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    2020何去何从?!最全解读空气源热泵12大领域创新之路

    时间:?2020-05-26 10:15??来源:?未知 ??编辑:?家宝 ??点击: ?

      过近几年行业的蓬勃发展,空气源热泵产品和技术方向已经基本定下基调。同时,由于大多数新应用领域的技术门槛较高,经销商迫切需要系统化的配套和解决方案。
     
      2020,热泵产品或系统将何去何从?
     
      对此,我们审慎的选择了大量全国顶尖的生产企业总工,以及在各个细分领域最杰出60位经销商,进行了专业和细致的访谈。(完整版调查报告约2.5万字,刊登于《热泵市场》杂志2020.1,2020.2月刊。本文因大量删减,如词不达意,请以完整版为准)
     
    2020何去何从?!最全解读空气源热泵12大领域创新之路
     
      结果显示:2020年,或许可以有以下产品和系统的创新方向——
     
      一、商用/集中供暖领域
     
      创新要点:定制化、智能化、变频化、多能互补
     
      1.低温工况的稳定性
     
      提升产品在低温工况下的稳定性,通过压缩机、蒸发器、冷凝器以及其他配件的升级和系统的优化,保证用户使用体验的前提下,再考虑能效的提升或者研发更低工况下使用的产品。
     
      2.系统设计变频化
     
      系统设计变频化,比如采用变频水泵,实现流量的合理控制,通过流量的控制实现差异化的精准控温。
     
      3.智能化远程控制
     
      厂家需开发属于自己的一套控制系统,实现一个APP就可以对机组群进行远程控制的物联网控制系统。
     
      4.西北/沿海地区定制机型
     
      根据不同地区情况定制相应的机型,西北地区机组如加大蒸发器翅片间距或者加装防风沙装置,提高设备运行的稳定性和可靠性。在沿海地区,湿度大,需要调整化霜模式,重点考虑高盐、高湿和高温的腐蚀,采用不锈钢或者其它带有防腐蚀涂层的主机钣金。
     
      5.机组冷凝水处理
     
      优化冷凝水的排放路径,加大接水口的尺寸,设计更大容积的接水盘。
     
      6.多能互补
     
      热泵+其他多能源形式互补的形式,关键在于系统的控制,需要做到无缝切换,否则某一个环节除了问题便会影响整个系统的效果和能效。
     
      7.大水箱和谷电蓄能技术
     
      采用大水箱蓄热的方式,考虑水箱的安装位置、水箱大小以及机组的选型配置和利用谷电蓄热设计。
     
      二、分户采暖领域
     
      创新要点:全直流变频、分体机、一拖多热风机
     
      1.适合更低温的分体机
     
      提高分体机在低温工况下的防冻能力,要求外机尺寸更小、重量更轻、噪音更低。
     
      2.全直流变频技术
     
      变频压缩机和功能强大的直流电机的风扇,通过全直流控制模块整合直流电机灵活的调节优势,将变频机组的卓越性能发挥得淋漓尽致。
     
      3.一拖多热风机
     
      通过增加主机功率,实现热风机的“一拖多”功能,同时降低设备的初装成本和安装周期,满足农村用户的采暖需求。
     
      4.“傻瓜”式一键操作
     
      降低用户使用难度。一键式操作,简化设备的操作方式。
     
      5.降噪
     
      提升主机外壳的密封来降低主机噪音,并在安装过程中增加橡胶减震装置。室内水泵改为屏蔽泵,也可以通过水泵软连接、水泵基础减震等措施。末端为风盘的项目,选择静音电机或者在角铁支架和钢结构连接处增加减震胶垫的方式降噪。
     
      6.防腐蚀机组
     
      推出乙二醇等防冻液作为介质的防腐蚀机组。
     
      7.保温配套
     
      系统防冻,如一体化保温管,水泵、阀门等部件采用有效防护的保温配套设施。
     
      三、农业大棚恒温领域
     
      创新要点:定制机型,智能控温、控湿、控光
     
      1.低温工况下的运行稳定性
     
      蔬菜和花卉冬季供暖对设备在低温时供热能力要求高,需要提升低温工况下的性能和稳定性,比如通过提高换热器的性能,零部件的和化霜程序的升级提高系统的稳定性。
     
      2.南北方机型
     
      目前应用于农业种植的机组存在加温与控湿不平衡的缺陷,难以达到加恒温的设计初衷,造成该提速时提不起来,不需要提速时温度上升太多。南方湿冷,重加温和除湿,北方干冷,更看重加温。北方更多采用回气旁通,南方湿度高一些,余热回收的时候可以考虑定时除湿。
     
      3.变频化
     
      不同的时间段,大棚内种植物的供暖需求不同,变频技术可以很好地调节主机的热量输出。有的客户的种植大棚可能在不同时段种植不同类型的作物,那么变频技术能够根据其实际温度需求来按需输出。
     
      4.实时温度控制
     
      控制系统要求更高、更精准。目前种植大棚大多沿用分时段的传统控制逻辑,但是蔬菜和花卉温差要求比较小,特别对温度要求敏感的高档植物,需要根据实时的环境温度来实现随时的温度控制。
     
      5.物联网式的控温、控湿和控光
     
      种植大棚未来的趋势必然是智能化控温、控制和控光,需要对大棚内的各个参数实时检测,通过大数据的分析实现物联网的智能控制,将人工操作完全由智能化控制操作来替代。
     
      四、畜牧养殖恒温领域
     
      创新要点:定制化、智能化、变频化
     
      1.定制机型
     
      针对猪场、鸡场、蛇舍等不同领域做产品性能的调整,推出养猪场专业采暖机、养鸡或者养鸭场专用采暖机,符合不同场所的采暖需求。
     
      2.智能化和变频化
     
      畜牧业养殖大棚由于建筑类型、保温情况、末端情况以及不同生长阶段温度需求的差异,其热负荷计算和机组选型是不一样的;畜牧业需要严格控制室内的氨气和氮气含量,需要根据排风量和环境温度来控制系统的运行时间和温度设置。
     
      在排风的时候,大棚内部的温度、湿度都处于变化的状态,需要通过实时监控系统来检测其温度、湿度、风量等等参数,这些都需要变频技术来实现。
     
      3.防腐、防潮、防鼠和防生锈
     
      采用耐腐蚀的钣金、电线、电缆等等。畜牧养殖大棚一般位于山区,多水涝和鼠害,系统设计和安装需要做好防水和防鼠的措施,比如主机所有带孔的部位都必须做好密封,布线不要太低,尽量拉高或者悬空。
     
      4.商用热风机大规模应用
     
      商用热风机直接走风管对着养殖场吹,可以简单地理解为大型的热风机,这种机组初投资比较低,升温速度快。
     
      5.系统解决方案
     
      由于不同的地区、位置、大棚类型、结构等差异,为经销商提供系统的解决方案,包括主机、系统控制、集成化配件等,经销商或者客户只需要进行简单的参数调整,降低系统设计和售后服务的难度。
     
      五、两联供领域
     
      创新要点:集成化安装、南北定制机型、互联网控制
     
      1.集成化设计
     
      将水泵、泄压阀、膨胀罐等水力模块部件内置到主机,避免经销商在采购配件时选用质量不过关的配件,导致设备不正常的运行,减少不必要的售后工作。
     
      2.南北定制机型
     
      在北方市场,两联供按照GB/T25127标准设计和生产,南方地区则应该以GB/T18430的规定。不要妄想通过一个标准来制造出南北通用的机组。
     
      3.天氟地水
     
      水氟一体的系统在夏季制冷时,系统不需要冷媒和水进行二次换热。但是考虑到设备出厂默认的压缩机冷冻润滑油、制冷剂充注以及氟系统回油量控制问题,天氟地水更适合小户型使用。
     
      4.匹配升级环保冷媒的机组
     
      新型冷媒的机组技术储备提上日程,需在蒸发器、换热器、冷凝器、膨胀阀等方面需要在换热面积、流路、压力损失方面进行针对性的优化。
     
      5.5G互联网控制
     
      5G互联网控制技术应用到空气源热泵两联供产品,将系统的运行情况进行实时的反馈,便于企业和经销商掌握,搜集产品的各项运行数据。
     
      6.暖通BIM结合应用
     
      为系统设计提供更便利和直观的展示,还可以帮助行业新人在项目洽谈的过程中,更好的向用户展示系统的设计。
     
      六、水地源热泵/地热井改造领域
     
      创新要点:分体机、系统融合
     
      1.分体式热泵机组
     
      分体式热泵机组适合水地源热泵和地热井改造,把蒸发器部分放在外面,压缩机等其他部分放在机房内部,节省大量的安装位置。
     
      2.与原系统融合
     
      保留原有的水源热泵系统,安装一个大水箱替代原来的地热井,空气源热泵机组将水温升到一定的温度(比如40℃),再利用原有的水源热泵系统进行二次升温,最终达到供暖的温度需求(比如55℃)。通过与原系统结合使用,可以减少近一半的初投资。
     
      七、余热回收领域
     
      创新要点:定制化的解决方案、差异化的合作模式
     
      1.防腐和防脏堵
     
      废水、废气的余热回收机组需要防、要防堵,换热器或者钣金都需要做好防腐措施,做好水的前置处理,避免脏堵现象。板式换热器改向套管换热器发展。
     
      2.定制余热回收机型
     
      根据温度区间研发对应的余热回收机组,如高温余热回收、中温余热回收和低温余热回收机组,以及污水余热回收设备和烟气余热回收设备。以高温烟气余热回收机组为例,需要与高温冷媒匹配的压缩机,各个部件需要满足高温环境下的使用要求,同时机组要做好防腐蚀的处理以及烟气污染物排放的处理。
     
      3.多样化的合作模式
     
      余热回收项目的合作模式多样化,比如通过合同能源管理、设备融资租赁的形式以及设备分期付款的形式等实现销售。
     
      八、多种能源综合利用领域
     
      创新要点:多能互补、储能技术、多领域应用
     
      1.1+1变成1+N
     
      根据项目的实际情况以及能源消费需求提供综合性的解决方案,能源形式扩展到空气源热泵、水地源热泵、太阳能、光伏、燃油锅炉、燃气锅炉、生物质锅炉、电锅炉等等,由1+1变成1+N,由空气源热泵+1变成空气源热泵+N,应用领域也将扩展到热水、采暖、制冷、烘干等领域。
     
      一个商业项目,可以采用空气源热泵、太阳能、电锅炉、燃气锅炉等多种组合能源来同时解决热水和采暖需求。
     
      2.储能技术
     
      加快研发分布式能源、储能、智能微网等关键技术,构建智能化电力运行监测管理技术平台,建设以可再生能源为主体的“源—网—荷—储—用”协调发展。
     
      3.智能控制
     
      打造一套智能化的控制系统,提高控制系统的灵敏性和精准度。
     
      九、恒温泳池领域
     
      创新要点:定制型产品、智能化、多功能解决方案
     
      1.定制化的热水机组
     
      针对游泳池、跳水池、水上游乐池等使用环境设计的泳池热泵机组,针对婴儿游泳馆、亲子泳池等使用环境设计的婴幼儿泳池热泵,针对各种温泉池、SPA池、桑拿池等场所的温泉热泵机组等。
     
      2.变频技术
     
      根据环境温度以及水温的变化来调节机组的输出和风扇的转速,保证温度的恒定,同时提升系统的整体能效。
     
      3.三集一体/五集一体多功能
     
      往除湿、制热、制冷、新风和余热回收的五集一体恒温泳池热泵方向发展。
     
      4.智能化泳池
     
      通过智能控制系统,实时检测泳池水温、水质、室温、湿度、空气质量等参数,把热水系统和多功能恒温除湿系统结合起来,实现自动化控制和远程操控。
     
      十、商用热水领域
     
      创新要点:模块化、定制化、智能化、一体化
     
      1.模块承压热水系统
     
      模块承压热水机组具有零部件少、安装简单、占地面积小、制水速度快、水箱保温效果好等诸多优点。
     
      2.自带回水、补水系统
     
      自带补水和回水系统,可以减少经销商系统的采购成本,减低设计和安装难度。
     
      3.增设电控端口
     
      在产品出厂前增加电控箱的空间,预留循环泵交流接触器的安装位置和接线端口,减少外接的麻烦,同时还能够提高系统运行的稳定性,降低售后成本。
     
      4.余热回收
     
      针对酒店、洗浴、纺织、印染、电镀等场所设计带有余热回收系统,能大幅提升设备的能效,降低运行费用。
     
      5.智能控制系统
     
      不仅可以实现对系统的运行监控,帮助售后人员预判设备运行情况和故障成因。针对民宿等阶段性用水场所,智能控制系统还可以根据客流的淡旺季,及时调整热水需求,降低淡季期间制热量。
     
      6.商用热水一体化
     
      把传空气源热泵、保温水箱、循环泵、供水泵、智能控制柜、电磁阀、水处理、管路系统等部件按照配比集成到特定槽钢底座上。集成化的设计,使产品运输方便快捷、安装简单快速,用户只需连接水电就可使用。
     
      十一、舒适家居领域
     
      创新要点:多能源综合应用、智能化、集成化
     
      1.多能源冷热暖三联供应用
     
      采用燃气壁挂炉和空气源热泵两联供系统来满足冷热暖的需求;采用太阳能或者电锅炉+空气源热泵两联供结合的形式来满足冷热暖的需求。最大难点是系统的优化、各种能源形式的配比、使用时间的控制以及不同末端形式的组合和控制。
     
      2.湿度控制
     
      室内湿度控制是一个重要的创新方向。舒适家居不仅要实现除湿的功能,还需要加湿的功能。
     
      3.调温型新风净化
     
      调温型新风净化设备在安装时,不需考虑设备出风口的安装位置,方便不同户型的用户使用需求。
     
      4.多系统集成化控制
     
      目前在舒适家居领域,将空气源热泵与新风、热水、净水相结合后需要用一套系统就能控制多种设备。
     
      6.智能控制中心
     
      智能控制中心通过搜集室内外的温度、湿度、气候等参数,通过调节阀来控制水温和反向开关,利用感温探头对目标温度、露点进行计算,快速判断并对风量进行控制,提供有针对性的分户控制和分时控制功能。
     
      未来智能平台也将是舒适家居领域中非常重要的一个方向。用户可以用手机APP直接对家里的设备进行远程遥控,用一台手机就能控制冷、暖、新风、除湿等功能,将传统不同产品、多个控制方式进行有效的融合。
     
      十二、热泵烘干领域
     
      创新方向:精准控温控湿、细分化、定制化
     
      1.变频精准控温控湿
     
      第一个趋势是精准控温。引入变频压缩机为实现更精准的温湿度控制。
     
      2.细分化、定制化
     
      细分化、定制化,比如花椒烘干机、香菇烘干机等针对不同烘干领域的专用烘干。比如集成主机、烘干房、物料架、物料盘、控制系统等一体式烘干机。
     
      3.系统化、集成化的服务
     
      企业必须提供系统化的物料烘干解决方案,包括主机、机组的选型、烘房的搭建、风道的调节、系统的控制、工艺的处理等。
     
      到中国热泵展,检阅创新
     
      2020年7月30日-8月1日,第10届中国热泵展将继续在上海举办。展览面积将近5.5万平米,展商预计超过350家,专业观众将超过55000人/次。其融合了展览展示、高峰论坛、年度创新产品评选表彰、新品发布、采购大会、千人热泵公开课等各种活动形式,实为热泵产业向全国乃至全世界进行展示和宣传的前沿平台。
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