知識匯丨天然制冷劑熱泵產品或將迎來向好發(fā)展
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作為化石燃料鍋爐的環(huán)境友好替代品,使用天然制冷劑的熱泵產品預計在2021年得到更廣泛的應用。
全球建筑領域用能占比約32%,其中超過1/3用于供暖和空調。根據一份全球氣候研究報告,建筑顯然是解決氣候問題的關鍵之一。與傳統(tǒng)化石燃料鍋爐相比,熱泵產品更高效,同時有效減少溫室氣體排放,如果采用可再生能源發(fā)電,則可達成零排放。這就是熱泵市場快速發(fā)展原因之一。由此,如果未來將高效熱泵產品作為優(yōu)先選項,建筑能耗預計可降低30%~40%。
目前,全球熱泵供暖占比僅為3%,但預計到2050年,占比將增至20%~40%,減少高達9.3GtCO2當量的排放。
終端用戶也看到了熱泵市場的發(fā)展?jié)摿Α5聡l(fā)商巨頭Metro AG已經出臺計劃淘汰化石燃料供暖,重點關注熱回收、熱泵和自然通風等。當然,僅使用熱泵還是不夠的,應趨向使用天然制冷劑的熱泵,而不是HFC制冷劑。隨著歐洲計劃出臺更加嚴格的F-氣體法規(guī),天然制冷劑將成為暖通空調行業(yè)的必需品。制造商已經采用和推出更多使用天然制冷劑的設備。
幾乎所有常用天然制冷劑都適用于熱泵。碳氫、CO2和氨將特別應用于大型熱泵,小型熱泵則更多使用碳氫和CO2。
在某些應用領域,與天然制冷劑使用相關的安全性問題導致系統(tǒng)采用HFO制冷劑。當然HFO制冷劑只是天然制冷劑道路上的某一階段,最終結果是所有設施中都可以使用天然制冷劑。
近年來,丙烷(R290)熱泵已經在商用和家用領域得到了長足發(fā)展。CO2熱泵越來越普及,特別是在歐洲和日本市場,可用于供暖和空調。2021年,CO2熱泵冷水機組市場將增長,這些新產品可以更緊湊、高效地提供供暖和空調,而不依賴于可燃制冷劑。
美國市場熱泵產品增勢略緩,但行業(yè)預計明年將呈現(xiàn)增長。電氣化正推動熱泵熱水器市場上揚,但幅度不會高于新冠肺炎疫情暴發(fā)前。預計2021年熱泵熱水機市場將增長25%,達到125000臺套。
美國市場面臨很多問題,其中之一就是缺乏競爭,從而導致價格居高,產品推廣不利。對于商用CO2熱泵系統(tǒng)制造商,美國市場缺乏足夠的競爭壓力。而單元式小型CO2熱泵系統(tǒng)仍以日本企業(yè)為主,前期成本較高。大型系統(tǒng)(100TR)的美國制造商具有競爭力,盡管他們仍依賴于進口配件。總的來說,美國市場具有巨大潛力。
氨系統(tǒng)并沒有游離于熱泵市場之外,特別是低充灌量氨熱泵。作為替代傳統(tǒng)氨壓縮機驅動熱泵產品,氨-水吸收式熱泵以天然氣作為驅動,可以提供室內供暖和熱水,與燃氣鍋爐相比,燃氣用量減少一半,能效翻倍。