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空气源热泵供热产业是如何定义的?

时间: 2016-10-29 14:23  来源: 中国空气能网   作者: kqn   点击:  

一、空气热能是可再生能源的一种形式
 
      空气热能是指贮存在大气中的热能,空气热能来源于太阳能,是一种可再生能源的形式。如图1-1所示,最终进入靠近地表的大气层的太阳能(包括潜热及显热)约占到达大气层表面的太阳能总量的30%左右。根据测算,到达地球大气层表面太阳辐射总能量约为1.7*1014KW,则约 30%被靠近地表的大气层所吸收,形成空气热能总量约5.1*1013KW。空气热能的储量非常可观。
 
      空气热能符合可再生能源的定义。国际上,1981年在内罗毕召开的“新能源和可再生能源”国际会议上,首次提出将可再生能源定义为“新的、可更新的能源资源,采用新技术和新材料加以开发利用。它不同于常规的化石能源,可持续发展,几乎是用之不竭,消耗后可得到恢复和补充,不产生或很少产生污染物,对环境无多大损害,有利于生态良性循环的能源形式。”毫无疑问,空气热能具备以上属性。欧盟2009年4月23日发布的可再生能源指令(DIRECTIVE 2009/28/EC, Renewable Energy Source Directive)中将“空气热能”(Aerothermal)被定义为“在环境空气中存在的能量”,与太阳能(Solar energy)、地热能(Geothermal)等并列,被纳入可再生能源范围。
 
      我国人大在2005年《关于<中华人民共和国可再生能源法>(草案征求意见稿)的说明》中,进行了详细阐述,具体如下:“本法所称可再生能源是指下列从自然界直接获取的、可再生的非化石能源:(一)风能;(二)太阳能;(三)水能(利用水力发电的,电站总装机容量超过5万千瓦的除外);(四)生物质能(通过传统燃烧方式利用秸秆、薪柴、人畜粪便等除外);(五)地热能和地温热源的热能;(六)海洋能;(七)法律、法规规定的其他可再生能源”。可见国家在定义可再生能源时,留出一定发展空间,根据国内外相关产业发展,可以给予补充规定。
 
      我国部分地方和部委已经开始关注空气热能。浙江省率先为可再生能源开发利用立法,在《浙江省可再生能源开发利用促进条例》(2012年5月30日浙江省人大通过)中明确提出:本条例所称可再生能源,是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能、空气能等非化石能源。2015年11月25日住房和城乡建设部科技发展促进中心正式发布了《空气热能纳入可再生能源范畴的指导手册》。
 
二、空气源热泵是实现空气热能有效利用的节能技术
 
      空气热能能够被热泵等装置转换利用,形成高于环境温度、以满足生活和生产中的供热需求。同太阳能光伏、太阳能光热设备一样,空气源热泵是可再生能源产品。同时,空气源热泵是利用了逆卡诺循环原理,用少量能源驱动热泵机组,通过热泵系统中的工作介质进行相变循环,把空气中的低温热量吸收压缩升温后加以利用的一种节能技术。
 
      由于热泵系统是能量搬运系统而非能量转化系统,通常用一份能源驱动热泵系统,可以搬运三、四倍于此的能量加以利用,因此空气源热泵系统相对于一般的热力设备都更加节能。采用空气源热泵技术的空气源(空气能)热泵热水器消耗一度电可以产生三到四度电的热量,其能源效率是电热水器的3~4倍,具有卓越的节能减排效果。
 
      住房和城乡建设部科技发展与促进中心2015年11月发布的《空气热能纳入可再生能源范畴的指导手册》对空气源热泵热水和供暖应用的节能潜力估算。空气源热泵热水器在夏热冬冷气候区、寒冷气候区、夏热冬暖及温和气候区节能潜力共计1620万吨标煤/年。空气源热泵供暖的北方及长江中下游地区的节能潜力共计4097万吨标煤/年。具体如下图1-6和图1-7所示:
 
三、空气源热泵供热产业定义和产品范围
 
      空气源热泵供热产业是采用空气源热泵技术,利用空气热能,实现供热应用的相关企事业单位和行业的集合。空气源热泵供热产业从产品上主要覆盖了空气源热泵的生活热水、供暖及工农业的特种应用等。从行业上涉及节能、制冷、可再生能源、采暖末端和农产品加工等多个领域。
 
      空气源热泵供热产业产品范围包括以供热用途为主(包括热水、供暖和烘干等工农业特种应用)的设备和系统。这些产品实现了空气热能这一可再生能源的有效利用,替代了传统的燃气、燃油和燃煤设备,相对于其他热力设备节能效果显著,运行中没有任何污染排放,是值得大力开发和推广利用的绿色环保设备。
 
 
四、空气源热泵供热产业的特点
 
      空气源热泵供热产业是一个新兴的产业,具有多方面独有的特点:
 
1. 行业企业来源多样
 
      目前空气源热泵供热行业从业企业全国超过300家,从企业来源来看,很多是从传统的制冷空调、太阳能热水器、电热水器和燃气热水器行业进入到空气源热泵热水设备行业。制冷空调企业如美的和格力等,太阳能企业如太阳雨、四季沐歌和力诺瑞特等,电热水器企业如A.O.史密斯和海尔等,燃气热水器企业如华帝、万家乐和万和等。这些企业都已经设立了专门的工厂或部门从事空气能产品业务。也有很多新建企业,专门从事空气源热泵热水器(空气能热水器)系列产品的制造和研发,代表性企业有纽恩泰、中广欧特斯、芬尼、生能、德能和同益等。
 
2. 产品技术具有高度的融合性
 
      空气源热泵供热产品不仅需要制冷空调领域的压缩机、换热器、阀件等传统技术和部件,也需要来自于电热行业的搪瓷水箱等储热技术,进入到供暖系统领域需要涉及到温控、水利平衡等多方面的技术。随着多能互补技术的发展也与燃热和太阳能光热行业技术上进行耦合开发出很多新的产品。
 
3. 应用领域广泛
 
      空气源热泵供热产品不仅用于生活热水,现在也开始与地暖、散热器等末端相结合大量用于北方地区的建筑供暖。在工农业领域的烘干、工业热水领域也出现大量的应用。
 
4. 行业和产品具有多重属性
 
      空气源热泵供热产品,技术原理脱胎于制冷技术,但其有卓越的节能效果、同时实现了可再生能源的有效利用。从用途上来看,家用热水器偏向于家电产品,供暖用途的空气源热泵更偏向于建筑暖通产品。这一行业兼具有节能、可再生能源、家电产品、暖通等多方面的产品属性。
 
5. 设备投资较高,但具有多种正向的社会效益
 
      相对与传统的供热设备,空气源热泵供热产品,一般来说设备的初始投资较高,由于空气源热泵具有优异的节能环保效果,相对传统的供热设备运行费用较低。同时空气源热泵可以实现节能、减排、环保、减少大气污染、提升可再生能源利用率等多重正向社会效益,应该得到政府政策的大力支持。
 
五、发展空气源热泵供热产业的意义
 
      发展空气源热泵供热产业(空气能)产业具有多方面的意义:
 
      大气污染控制。空气源热泵供热产品直接替代了传统的燃煤锅炉,减少散煤燃烧,直接有助于控制大气污染。
 
      节能减排。空气源热泵供热产品一次能源利用率大致是燃煤锅炉的2倍,纯电锅炉的3倍。比传统的供热设备能够节省大量的能源,同时减少温室气体排放。
 
      提升可再生能源利用率。空气源热泵供热产品利用了空气热能这一可再生能源,有助于提升我国的可再生能源利用率。
 
      培育高新制造业,有利于我国压缩机、换热器和自动控制系统技术的发展和提升。压缩机的制造技术又会引领和拉动我国机械加工制造业的提升。
 
      提升销售额,帮助实现在新常态下我国制造业的快速发展。
 
      可以充分利用我国既有的空调、钢铁、有色金属等产能。
 
      改善我国居民的居住供热条件,提供更高品质热水,并提供冬季供暖的解决方案。
 
      从生产、安装、修护服务等增加就业。

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