)分析了水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
關(guān)鍵詞: 水環(huán)熱泵 水/空氣熱泵 節(jié)能
前言
熱泵從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是一種熱回收裝置,它從低溫?zé)嵩刺幬崃坎⑻岣咂肺缓螅僭诟邷責(zé)嵩刺幏艧?,起到?jié)省高位能的租用。自1989年以來(lái),熱泵技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)入了興旺期。據(jù)統(tǒng)計(jì),1996年我國(guó)空調(diào)設(shè)備(指電動(dòng)冷熱水機(jī)組、吸收式冷熱水機(jī)組、房間空調(diào)器以及單元空調(diào)機(jī)組,但不包括進(jìn)口機(jī)組)的總制冷能力約為2000萬(wàn)kW,其中熱泵型機(jī)組的制冷能力約占60%.20世紀(jì)80年代初,我國(guó)在一些外商投資的建筑中采用了水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng).時(shí)至今日,水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)在我國(guó)的應(yīng)用已經(jīng)有了不小的普及。90年代水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)便在我國(guó)得到廣泛的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì),1997年國(guó)內(nèi)采用的工程共52項(xiàng).不僅在北京、上海、廣州、深圳、天津等大城市中一些工程采用它,而且如佛山、紹興、惠州、泉州等中小城市也開(kāi)始采用水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)。此外,有關(guān)水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的研究也卓有成效。從1993年起,原哈爾濱建筑工程學(xué)院就開(kāi)始了水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)在我國(guó)應(yīng)用的預(yù)測(cè)分析與評(píng)價(jià)。之后,不少相關(guān)論文隨之發(fā)表,如文獻(xiàn).2005年,國(guó)內(nèi)水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的工程技術(shù)專著,即文獻(xiàn)——《水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》出版。
1、水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的概況水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)是指小型的水/空氣熱泵機(jī)組的一種應(yīng)用方式,即用水環(huán)路將小型的水/熱泵機(jī)組并聯(lián)在一起,形成一個(gè)封閉環(huán)路,構(gòu)成一套回收建筑物內(nèi)部余熱作為其低位熱源的熱泵供暖、供冷的空調(diào)系統(tǒng)。典型的水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)由三部分組成:
(1)室內(nèi)的小型水/空氣熱泵機(jī)組;
(2)水循環(huán)環(huán)路;
(3)輔助設(shè)備(如冷卻塔、加熱設(shè)備、蓄熱裝置等)。
水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的基本工作原理是:在水/空氣熱泵機(jī)組制熱時(shí),以水循環(huán)環(huán)路中的水為加熱源;機(jī)組制冷時(shí),則以水為排熱源。當(dāng)水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)制熱運(yùn)行的吸熱量小于制熱運(yùn)行的放熱量時(shí),循環(huán)環(huán)路中的水溫度升高,到一定程度時(shí)利用冷卻塔放出熱量;反之循環(huán)環(huán)路中的水溫度降低,到一定程度時(shí)通過(guò)輔助加熱設(shè)備吸收熱量。只有當(dāng)水/空氣熱泵機(jī)組制熱運(yùn)行的吸熱量和制冷運(yùn)行的放熱量基本相等時(shí),循環(huán)環(huán)路中的水才能維持在一定溫度范圍內(nèi),此時(shí)系統(tǒng)高效運(yùn)行。
2、水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)上世紀(jì)80年代初期在我國(guó)應(yīng)用的一些水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)顯示出了許多的優(yōu)點(diǎn):如回收建筑物余熱的特有功能;不像傳統(tǒng)鍋爐那樣會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染;省掉或減少常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源設(shè)備和機(jī)房;便于分戶計(jì)量與記費(fèi);便于安裝、管理等。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)的預(yù)測(cè)分析,水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)上一種很有前途的節(jié)能型空調(diào)系統(tǒng).下面,本文從組成系統(tǒng)的三個(gè)方面逐一分析水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。
2.1、水循環(huán)環(huán)路方面
首先,按水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)在建筑物中的用途,它屬于熱回收式熱泵系統(tǒng)。在室外空氣溫度較低的情況下,建筑物的周邊區(qū)需要額外的熱量來(lái)維持室內(nèi)溫度的穩(wěn)定舒適;與此同時(shí),建筑物的內(nèi)區(qū)則因?yàn)榇嬖谑覂?nèi)熱源(如照明、設(shè)備、人體等散熱),而需要降低室內(nèi)的溫度。水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)通過(guò)同時(shí)連通建筑物周邊區(qū)和內(nèi)區(qū)的水循環(huán)環(huán)路,可以將內(nèi)區(qū)產(chǎn)生的余熱轉(zhuǎn)移到周邊區(qū),在對(duì)內(nèi)區(qū)供冷的同時(shí)對(duì)周邊區(qū)供熱,而不存在或者少量存在常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)在同種情況下的冷熱量抵消所造成的能量浪費(fèi)。因此,該系統(tǒng)的建筑物熱回收效果好,在充分利用余熱的同時(shí)節(jié)約了能源。當(dāng)建筑物內(nèi)部同時(shí)由供熱工況機(jī)組和供冷工況機(jī)組模式同時(shí)運(yùn)行時(shí),采用水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用最多可降低至50%左右。
其次,與上類似,為了達(dá)到同時(shí)供冷供暖的效果,相對(duì)于常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)必須采用造價(jià)昂貴的四管制風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)而言,水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的水循環(huán)環(huán)路仍然采用兩管制。如此,就不會(huì)存在或者減少常規(guī)的四管制的風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)對(duì)各個(gè)條件要求不同的房間空調(diào)時(shí)所出現(xiàn)的冷熱量抵消,避免了由此造成的能量的無(wú)謂消耗,更節(jié)省了管道系統(tǒng)的初投資費(fèi)用。
再次,由于水循環(huán)環(huán)路中的水溫在常溫范圍內(nèi)、與其環(huán)境溫度的溫差不大,所以常溫水所消耗的能量比常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)小得多。同時(shí),因?yàn)闇p少了輸配過(guò)程中的冷熱耗散等損失,環(huán)路的熱損失也比常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)要小得多??偟膩?lái)說(shuō),水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)相比,僅管道熱損失減少這一項(xiàng),節(jié)能效率約為8%~15%.而且,由于水循環(huán)環(huán)路管道可不設(shè)保溫和防潮隔濕,還能減少保溫層及其它的一些材料費(fèi)用。
2.2、小型水/空氣熱泵機(jī)組方面
一般,水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)采用的都是室內(nèi)的,根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷的大小分別安裝在各個(gè)房間內(nèi)。各房間內(nèi)的用戶就可以根據(jù)室外溫度的變化和各自不同的要求,在一年內(nèi)的任何時(shí)間隨意進(jìn)行房間里的供暖或供冷的調(diào)節(jié),而不會(huì)影響到其它房間的溫度。由于便于調(diào)節(jié)也不會(huì)出現(xiàn)房間過(guò)冷、過(guò)熱等情況,既避免了常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的能源浪費(fèi),又營(yíng)造了良好的室內(nèi)環(huán)境。同時(shí),室內(nèi)的小型水/空氣熱泵機(jī)組也便于分戶計(jì)量和分戶收費(fèi)。
對(duì)于業(yè)主來(lái)說(shuō),如果采用常規(guī)空調(diào)系統(tǒng),就必須一次購(gòu)齊冷水機(jī)組及其它設(shè)備,往往會(huì)造成很大的資金壓力,而且冷水機(jī)組一般要在安裝一兩年后才能發(fā)揮效益;而水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)中的小型水/空氣熱泵機(jī)組可以分期投資、分批建設(shè),甚至可以在用戶入住前逐層安裝,其投資回報(bào)效益高、見(jiàn)效快。這一特點(diǎn)也使水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)在舊樓翻新或系統(tǒng)改造中頗有市場(chǎng),因?yàn)槌R?guī)空調(diào)系統(tǒng)無(wú)法避免損壞原有的結(jié)構(gòu),且不易找到適合的冷凍機(jī)房,一般還需要全樓停業(yè)來(lái)進(jìn)行改造工程,造成的經(jīng)濟(jì)損失較大。
對(duì)于設(shè)計(jì)方來(lái)說(shuō),由于采用了室內(nèi)的小型水/空氣熱泵機(jī)組,也就沒(méi)有了體積龐大的風(fēng)管、冷水機(jī)組等,所以系統(tǒng)布置更加緊湊、簡(jiǎn)潔和靈活,也不用再設(shè)置空調(diào)機(jī)房(或減少機(jī)房面積),也為業(yè)主增大了使用面積及有效空間。水環(huán)熱泵空調(diào)。對(duì)于施工方來(lái)說(shuō),由于小型水/空氣熱泵機(jī)組可以在工程里進(jìn)行組裝,所以減少了工地的安裝工作量。
2.3、輔助設(shè)備方面
如果再在水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)中加入蓄熱裝置等輔助設(shè)備,則更能提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。因?yàn)樾顭嵫b置可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)區(qū)制冷機(jī)組向水循環(huán)環(huán)路中釋放的冷凝熱與周邊區(qū)制熱機(jī)組從水循環(huán)環(huán)路中吸取的熱量在一天或者更長(zhǎng)的時(shí)間周期內(nèi)達(dá)到平衡,從而降低了冷卻塔和水加熱器的年耗能量。
3、水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的缺點(diǎn)水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展主要面臨來(lái)自兩個(gè)方面的問(wèn)題:其一是從系統(tǒng)這個(gè)方面來(lái)看,國(guó)內(nèi)的一些建筑物內(nèi)余熱小或無(wú)預(yù)熱,尚需補(bǔ)充加熱設(shè)備,致使其不能充分發(fā)揮原有的一些優(yōu)點(diǎn);其二是從設(shè)備這個(gè)方面來(lái)看,水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)中采用的小型水/空氣熱泵機(jī)組所存在的一些固有問(wèn)題也限制了其更廣泛的應(yīng)用。目前,針對(duì)上述的兩個(gè)缺點(diǎn),也出現(xiàn)了許多的解決辦法,以期推廣水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用。
3.1、建筑物內(nèi)余熱不足
通過(guò)分析水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行特性我們可知,只有當(dāng)建筑物內(nèi)區(qū)有大量余熱且周邊區(qū)需要供熱,才能通過(guò)水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)將建筑物內(nèi)區(qū)的余熱轉(zhuǎn)移到需要熱量的周邊區(qū),從而達(dá)到回收建筑物余熱、節(jié)約能源的目的。但是,我國(guó)的各類建筑物內(nèi)部負(fù)荷不大,建筑物的內(nèi)區(qū)面積又小,因而建筑物的余熱量也較小。在這種情況下,如果要采用水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng),則勢(shì)必要增設(shè)鍋爐。然而,將鍋爐的高位熱能加熱水循環(huán)環(huán)路中的循環(huán)水使之成為與室溫相差無(wú)幾的低溫?zé)嵩?,再由?空氣熱泵機(jī)組消耗電能將其提升到高位熱量向室內(nèi)供暖,這本身就是不經(jīng)濟(jì)、不合理的。此外,如果采用的是燃煤鍋爐,還存在一個(gè)環(huán)境污染的問(wèn)題。
解決建筑物內(nèi)余熱不足這個(gè)問(wèn)題的途徑,就是由建筑物的外部引進(jìn)低溫?zé)嵩?,以替代建筑物?nèi)的余熱量。太陽(yáng)能、水(地表水、井水、河水等)、土壤、空氣均可作為水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的外部能源.例如大連電力大廈(高層單元式建筑)利用熱電廠冷卻水作為水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的外部熱源,收到良好的節(jié)能效果.此外,哈爾濱工業(yè)大學(xué)提出一種空氣/水熱泵與水/空氣熱泵耦合雙級(jí)熱泵供暖系統(tǒng)。該系統(tǒng)在寒冷地區(qū),用空氣源熱泵冷熱水機(jī)組制備10℃~20℃低溫水,通過(guò)水環(huán)路送至室內(nèi)各個(gè)水/空氣熱泵機(jī)組中,水/空氣熱泵再?gòu)乃屑橙崃浚苯蛹訜崾覂?nèi)空氣,達(dá)到供暖目的.總而言之,可以通過(guò)廉價(jià)的輔助熱源來(lái)解決建筑物內(nèi)余熱不足的問(wèn)題,拓寬水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。
3.2、小型水/空氣熱泵機(jī)組
首當(dāng)其沖的是小型水/空氣熱泵機(jī)組的的制冷性能系數(shù)COP遠(yuǎn)小于大型冷水機(jī)組,而且在相同制冷量條件下價(jià)格就其它型式的主機(jī)來(lái)講也偏高。另外一個(gè)重要的問(wèn)題,就是小型水/空氣熱泵機(jī)組安裝在室內(nèi),熱泵機(jī)組內(nèi)部的壓縮機(jī)和風(fēng)機(jī)將會(huì)成為一個(gè)很大的噪聲源,無(wú)法滿足室內(nèi)環(huán)境的噪聲標(biāo)準(zhǔn)要求。
針對(duì)如何提高水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)在供冷中的經(jīng)濟(jì)性這個(gè)問(wèn)題,我們可以通過(guò)在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用混合系統(tǒng)的形式加以解決?;旌舷到y(tǒng)是指水/空氣熱泵機(jī)組同其它空調(diào)設(shè)備(如冷水機(jī)組、單元柜式空調(diào)機(jī)等)共同組合而成為全新的空調(diào)系統(tǒng)。同樣,為了提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,在建筑物內(nèi)區(qū)設(shè)置單元式空調(diào)機(jī)組(水冷),向內(nèi)區(qū)供冷,而周邊區(qū)設(shè)置水/空氣熱泵機(jī)組,向周邊區(qū)供冷或供熱,也是一種值得注意的混合系統(tǒng)形式。
而在控制房間內(nèi)的小型水/空氣熱泵機(jī)組噪聲問(wèn)題方面,文獻(xiàn)給出了詳盡的闡述。其控制噪聲的措施包括控制噪聲源、合理設(shè)計(jì)、正確安裝、認(rèn)真調(diào)試和維護(hù)等四個(gè)方面,每個(gè)方面又各有許多具體的實(shí)施措施。實(shí)踐表明,如果在工程建設(shè)中能夠正確對(duì)待噪聲問(wèn)題,采取合理措施,完全可以滿足室內(nèi)環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)要求。
4、結(jié)束語(yǔ)
由以上分析可以可以看出,只要我們合理設(shè)計(jì)、規(guī)范安裝、靈活管理,水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)就一定能發(fā)揮出它既有的經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然,我們也應(yīng)當(dāng)根據(jù)各個(gè)地區(qū)、各個(gè)建筑物的特點(diǎn),確定是否采用水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)。尤其是北方地區(qū)的、內(nèi)區(qū)面積大、內(nèi)區(qū)的余熱量也大的建筑物,最適于采用水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)。相反,南方一些地區(qū)的、全年絕大部分時(shí)間需要供冷的建筑物,則不宜采用水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng),因?yàn)樗⒉槐蕊L(fēng)機(jī)盤(pán)管或其它常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能。
在能源每年增長(zhǎng)率約為3%~5%的條件下,要滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)每年增長(zhǎng)8%~9%,即在能源短缺的條件下,必須重視節(jié)能技術(shù)和節(jié)能產(chǎn)品的開(kāi)發(fā).水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)本身回收建筑物余熱、節(jié)約能源,若與太陽(yáng)能、地下水、工業(yè)廢水等低位熱源相結(jié)合,更能拓寬其應(yīng)用范圍。在國(guó)家日益重視建筑節(jié)能的今天,水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)有著巨大的節(jié)能潛力和廣闊的應(yīng)用前景。
第二篇:水空調(diào)優(yōu)缺點(diǎn)分析
水空調(diào)優(yōu)缺點(diǎn)分析
水空調(diào)憑借環(huán)保、舒適等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于車間廠房、地下停車場(chǎng)、學(xué)校等地,越來(lái)越多的人開(kāi)始關(guān)注這種空調(diào)系統(tǒng),甚至一些企業(yè)還在研究家用型水空調(diào)系統(tǒng)的生產(chǎn)。那么,相較于其它空調(diào)系統(tǒng),水空調(diào)優(yōu)缺點(diǎn)有哪些呢?下面一起來(lái)了解一下。
什么是水空調(diào)
當(dāng)前空調(diào)的種類有很多,其中水空調(diào)是一種在工廠、學(xué)校等地使用較多的空調(diào)系統(tǒng)。所謂水空調(diào),又被稱作水冷式空調(diào),使用地下水作為循環(huán)來(lái)進(jìn)行制冷和采暖,一般是通過(guò)水泵把水抽上來(lái),經(jīng)過(guò)室內(nèi)的風(fēng)機(jī)盤(pán)管來(lái)制冷或制熱。根據(jù)地下水的特點(diǎn),通常地下15米左右的水溫為18度左右,在夏天可達(dá)到制冷的目的,在冬天則可用于制熱。
水空調(diào)的優(yōu)點(diǎn)
水空調(diào)具有眾多優(yōu)點(diǎn),主要包括以下幾點(diǎn):
一、節(jié)能環(huán)保、價(jià)格低:水空調(diào)只有一般空調(diào)1/10--1/25電耗,耗電省費(fèi)用低,使用地下水作為循環(huán)水,非常環(huán)保。另外,由于水空調(diào)少了一般空調(diào)的室外機(jī)壓縮機(jī)部分,所以價(jià)格也相對(duì)便宜。
二、制冷快、無(wú)噪音:水空調(diào)制冷效果不受天氣炎熱影響,天氣越熱制冷效果越好,另外,其冷媒流量大、蒸發(fā)器換熱面積大,從高溫降到舒適溫度過(guò)程比用一般空調(diào)快。另外,水空調(diào)采用氣水分離器徹底消除了空調(diào)內(nèi)的水流噪音。
三、舒適、健康、高效:適度除濕不過(guò)分干燥,相對(duì)濕度始終保持60-65%人體最舒適水平,使用起來(lái)非常舒適,且不會(huì)產(chǎn)生“空調(diào)病”。另外,采用氣水分離技術(shù)提高水的密度提高水溫傳導(dǎo)效率,結(jié)合特制的蒸發(fā)器充分利用天然冷氣,空調(diào)出風(fēng)溫度接近于進(jìn)水溫度,同等水溫條件下可比用一般水溫空調(diào)降低4-5℃。
水空調(diào)的缺點(diǎn)
“水空調(diào)”利用的采水技術(shù)給它帶來(lái)了限制。市面上的“水空調(diào)”采水方式分為三種:地下水采集、江河水采集、污水采集。而這三種采水方式都存在技術(shù)難以解決的隱患。
結(jié)語(yǔ) 以上主要對(duì)水空調(diào)優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析,水空調(diào)具有節(jié)能環(huán)保、價(jià)格低、制冷快、無(wú)噪音、舒適、健康、高效等等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然,由于技術(shù)限制,其缺點(diǎn)也非常明顯,對(duì)于一般家庭而言,中央空調(diào)仍是家庭制冷的最佳選擇。
第三篇:根據(jù)目前熱泵技術(shù)的暖通空調(diào)英語(yǔ)論文應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展水平(精選)
根據(jù)目前熱泵技術(shù)的暖通空調(diào)英語(yǔ)論文應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展水平,通過(guò)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)的綜合分析和研究,我們認(rèn)為實(shí)現(xiàn)資源與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的熱泵關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)重點(diǎn)解決以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。關(guān)鍵字: 熱泵 可持續(xù)發(fā)展
根據(jù)目前熱泵技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展水平,通過(guò)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)的綜合分析和研究,我們認(rèn)為實(shí)現(xiàn)資源與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的熱泵關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)重點(diǎn)解決以下幾個(gè)方面的問(wèn)題: 1)高效可靠長(zhǎng)壽命低成本的熱泵機(jī)組關(guān)鍵設(shè)備的研究和開(kāi)發(fā)、可靠節(jié)能的容量調(diào)節(jié)和運(yùn)行控制方式的研究,進(jìn)一步提高熱泵在節(jié)能效果方面所具有的潛力和優(yōu)勢(shì)。如在小型熱泵機(jī)組中,目前性能優(yōu)良的螺桿式壓縮機(jī)和渦旋式壓縮機(jī)正在取代往復(fù)式壓縮機(jī),提高了熱泵壓縮機(jī)的絕熱效率。換熱設(shè)備開(kāi)發(fā)和傳熱特性的研究,同樣對(duì)提高熱泵機(jī)組性能、降低熱泵機(jī)組成本起著重要的作用。目前,除繼續(xù)進(jìn)行強(qiáng)化傳熱研究,需要開(kāi)展的一個(gè)重要課題就是針對(duì)不同工質(zhì)和熱泵的不同運(yùn)行參數(shù),深入研究制冷工質(zhì)在板式換熱器內(nèi)的流動(dòng)和傳熱特性機(jī)理。隨著熱泵的應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大,大中型熱泵機(jī)組的開(kāi)發(fā)已經(jīng)成為當(dāng)前熱泵應(yīng)用研究領(lǐng)域里的一個(gè)亟需解決的問(wèn)題。2)開(kāi)展多種熱源形式的熱泵系統(tǒng)理論與應(yīng)用研究,當(dāng)前重點(diǎn)應(yīng)開(kāi)展地埋管換熱器地源熱泵的理論研究??諝庠礋岜靡言诳照{(diào)領(lǐng)域得到了較廣泛得應(yīng)用,但由于其性能受到室外氣象條件季節(jié)性溫度變化規(guī)律的制約,制冷量和制熱量難以和建筑物的冷熱負(fù)荷相適應(yīng),以及冬季室外換熱器結(jié)霜等問(wèn)題,使其應(yīng)用的領(lǐng)域和范圍受到很大程度上的限制。江河湖海的地表水,無(wú)疑也是可供選擇的熱泵熱源方式,但其應(yīng)用同樣受到水源條件和氣象條件的限制
第四篇:鎂合金的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用
鎂合金的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用
鎂合金是以鎂為原料的高性能輕型結(jié)構(gòu)材料,比重與塑料相近,剛度、強(qiáng)度不亞于鋁,具有較強(qiáng)的抗震、防電磁、導(dǎo)熱、導(dǎo)電等優(yōu)異性能,并且可以全回收無(wú)污染。鎂合金質(zhì)量輕,其密度只有1.7 kg/m3,是鋁的2/3,鋼的1/4,強(qiáng)度高于鋁合金和鋼,比剛度接近鋁合金和鋼,能夠承受一定的負(fù)荷,具有良好的鑄造性和尺寸穩(wěn)定性,容易加工,廢品率低,具有良好的阻尼系數(shù),減振量大于鋁合金和鑄鐵,非常適合用于汽車的生產(chǎn)中,同時(shí)在航空航天、便攜電腦、手機(jī)、電器、運(yùn)動(dòng)器材等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用空間。
一、鎂合金的優(yōu)點(diǎn)
1、鎂合金密度小但強(qiáng)度高、剛性好。在現(xiàn)有工程用金屬中,鎂的密度最小,是鋼的1/5,鋅的1/4,鋁的2/3。普通鑄造鎂合金和鑄造鋁合金的剛度相同,因而其比強(qiáng)度明顯高于鋁合金。鎂合金的剛度隨厚度的增加而成立方比增加,故而鎂合金制造剛性好的性能對(duì)整體構(gòu)件的設(shè)計(jì)十分有利。
2、鎂合金的韌性好、減震性強(qiáng)。鎂合金在受外力作用時(shí),易產(chǎn)生較大的變形。但當(dāng)受沖擊載荷時(shí),吸收的能量是鋁的1.5倍,因此,很適合應(yīng)于受沖擊的零件—車輪;鎂合金有很高的阻尼容量,是避免由于振動(dòng)、噪音而引起工人疲勞等場(chǎng)合的理想材料。
3、鎂合金的熱容量低、凝固速度快、壓鑄性能好。鎂合金是良好的壓鑄材料,它具有很好的流動(dòng)性和快速凝固率,能生產(chǎn)表面精細(xì)、棱角清晰的零件,并能防止過(guò)量收縮以保證尺寸公差。由于鎂合金熱容量低,與生產(chǎn)同樣的鋁合金鑄件相比,其生產(chǎn)效率高40%~50%,且鑄件尺寸穩(wěn)定,精度高,表面光潔度好。
4、鎂合金具有優(yōu)良的切削加工性。鎂合金是所有常用金屬中較容易加工的材料。加工時(shí)可采用較高的切削速度和廉價(jià)的切削刀具,工具消耗低。而且不需要磨削和拋光,用切削液就可以得到十分光潔的表面。
5、資源豐富。中國(guó)是鎂資源大國(guó),菱鎂礦、白云石礦和鹽湖鎂資源等優(yōu)質(zhì)煉鎂原料在中國(guó)的儲(chǔ)量十分豐富,為中國(guó)的原鎂工業(yè)及“下游”產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展和不斷進(jìn)步提供了物質(zhì)保證。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái),隨著改革開(kāi)放和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷深入發(fā)展,中國(guó)鎂工業(yè)也有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。2000年全國(guó)鎂產(chǎn)量約為200 kt,幾乎占世界鎂產(chǎn)量的40%,位居全球第一。2005年,原鎂產(chǎn)量達(dá)到354 kt,原鎂產(chǎn)能接近600 kt,比2004年凈增100kt,同比增長(zhǎng)32.1%,占全球鎂產(chǎn)量的2/3,成為中國(guó)繼鋁、銅、鉛、鋅之后的第五大有色金屬。
二、鎂合金的缺點(diǎn)
1、易燃性。鎂元素與氧元素具有極大的親和力,其在高溫下甚至還處于固態(tài)的情況下,就很容易與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng),放出大量熱,且生成的氧化鎂導(dǎo)熱性能不好,熱量不能及時(shí)發(fā)散,繼而促進(jìn)了氧化反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行,形成了惡性循環(huán),而且氧化鎂疏松多孔,不能有效阻隔空氣中氧的侵入。
2、室溫塑性差。鎂屬于密排六方晶體結(jié)構(gòu),其在室溫下只有1個(gè)滑移面和3個(gè)滑移系,因此它的塑性變形主要依賴于滑移與孿生的協(xié)調(diào)動(dòng)作,但鎂晶體中的滑移僅發(fā)生在滑移面與拉力方向相傾斜的某些晶體內(nèi),因而滑移的過(guò)程將會(huì)受到極大地限制,而且在這種取向下孿生很難發(fā)生,所以晶體很快就會(huì)出現(xiàn)脆性斷裂。在溫度超過(guò)250℃時(shí),鎂晶體中的附加滑移面開(kāi)始起作用,塑性變形能力變強(qiáng)。
3、耐蝕性差。鎂具有很高的化學(xué)活潑性,其平衡電位很低,與不同類金屬接觸時(shí)易發(fā)生電偶腐蝕,并充當(dāng)陽(yáng)極作用。在室溫下,鎂表面與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng),形成氧化鎂薄膜,但由于氧化鎂薄膜比較疏松,其致密系數(shù)僅為0.79,即鎂氧化后生成氧化鎂的體積縮小,因此耐蝕性很差。
三、鎂合金應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀
全球鎂合金的需求年均增長(zhǎng)達(dá)到10% 左右,西方鎂合金的市場(chǎng)需求增長(zhǎng)率達(dá)到了15% 以上,未來(lái)鎂合金的市場(chǎng)需求將呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。鎂合金主要應(yīng)用于汽車、3C、航空航天領(lǐng)域,其中應(yīng)用于汽車產(chǎn)業(yè)(70%)、3C行業(yè)(20%)、軍事和航空航天(10%)。
1、國(guó)外鎂合金應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀
國(guó)外對(duì)于鎂及其合金的研究開(kāi)發(fā)較早,到目前鎂及其合金材料的開(kāi)發(fā)應(yīng)用已進(jìn)入相對(duì)比較成熟的階段。其中北美是目前鎂及其合金材料用量最多的地區(qū),而歐洲鎂及鎂合金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度也增長(zhǎng)迅速。但比較來(lái)看,國(guó)外不同國(guó)家和地區(qū)對(duì)于鎂及其合金材料的開(kāi)發(fā)應(yīng)用仍然存在較大的差異,其中表現(xiàn)突出的仍然集中在德國(guó)、俄羅斯、美國(guó)、加拿大、日本等對(duì)鎂合金研究開(kāi)發(fā)較早的國(guó)家。具體應(yīng)用主要集中在以下幾個(gè)方面:
鎂合金在汽車工業(yè)中的應(yīng)用
鎂合金在汽車上的應(yīng)用已經(jīng)有許多年的歷史,從20 世紀(jì)20年代開(kāi)始,鎂制零件就開(kāi)始在賽車上應(yīng)用。到了20 世紀(jì)90 年代,鎂合金發(fā)展迅速,各國(guó)相繼出臺(tái)了鎂研究計(jì)劃,開(kāi)展了大型的“產(chǎn)、學(xué)、研”聯(lián)合攻關(guān)項(xiàng)目和計(jì)劃。德國(guó)政府制訂了一個(gè)投資2500 萬(wàn)德國(guó)馬克的鎂合金研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃,主要研究壓鑄合金工藝,快速原型化與工具制造技術(shù)和半固態(tài)成型工藝,以提高德國(guó)在鎂合金應(yīng)用方面的能力;1993 年歐洲汽車制造商提出“3 L 汽油轎車”的新概念,美國(guó)也提出了“PNGV”(新一代交通工具)的合作計(jì)劃,其目標(biāo)是生產(chǎn)出消費(fèi)者可承受的每百公里耗油3 L 的轎車,且整車至少80%以上的部件可以回收,這些要求迫使汽車制造商采用更多高新技術(shù),生產(chǎn)重量輕、耗油少、符合環(huán)保要求的新一代汽車,因此除汽車輪轂外,鎂合金還被廣泛應(yīng)用于增壓器轉(zhuǎn)子、發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)箱體、風(fēng)扇、發(fā)動(dòng)機(jī)零件、整體座椅系統(tǒng)、儀表板整體框架、方向盤(pán)、草坪機(jī)底盤(pán)等其他零部件。
國(guó)際國(guó)內(nèi)對(duì)于鎂合金在汽車上的應(yīng)用的研究不斷發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,應(yīng)用的量也相應(yīng)增加。目前全球汽車平均每輛用鎂合金4~5 kg,根據(jù)西方汽車工業(yè)界的展望,在未來(lái)二十年里,平均每輛汽車上的鎂合金用量將達(dá)到100~120 kg,將比目前增長(zhǎng)50 倍以上,屆時(shí)僅用于汽車的鎂合金將超過(guò)500 萬(wàn)t,約為目前全球鎂年生產(chǎn)量(80 萬(wàn)t)的6 倍。相較于鋁合金、在成熟產(chǎn)品上鎂合金將具備更高的性價(jià)比:如果按原鎂16000 元/t 和電解鋁13000 元/t 的行業(yè)平均成本分析,由于鎂合金比重較?。ㄦV比重為1.7kg/m3,鋁比重為2.7 kg/m3),相同體積的鎂合金成本較鋁合金低30%。
圖1 汽車中各種原材料使用比例
鎂合金在電子領(lǐng)域中的應(yīng)用
在3C 產(chǎn)品領(lǐng)域,以筆記本電腦、手機(jī)和數(shù)碼相機(jī)為代表的3C 產(chǎn)品朝著輕、薄、短、小方向發(fā)展的推動(dòng)下,鎂合金的應(yīng)用得到了持續(xù)增長(zhǎng)。鎂合金與傳統(tǒng)3C產(chǎn)品使用的外殼材料相比具有輕量化、剛性高、減震性好、無(wú)磁、散熱、可回收等優(yōu)點(diǎn);特別是應(yīng)用于3C 產(chǎn)品外殼上其外觀及觸摸質(zhì)感極佳,已成為設(shè)計(jì)和消費(fèi)的流行趨勢(shì)。
與塑料相比鎂合金具有良好的導(dǎo)熱性、剛性,特別是極其易于回收。一旦鎂合金的應(yīng)用進(jìn)入良性循環(huán)之后,其廢料不僅不會(huì)危害環(huán)境,其優(yōu)良的再生性也會(huì)致使鎂資源得到充分利用,也使鎂合金使用成本更進(jìn)一步的降低。不僅如此,鎂合金還具有非常好的壓鑄工藝性能,采用壓鑄的方法制造的鎂合金3C 類產(chǎn)品外殼,厚度最薄可達(dá)0.4 mm,并且強(qiáng)度和剛度都極為優(yōu)異。以耐沖撞性為例,其耐撞強(qiáng)度及吸振性均遠(yuǎn)較塑料佳,尤其是相同抗力下厚度僅塑料的1/3,且具良好的散熱性及防電磁波干擾的性能。
以上特性使鎂合金在3C 產(chǎn)業(yè)(計(jì)算機(jī)、通訊、消費(fèi)電子)及電動(dòng)工具,運(yùn)動(dòng)器材等方面的應(yīng)用,已成為一個(gè)新的市場(chǎng)熱點(diǎn),如筆記本計(jì)算機(jī)、掌上計(jì)算機(jī)外殼、照相機(jī)外殼、攝相機(jī)外殼、投影錄像機(jī)外殼、電視機(jī)、音響外殼等,而且其應(yīng)用領(lǐng)域還在迅速擴(kuò)大。
鎂合金在國(guó)防領(lǐng)域及其他領(lǐng)域的應(yīng)用
鎂合金由于質(zhì)量輕而被廣泛地應(yīng)用于國(guó)防和航空航天產(chǎn)品,其應(yīng)用包括飛行器機(jī)身及其發(fā)動(dòng)機(jī)、起落輪、火箭、導(dǎo)彈及其發(fā)射架、衛(wèi)星探測(cè)器、旋轉(zhuǎn)羅盤(pán)、電磁套罩、雷達(dá)和電子裝置以及地面控制裝置等。如MD600 直升機(jī)的主傳動(dòng)系統(tǒng)使用鎂合金后,水平旋翼系統(tǒng)的功能得到有效提高。太空飛船和衛(wèi)星部件使用鎂合金后能適應(yīng)太空運(yùn)行的特殊環(huán)境,諸如由空氣動(dòng)力學(xué)加熱引起的溫度極限、臭氧侵蝕、短波電磁輻射和高能粒子(電子、質(zhì)子和小隕石)的沖擊等。
鎂合金在航空、航天較早得到應(yīng)用, 在兵器上也得到一定應(yīng)用,最早應(yīng)用于軍事工業(yè)領(lǐng)域是在1916年,被用于制造77mm炮彈引線。國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家由于資源原因,對(duì)鎂合金在兵器上的應(yīng)用還持謹(jǐn)慎態(tài)度。
2、國(guó)內(nèi)鎂合金應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)的鎂儲(chǔ)量世界第一,我國(guó)已探明的白云石礦資源總量為40 億t,青海柴達(dá)木盆地的33 個(gè)鹽湖鎂鹽儲(chǔ)量為47.5 億t,而且儲(chǔ)存形式為非常有利于開(kāi)采的高純度氯化鎂。我國(guó)的菱鎂礦資源總量31.45 億t,符合煉鎂要求的一、二級(jí)礦占78%,已探明儲(chǔ)量可開(kāi)采年限至少有1000 年之久。而大海則是最大的“鎂礦”,海水中含鎂約2100 億t,其中每千克海水中約含3.8 g 氯化鎂,可以預(yù)見(jiàn)的將來(lái)中國(guó)絕不會(huì)缺鎂資源。而與鎂不同的是中國(guó)的鋁土礦資源非常貧乏,中國(guó)國(guó)內(nèi)鋁土礦資源僅能供應(yīng)中國(guó)生產(chǎn)10 年,目前60% 的鋁土礦資源依賴進(jìn)口,發(fā)展鎂合金產(chǎn)業(yè)符合中國(guó)的資源戰(zhàn)略。
我國(guó)對(duì)鎂合金的開(kāi)發(fā)利用也非常重視,科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)等部門針對(duì)鎂合金開(kāi)發(fā)相繼出臺(tái)了各種研究計(jì)劃,加深、加快對(duì)鎂合金材料的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)研究。2000 年3 月,科技部啟動(dòng)了“鎂合金開(kāi)發(fā)應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化”的前期戰(zhàn)略研究,全國(guó)共有4 個(gè)研究所、7 所高校、20 多家企業(yè)直接參與了“鎂合金開(kāi)發(fā)應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目的實(shí)施。該項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的新型水氯鎂石脫水制備無(wú)水氯化鎂的工程技術(shù)在國(guó)際上處于較高水平;開(kāi)發(fā)的皮江法煉鎂工藝技術(shù)不斷提高,有效節(jié)約了資源,提高了生產(chǎn)效率,減少了污染;開(kāi)發(fā)的高品質(zhì)鎂合金短流程工藝,降低了成本;開(kāi)發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的10 款鎂合金冷、熱室壓鑄機(jī)及配套設(shè)備,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到50%,基本滿足了國(guó)內(nèi)鎂合金壓鑄生產(chǎn)需求。目前該項(xiàng)目已取得一些階段性成果:解決了材料研究、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具制造、壓鑄成型到表面防腐等系列關(guān)鍵工程技術(shù)。成功開(kāi)發(fā)應(yīng)用了25 種鎂合金摩托車零件和52 種鎂合金汽車零件,分別裝車90 萬(wàn)輛和54.65 萬(wàn)輛,微型汽車單車最高用鎂零件9 kg,轎車最高用鎂零件8.17 kg ;同時(shí)開(kāi)發(fā)了14 類鎂合金3C 產(chǎn)品零件和8 種列車制動(dòng)器零件,為進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用打下了良好基礎(chǔ)。同時(shí)建立了從鎂合金前沿高科技研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開(kāi)發(fā)的研發(fā)體系,突破了一批前沿核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù),培育組建了十幾家有關(guān)鎂合金及制品的股份制公司,建立了一批鎂合金產(chǎn)業(yè)化基地,啟動(dòng)了鎂合金標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)工作,并已完成一批標(biāo)準(zhǔn)的制定。
鎂合金材料作為21世紀(jì)新型綠色環(huán)保結(jié)構(gòu)材料,將在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品輕量化技術(shù)領(lǐng)域起到越來(lái)越重要的作用,西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已將鎂合金材料作為重要的戰(zhàn)略物資進(jìn)行研究開(kāi)發(fā),對(duì)其相關(guān)材料和制造技術(shù)的研究實(shí)行嚴(yán)格保密。而我國(guó)是鎂資源最豐富的國(guó)家,可利用的鎂資源占世界貯量的70%,是世界上原鎂生產(chǎn)和出口量最大的國(guó)家。但是,我國(guó)鎂產(chǎn)品和鎂合金加工技術(shù)水平較低,屬于典型的以犧牲資源和環(huán)境為代價(jià)的原料出口性產(chǎn)業(yè)。開(kāi)展兵器用鎂合金材料及鎂合金零件的研發(fā),爭(zhēng)取形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鎂合金在兵器上應(yīng)用的集成技術(shù),即可加快和推動(dòng)國(guó)防工業(yè)科技技術(shù)進(jìn)步,使我國(guó)武器研制和生產(chǎn)達(dá)到國(guó)外同等先進(jìn)技術(shù)水平,同時(shí),也為鎂合金在民品上的應(yīng)用提供先進(jìn)制造技術(shù),拓寬鎂合金的應(yīng)用領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)軍民品雙向互動(dòng),帶動(dòng)鎂合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展,將我國(guó)的鎂資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為鎂技術(shù)優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)都具有重大戰(zhàn)略意義。
第五篇:中國(guó)熱泵行業(yè)現(xiàn)狀分析及前景展望
中國(guó)熱泵行業(yè)現(xiàn)狀分析及前景展望
“熱泵”裝置通過(guò)電力做功,從自然界中捕獲低品位熱能,轉(zhuǎn)移并提升至可供人們生產(chǎn)、生活利用的高品位熱能。熱泵消耗1份電能,可提供3至6份(甚至更多)高品位熱能,其一次能源利用率超過(guò)100%,比傳統(tǒng)供暖方式節(jié)能30%以上,是規(guī)模利用自然能源和可再生能源的“生態(tài)精靈”。
熱泵技術(shù)在我國(guó)的市場(chǎng)推廣已近10年,目前僅做出10億元的市場(chǎng)份額。這樣造福于民的高科技節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品在市場(chǎng)推廣中到底遇到了哪些問(wèn)題?
現(xiàn)狀:
行業(yè)泥沙俱下,市場(chǎng)準(zhǔn)入混亂
熱泵行業(yè)用10年的時(shí)間僅做出了10億元的市場(chǎng),其市場(chǎng)份額仍有很大的提升空間。
熱泵行業(yè)是2000年前后在我國(guó)興起的新興產(chǎn)業(yè)。根據(jù)暖通行業(yè)內(nèi)媒體《暖通空調(diào)咨詢》分析,1999年到2002年,是熱泵市場(chǎng)的示范期;2003年到2005年,熱泵技術(shù)市場(chǎng)份額逐年遞增,許多家電廠商適時(shí)跟進(jìn),熱泵生產(chǎn)商和銷售商逐步增多,整個(gè)行業(yè)進(jìn)入快速成長(zhǎng)期;2006年以后,由于“十一五”規(guī)劃提出節(jié)能20%的目標(biāo),提高了全社會(huì)對(duì)節(jié)能技術(shù)和節(jié)能產(chǎn)品的關(guān)注度,熱泵技術(shù)的大眾認(rèn)知度和市場(chǎng)推廣有了一次飛躍。
據(jù)熱泵行業(yè)內(nèi)知名企業(yè)清華同方人工環(huán)境有限公司副總經(jīng)理倪颯女士介紹,目前國(guó)內(nèi)的熱泵產(chǎn)品市場(chǎng)方興未艾,與前些年無(wú)人問(wèn)津的局面已大不相同。1993年,清華同方剛剛開(kāi)始涉足熱泵技術(shù)的研發(fā)和市場(chǎng)推廣時(shí),知曉的人很少,市場(chǎng)需求也很少,熱泵產(chǎn)品產(chǎn)量很低,相應(yīng)的生產(chǎn)成本、價(jià)格也很貴。如今,由于熱泵產(chǎn)品生產(chǎn)制造的技術(shù)門檻比較低,越來(lái)越多的人看到熱泵技術(shù)在節(jié)能環(huán)保方面的巨大商業(yè)潛力,生產(chǎn)熱泵產(chǎn)品的廠家越來(lái)越多,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈。
中投顧問(wèn)《2008-2010年中國(guó)熱泵市場(chǎng)分析及投資咨詢報(bào)告》稱,2008年上半年國(guó)內(nèi)地(水)源熱泵市場(chǎng)銷售額為10億元左右,同比增長(zhǎng)約為30%。其中小型機(jī)組6.7億元,大型機(jī)組(主要是北方市場(chǎng))3.3億元。熱泵行業(yè)近10年的發(fā)展只做出10億元的市場(chǎng),其市場(chǎng)份額仍有提升空間。
10年培育,做出10億元市場(chǎng),很重要的一個(gè)原因是行業(yè)準(zhǔn)入混亂,企業(yè)參差不齊。許多華南家電企業(yè)反映,目前行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)一些“螺絲工廠”——只要有把螺絲刀就可以買配件組裝,產(chǎn)品壽命、性能自然無(wú)法保證。并且部分熱泵工程實(shí)施后不能對(duì)抽取能量所利用的地下水或其他自然資源實(shí)現(xiàn)100%回灌或循環(huán)利用,使消費(fèi)者對(duì)熱泵產(chǎn)品失去信任。據(jù)悉,熱泵行業(yè)目前尚無(wú)成文規(guī)定,沒(méi)有建立市場(chǎng)準(zhǔn)入制度或生產(chǎn)許可證管理制度對(duì)從業(yè)企業(yè)進(jìn)行約束,生產(chǎn)門檻較低。
政策:
扶持導(dǎo)向清晰,補(bǔ)貼亟待完善
財(cái)政補(bǔ)貼為助力熱泵技術(shù)的市場(chǎng)推廣做出了示范和導(dǎo)向作用,但熱泵的市場(chǎng)推廣存在著一定的復(fù)雜性。
熱泵技術(shù)在政府眼中,是非常耀眼的“明星”,多次被寫(xiě)進(jìn)像 “十一五”規(guī)劃和《節(jié)能法》這樣的政策條文。從中央到地方,各種形式和層次的財(cái)政補(bǔ)貼更是為產(chǎn)品的市場(chǎng)推廣做出了示范和導(dǎo)向作用。但是熱泵行業(yè)畢竟是新興行業(yè),它的生產(chǎn)和市場(chǎng)推廣不同于傳統(tǒng)行業(yè),存在著一定的復(fù)雜性,現(xiàn)有政策在支持其生產(chǎn)和市場(chǎng)推廣方面仍有可完善的空間。
政府補(bǔ)貼體現(xiàn)層次性和導(dǎo)向性
近幾年來(lái),我國(guó)針對(duì)熱泵行業(yè)的財(cái)政補(bǔ)貼力度明顯。從2006年起,建設(shè)部、財(cái)政部連續(xù)3年補(bǔ)貼了3批可再生能源建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目。去年《第三批可再生能源建筑示范項(xiàng)目》共有26個(gè)?。▍^(qū)、市)的130個(gè)項(xiàng)目上榜,其中有90個(gè)項(xiàng)目涉及到地勘單位擅長(zhǎng)的土壤源熱泵、地下水源熱泵、淡水源熱泵、海水源熱泵、污水源熱泵技術(shù)項(xiàng)目。遼寧省上榜的12個(gè)項(xiàng)目全部涉及熱泵技術(shù),山東、北京、河北也成為開(kāi)發(fā)利用熱泵項(xiàng)目比較多的省份。
沈陽(yáng)、重慶等城市則以不同的財(cái)政補(bǔ)貼方式發(fā)展熱泵項(xiàng)目。沈陽(yáng)市政府對(duì)于采用地源熱泵的相關(guān)單位予以扶持,包括給予水電價(jià)格優(yōu)惠政策、財(cái)政補(bǔ)貼、簡(jiǎn)化熱泵項(xiàng)目行政審批手續(xù)等。重慶市日前出臺(tái)的《重慶市可再生能源建筑應(yīng)用示范工程專項(xiàng)補(bǔ)助資金管理暫行辦法》中規(guī)定,對(duì)利用可再生能源熱泵機(jī)組的空調(diào),按機(jī)組額定制冷量每千瓦補(bǔ)貼800元;利用可再生能源提供生活熱水的高溫?zé)岜脵C(jī)組,按機(jī)組額定制熱量每千瓦補(bǔ)貼900元。
倪副總經(jīng)理認(rèn)為,我國(guó)針對(duì)熱泵行業(yè)的財(cái)政補(bǔ)貼早些年主要面向研發(fā)機(jī)構(gòu),這兩年多補(bǔ)給項(xiàng)目方(如建筑開(kāi)發(fā)商),現(xiàn)在開(kāi)始轉(zhuǎn)向終端消費(fèi)者。通過(guò)補(bǔ)貼生產(chǎn)企業(yè)的銷售價(jià)格,刺激用戶選用節(jié)能產(chǎn)品。這種轉(zhuǎn)變體現(xiàn)了國(guó)家政策的層次性
和導(dǎo)向性,在熱泵行業(yè)從生產(chǎn)到銷售的各個(gè)環(huán)節(jié)上都有政策的激勵(lì),對(duì)于熱泵行業(yè)的成長(zhǎng)是十分有益的。此次國(guó)家發(fā)改委出臺(tái)的惠民政策中也明確提出對(duì)于采用家用節(jié)能空調(diào)的用戶給予補(bǔ)貼。
從提供生活熱水和采暖來(lái)看,熱泵產(chǎn)品最直接替代的傳統(tǒng)能源就是煤炭,近期我國(guó)的煤電價(jià)格上調(diào)和限制使用燃煤鍋爐等政策都對(duì)熱泵產(chǎn)品的市場(chǎng)推廣起到了幫助作用。以熱泵熱水器為例,它以少量電能推動(dòng)熱泵機(jī)組,由熱泵系統(tǒng)吸收自然界的低品位熱能(如空氣、水、地?zé)岬龋?,?千瓦電能可產(chǎn)生4千瓦熱能,同時(shí)還可以利用低谷電價(jià)工作,運(yùn)行成本只有電熱水器的1/4,節(jié)電環(huán)保效果明顯。熱泵技術(shù)在回收低溫廢熱方面能夠發(fā)揮巨大潛力,像污水、冷卻水、工業(yè)用水等都可以成為熱泵產(chǎn)品的能量源,其市場(chǎng)前景十分廣闊。采訪中業(yè)內(nèi)企業(yè)多次向記者表示,期待國(guó)家能夠出臺(tái)更多能源價(jià)格調(diào)整策略,或針對(duì)使用熱泵產(chǎn)品的用戶進(jìn)行電價(jià)補(bǔ)貼,以激勵(lì)熱泵產(chǎn)品的市場(chǎng)推廣。
跨部門行政許可手續(xù)復(fù)雜
業(yè)內(nèi)人士向記者介紹,熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和運(yùn)行等各個(gè)環(huán)節(jié)都需要對(duì)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件狀況和用戶的具體需求進(jìn)行科學(xué)的考察和嚴(yán)密的論證,這個(gè)過(guò)程離不開(kāi)工程實(shí)施所涉及的具體政府機(jī)關(guān)的支持和協(xié)助,比如跨部門的行政審批和許可、提供工程實(shí)施地的地質(zhì)和水文資料等等。
由于熱泵是一個(gè)新興行業(yè),還沒(méi)有相應(yīng)的、較為完善的行政服務(wù)體系,它所涉及的跨部門的行政許可手續(xù)比較復(fù)雜。以北京市2006年出臺(tái)的《北京市關(guān)于發(fā)展熱泵系統(tǒng)的指導(dǎo)意見(jiàn)》為例,里邊提到熱泵系統(tǒng)施工前期,項(xiàng)目單位須取得“市國(guó)土局對(duì)項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)的地質(zhì)條件評(píng)估意見(jiàn),市水務(wù)局的水資源評(píng)估意見(jiàn),市規(guī)劃委對(duì)井孔布局、管線布置的初審意見(jiàn)和市環(huán)保局對(duì)環(huán)境影響的評(píng)價(jià)意見(jiàn),市發(fā)展改革委對(duì)熱泵項(xiàng)目進(jìn)行統(tǒng)一審批”。
這樣復(fù)雜的程序既反映出地方政府在保護(hù)生態(tài)環(huán)境、監(jiān)督工程質(zhì)量方面負(fù)責(zé)任的態(tài)度,也從側(cè)面反映了熱泵產(chǎn)品市場(chǎng)推廣的難度和復(fù)雜性。隨著熱泵市場(chǎng)的逐步發(fā)展,各地方政府部門已經(jīng)在積極按照市場(chǎng)和熱泵產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,調(diào)整相關(guān)政策,積極簡(jiǎn)化行政審批手續(xù)。沈陽(yáng)市在地方法規(guī)中已明確規(guī)定“市和區(qū)、縣(市)兩級(jí)政府和開(kāi)發(fā)區(qū)管委會(huì)要加強(qiáng)對(duì)利用地源熱泵技術(shù)從事供熱制冷經(jīng)營(yíng)企業(yè)的服務(wù),簡(jiǎn)化辦事程序,實(shí)行特事特辦、一站式服務(wù)”。
前景:
突破技術(shù)限制,提高節(jié)能意識(shí)
熱泵技術(shù)在可靠性方面已成熟,主要的技術(shù)突破和局限集中在應(yīng)用方面。大眾節(jié)能意識(shí)有待提高。
熱泵的技術(shù)原理是物理學(xué)中的經(jīng)典循環(huán)——逆卡諾循環(huán),它的道理——“反著提取能量”不難被理解,但是如何控制這個(gè)能量提取過(guò)程,使它能夠?yàn)槿祟愃?,卻是幾代科學(xué)家經(jīng)過(guò)100多年的研究才開(kāi)發(fā)出來(lái)的。因此,控制技術(shù)是熱泵的核心技術(shù),它必須穩(wěn)定可靠,同時(shí)適應(yīng)復(fù)雜的自然條件和用戶需求,才可能被應(yīng)用。目前的熱泵技術(shù)在可靠性方面已經(jīng)十分成熟,主要的技術(shù)突破和局限集中在應(yīng)用范圍、能源條件和功能/性能的擴(kuò)展上。
應(yīng)用范圍待拓寬
熱泵產(chǎn)品在既需要供冷又需要供熱的地方最能夠發(fā)揮其節(jié)能環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益。任何一種單獨(dú)的供冷或供熱需求提供起來(lái)都不夠經(jīng)濟(jì),因而它在長(zhǎng)江以南、尤其是兩廣一帶的應(yīng)用并不多。隨著人們對(duì)舒適性的要求越來(lái)越高,熱泵產(chǎn)品的應(yīng)用地域正在逐步擴(kuò)展,長(zhǎng)江以南地區(qū)的市場(chǎng)也在不斷打開(kāi)。同時(shí),從前的熱泵產(chǎn)品多為民用和商用(建筑使用),現(xiàn)在已逐步擴(kuò)大到工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。比如同方在河北開(kāi)灤煤礦等煤礦作業(yè)區(qū)的示范項(xiàng)目,通過(guò)利用采礦過(guò)程中伴生的礦井涌水中的能量,為礦井口送暖風(fēng)和提供洗浴熱水。
空氣源熱泵不能在太冷的地方使用,原來(lái)只能在-5℃以上的溫度條件下使用,現(xiàn)在經(jīng)過(guò)技術(shù)改良,有些空氣源熱泵已經(jīng)可以在-20℃的超低溫條件下使用了。
而像污水源熱泵和海水源熱泵這樣的熱泵系統(tǒng),由于污水和海水的成分比較復(fù)雜,直接利用有可能腐蝕機(jī)組,有待于進(jìn)一步的研究。這部分的技術(shù)研發(fā)需要與其他相關(guān)機(jī)構(gòu)合作,對(duì)機(jī)組和水源做特殊處理。目前比較成熟的做法是直接引用已處理到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的污水,由熱泵機(jī)組對(duì)其進(jìn)行能量提取。
功能/性能也須擴(kuò)展
以熱泵熱水器為例,由于技術(shù)條件的限制,從前熱泵熱水器的出水溫度只能達(dá)到45℃左右,這樣的溫度只能用來(lái)洗澡,用來(lái)采暖溫度稍低?,F(xiàn)在,經(jīng)過(guò)技術(shù)改良,有些熱泵熱水器的出水溫度可以達(dá)到55℃-65℃,基本能夠滿足采暖需求。
另外,熱泵產(chǎn)品與其他設(shè)施的配套使用也可為熱泵的市場(chǎng)推廣打開(kāi)一方天地。據(jù)同方人環(huán)工程技術(shù)部門介紹,由于出水溫度不夠高,從前的熱泵產(chǎn)品在應(yīng)用到使用暖氣片散熱的既有建筑中受到限制;現(xiàn)在新型建筑多采用地板散熱裝置,這種散熱裝置的技術(shù)路線與熱泵產(chǎn)品很吻合,因?yàn)榈匕迳嵫b置的面積大,不需要較高溫度的熱水就可以滿足用戶舒適性的要求,這樣的配套設(shè)施改造和使用也增加了熱泵產(chǎn)品的市場(chǎng)應(yīng)用機(jī)會(huì)。
需要補(bǔ)充的是,從同方人環(huán)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,即便熱泵產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試等環(huán)節(jié)都沒(méi)有出現(xiàn)技術(shù)障礙,在產(chǎn)品的正式投入運(yùn)行和售后服務(wù)階段還是會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,很多相關(guān)的控制和操作系統(tǒng)還沒(méi)有“傻瓜”到人人都能掌握的程度,違章操作和錯(cuò)誤操作時(shí)有發(fā)生。另外,從空調(diào)制冷的角度來(lái)看,由于全球氣候變暖的壓力日益加大,傳統(tǒng)的碳氟制冷劑逐漸被棄用,用什么冷媒代替碳氟制冷劑仍是一個(gè)全球性的技術(shù)難題。
好產(chǎn)品須廣泛認(rèn)知
目前,普通大眾對(duì)于熱泵技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)品還知之甚少。熱泵產(chǎn)品想要在市場(chǎng)上大規(guī)模推廣和應(yīng)用,需要普通大眾的廣泛認(rèn)知和支持。
節(jié)能環(huán)保從來(lái)都不是一句空話,讓人們了解后,才會(huì)成為一種影響普通人生活方式和思維方式的意識(shí)。利用熱泵思維(提取和循環(huán)利用能量),我們的生產(chǎn)和生活中隱含著許多可以利用的能量,比如房間排風(fēng)的熱回收、干燥、工業(yè)廢水、廢熱、廢料等等。
同方人環(huán)的銷售部門認(rèn)為,常規(guī)的能量提取和利用已經(jīng)有很多人在做,但是復(fù)雜的能量提取工作則需要專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)來(lái)主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、利用、并完成。像熱泵產(chǎn)品這樣專業(yè)性非常強(qiáng)的節(jié)能產(chǎn)品的市場(chǎng)推廣,絕對(duì)不僅僅是賣東西這么簡(jiǎn)單。與其說(shuō)它推廣的是一種商品,不如說(shuō)它推廣的是一種節(jié)能意識(shí),與用戶共同探索節(jié)能途徑。因此,它的市場(chǎng)推廣比其他任何一種產(chǎn)品在資源投入、服務(wù)周期和專業(yè)性要求方面都要細(xì)致得多。