第三十六届国际制冷、空调、供暖、通风及食品冷冻加工展览会即将在4月开幕,中国制冷空调工业协会党支部书记兼秘书长白俊文近日在接受中国工业报记者采访时表示:“现在,全球环境与气候问题日益严峻,这对制冷制热行业而言,既是挑战,更是前所未有的机遇。”
随着工业与家用领域对环保需求的持续上扬,制冷制热装备市场正经历着深刻变革,高效节能空调、空气能热泵热水器等环保型产品的需求呈现爆发式增长。
市场扩容应用场景不断增加
制冷制热技术的环保应用,并非仅在家用领域发光发热,在绿色工厂场景中,其蕴含的市场潜力更加巨大。
从市场规模来看,热泵市场展现出巨大的发展潜力。法兰克福展览有限公司部门展览总监睦佑航表示,中国目前已成为全球最大的建筑用热泵市场,占据全球销售额的四分之一。
据了解,2024年,中国热泵市场同比增长近14%,预计未来三年的复合年增长率高达26%。2024年中国家用空调全年销量1.9亿台,出口市场约占50%,同比增长40%,中国已成为欧洲空气源热泵的主要供应地之一,目前约占欧洲市场份额的60%。如此庞大的市场规模和快速的增长速度,既为环保型制冷设备提供了广阔的发展空间,也对行业的绿色转型提出了更高要求。
制冷制热技术的环保应用,并非仅在家用领域发光发热,在绿色工厂场景中,其蕴含的市场潜力更加巨大。记者从中国制冷空调工业协会了解到,近年来,陕西省有一批企业在绿色转型过程中,将热泵技术深度融入生产体系,为节能减排以及资源高效利用添砖加瓦,以创新实践之举,引领行业迈向绿色发展之路。
作为陕西省第一批工业领域碳达峰试点项目的参与者,陕西富平生态水泥有限公司在2×4500吨/天熟料新型干法水泥生产线项目中,创新性地利用热泵回收余热。通过安装高效热泵设备,成功提取水泥生产过程中的废热,并转化为可用热能,用于厂区冬季供暖以及部分生产环节的余热工序。这一举措不仅大幅减少了对传统化石能源的依赖,降低了碳排放,还显著提升了能源利用效率,每年可节约大量煤炭资源,减少上千吨二氧化碳排放量,为水泥行业的绿色可持续发展树立了典范。
陕西北元化工集团股份有限公司在热泵应用方面成果卓著。该公司打通“煤-兰炭-电石-氯碱化工-固废水泥”循环产业链,在生产过程中充分利用热泵技术优化能源配置。一方面,采用热泵对生产废水进行余热回收,将废水中蕴含的热量提取出来,用于余热生产用水或为部分车间供暖,实现了水资源与热能的双重循环利用;另一方面,在化工工艺环节,热泵技术助力精准控温,相比传统制冷制热方式,能源消耗降低约20%。通过一系列热泵应用举措,该企业有效提升了整体水效,实现了生产效益与环保效益的双赢。
陕西一德新能源科技有限责任公司专注于热泵技术研发与应用,其自主研发的CO?复迭分体空气源热泵技术入选陕西省第一批工业领域碳达峰试点项目。该技术创新性地采用CO?作为制冷剂,极大降低了对环境的影响。在实际应用中,该热泵系统能够高效地从空气中汲取热量,实现冷暖双向调节,广泛适用于工业厂房、商业建筑等多种场景。
持续迭代效能再进阶
通过全方位、差异化的解决方案,热泵正逐步渗透到各个行业与生活的方方面面,为更多用户带来高效、便捷且绿色的供热体验。
“热泵之所以能成为节能环保的关键设备,是因为它可以高效利用空气、水、土壤中的低品位热能,仅需要少量电能驱动,就可以转化出高品位热能,大幅提升能源利用率,减少一次能源消耗。”中国国际供热展览会上一位热泵专家对记者表示。
热泵运行时不直接燃烧化石燃料,如果再搭配可再生电力,近乎零碳排放,有效降低温室气体排放。并且,热泵采用环保制冷剂,对臭氧层无破坏且温室气体排放潜能值很低。因此空气能热泵借助低碳、节能等突出优势,在北方清洁取暖以及南方冷暖两用市场得到广泛应用,近年来市场需求逐步增加。
“热泵技术看似平静,实则受诸多瓶颈制约。低温环境下,制热能力与能效锐减。系统设计繁杂,考量因素多,稍有差池便效率低下。初投资成本高,一套家用系统远超传统取暖设备。此外,水质要求严苛,水质差易致水垢、腐蚀。运行噪音是需要攻克的难题。”该专家表示。
记者在中国国际供热展览会上看到,针对这些难题,热泵企业以其新技术解决了低温环境、水质问题等一系列的问题。例如,海尔智慧楼宇展示了两款战略级热泵产品——“云暖MAX”与“超低温变频大涡漩”。产品可以实现节能效率30%的跃升,200℃热固工艺与黑金翅片等创新材料的应用,突破了传统热泵在极端工况下的性能衰减瓶颈。这一技术将破解极寒制热难题,为北方严寒地区及特殊工业领域供热。
另外一些热泵企业也不甘落后,纷纷在展会上展示独特成果。有的企业研发出新型降噪技术,大幅降低设备运行噪音;有的优化系统设计软件,提高设计精准度。这些技术革新正逐步攻克热泵技术瓶颈,推动行业迈向更广阔的发展空间,让热泵在更多领域发光发热。
此外,热泵领域的创新变革不仅体现在技术产品的持续迭代更新上,其应用场景也在不断拓展延伸。以美的楼宇科技为例,针对工业园区、农林牧渔、城乡供暖、商业采暖等多样化供热场景,凭借深厚的技术积淀与丰富的项目经验,量身定制个性化解决方案。通过这些全方位、差异化的解决方案,热泵正逐步渗透到各个行业与生活的方方面面,为更多用户带来高效、便捷且绿色的供热体验。
前沿技术与产业各方面的融合探索,尤其是当下火热的AI技术融合,将催生出行业新质生产力,成为推动行业创新发展的内生动力。
从国家政策层面上,将热泵作为环保装备的主力产品得到一系列的政策支持。
近日,工业和信息化部、生态环境部、市场监管总局联合印发的《促进环保装备制造业高质量发展的若干意见》明确提出,到2027年,要显著提升先进技术装备的市场占有率,健全标准体系,补齐重点领域技术装备产业链的“短板”,形成国内主导、国外走出去的优势格局,构建完备的环保装备供给体系。
同时,到2030年将培育一批具有强大产业创新能力和综合竞争力的龙头企业,推动环保装备制造业从传统的污染治理向绿色、低碳、循环发展全面升级。这一系列政策措施为制冷行业的环保发展提供了坚实的政策保障与明确的发展方向,也给热泵这样的制造行业带来了更多新机遇。
从市场总体情况来看,白俊文秘书长强调:“2024年,中国制冷空调行业相关产品的出口总额超过2000亿元,增幅超过20%,再创历年来新高。这一成绩的取得,既得益于行业在技术创新和产品质量提升方面的努力,也与市场对环保型制冷产品的需求增长以及国家相关政策的支持密不可分。前沿技术与产业各方面的融合探索,尤其是当下火热的AI技术融合,将催生出行业新质生产力,成为推动行业创新发展的内生动力。”
在环保需求日益增长和政策大力支持的双重驱动下,制冷制热行业正迎来前所未有的发展机遇与挑战。
白俊文表示,在行业发展趋势上,数智、低碳、融合已成为当下产业发展的核心关键词。物联网、云计算、大数据和人工智能等前沿技术正深刻影响着制冷制热行业的转型。尤其是人工智能技术,在能源、水和空气的智能管理领域潜力巨大。工业工程师兼企业房地产和设施管理专家ChristianSchlicht形象地比喻:“在楼宇服务技术方面,AI就像一位乐队指挥。它不仅协调着各种系统和楼宇服务,还能实时读取数据并精确协调每个元素,最终造就出一支融合效率、舒适性和可持续性的‘交响乐’,完美契合我们的需求和环境。”AI系统能够智能控制和监测复杂楼宇系统,通过实时分析数据、优化运行、整合可再生能源以及改进维护流程,有效降低能源消耗和成本,提升系统耐用性与可靠性,为可持续楼宇运营筑牢基础。AI技术的应用将有助于实现制冷设备的智能化控制,进一步提高能源利用效率,降低碳排放。
从多个行业展览中记者了解到,智能型产品在热泵制造企业中已经非常普及。例如,美格动力分体模块式AI热泵搭载全域寻优算法,能精准预测负荷、感知环境,灵活调节运行策略;荣事达联合高校等开发能效优化模型,挖掘运行数据,突破能效瓶颈,提升不同工况下的运行效率。这些智能创新,不仅提升了热泵性能,还极大改善用户体验,助力整个行业迈向智能高效的新时代。