一、前言:
目前,我國經(jīng)濟(jì)快速增長,但同時也付出了巨大的資源和環(huán)境代價。經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾日趨尖銳,群眾對環(huán)境污染問題反應(yīng)強(qiáng)烈。這種狀況與經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不合理、增長方式粗放直接相關(guān),與不科學(xué)的發(fā)展理念緊密相連。不及時調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式,現(xiàn)有的資源就很可能支撐不住,環(huán)境就很可能容納不下,經(jīng)濟(jì)“又好又快、好字優(yōu)先”的發(fā)展也就難以為繼。此外,為應(yīng)對全球氣候變化和國際上的壓力,也迫切需要進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)能減排工作,控制污染物排放。
近年來,我國經(jīng)濟(jì)快速增長,并有著明顯的重化傾向,這使得我國對能源的需求和消耗能力大為提升。嚴(yán)峻的“節(jié)能”形勢之外,“減排”重任的完成也不容樂觀。事實上,依據(jù)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)增長慣性,我國對化石能源的需求還會不斷增長,企業(yè)或機(jī)構(gòu)的排放量也很難立馬降低。在經(jīng)濟(jì)全球化的大背景下,我國現(xiàn)有的發(fā)展模式已無法回應(yīng)二氧化碳減排的壓力。從目前國家針對節(jié)能減排的政策也可看出國家對環(huán)境、資源發(fā)展戰(zhàn)略的重視。
而隨著人們生活水平的不斷提高,如今人們對于住所的居住舒適度以及使用舒適度要求也隨之升高,熱水是人們生活中必不可少的。而隨著舒適度要求越來越高,如今人們對熱水的需求量也越來越大,熱水市場已經(jīng)不容忽視。它已經(jīng)慢慢成為了人們對建筑物如賓館、別墅、學(xué)校宿舍還有一些公共場所舒適性的其中一個評價標(biāo)準(zhǔn)。然而隨著熱水器在市場上越來越普遍,它的節(jié)能及對環(huán)境的情況也將不容忽視。因此,這幾年最為節(jié)能、環(huán)保的空氣源熱泵熱水器的大力發(fā)展對國家的能源戰(zhàn)略有著重大的意義。
二、熱水器市場的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
現(xiàn)狀:中國已是熱水器生產(chǎn)大國,伴隨著住宅消費(fèi)和人們對生活品質(zhì)要求的提高,熱水器已由一個高檔的奢侈品成為居民喬遷新居、廚衛(wèi)裝修的必備產(chǎn)品。
據(jù)有關(guān)調(diào)查資料得知,目前全國城鎮(zhèn)熱水器擁有率為73%以上,并有不少的城市居民家庭表示要在今后幾年購買熱水器,市場平均每年的最低需求維持在1400萬臺左右。社會保有量接近1.6億臺左右。
雖然近幾年來,熱水器行業(yè)遭受了原材料價格逐漸上調(diào)等不利因素的干擾,但行業(yè)仍舊保持著相對平穩(wěn)的增長趨勢。其中農(nóng)村電、氣保有量比例有明顯提升,可見各類熱水器產(chǎn)品普及速度之快。
隨著市場的逐步凈化,國內(nèi)熱水器市場將從以往的燃?xì)鉄崴?、電熱水器、太陽能熱水器“三國鼎立”的局面逐漸向空氣源、電熱水器、太陽能熱水器“新三國鼎立”的格局轉(zhuǎn)變。并且“新三國鼎立”中空氣源熱泵熱水器領(lǐng)跑未來熱水器市場已初見端倪。
發(fā)展趨勢:而如今,縱觀國內(nèi)熱水器市場,熱水器市場此消彼長的局面即將進(jìn)入白熱化階段,隨著全球氣候變暖速度的加快,節(jié)能減排形勢日趨嚴(yán)峻,各國的節(jié)能政策部斷的出臺,澳大利亞已經(jīng)禁止了電熱水器的購買,歐盟市場也已制定了淘汰電熱水器的路線圖,日美等采取財政補(bǔ)貼的方式鼓勵空氣源熱泵的購買。各國的節(jié)能法規(guī)將對我國有著重大的影響。
隨著《新能源法》的出臺、國家政策的傾斜以及整個社會節(jié)能降耗的外部大環(huán)境的影響,給第四代熱水器——熱泵熱水器產(chǎn)業(yè)帶來了新的發(fā)展機(jī)遇,直接推動了空氣源熱泵熱水器的發(fā)展。這兩年國內(nèi)空氣源熱泵熱水器基本上每年保持150-200%的比率增長。預(yù)計今年2010年熱泵熱水器市場銷售總量將超過50萬臺,市場前景廣闊。消費(fèi)市場主要分布在長江以南的廣東、廣西、福建、江西、上海、浙江、安徽等省區(qū)。市場增長量很快,并且逐步從長江以南向長江以北迅速擴(kuò)展。隨著空氣源熱泵熱水器的高調(diào)快速發(fā)展,它已經(jīng)成為生活水平提高以及節(jié)能環(huán)保的一個衡量標(biāo)準(zhǔn),行業(yè)也呈現(xiàn)出城市消費(fèi)多于農(nóng)村消費(fèi)特點。農(nóng)村市場還基本屬于空白,從這個意義上講發(fā)展的空間極為廣闊。
三、空氣源熱水器的工作原理:
空氣能熱泵熱水器是從低溫空氣中吸熱,然后轉(zhuǎn)移到高溫的儲水箱中,將熱水儲存在水箱中已備后用,從原理上來說,它與制冷機(jī)相同,都是根據(jù)逆卡諾循環(huán)原理工作。但是,兩者工作的溫度范圍和要求的效果不同,制冷裝置是將低溫物體的熱量傳遞給環(huán)境,以造成低溫環(huán)境,熱泵熱水器則是從空氣中吸取熱量,并將它傳遞給水以生產(chǎn)生活熱水。熱泵熱水器主要由壓縮機(jī)、帶有冷凝器的熱水器(相當(dāng)于制冷循環(huán)的冷凝器)、節(jié)流元件、蒸發(fā)器和溫度控制裝置等組成。
空氣源熱泵熱水系統(tǒng)工作時采用電能驅(qū)動,通過制冷劑把空氣中難以利用的低品位熱能吸收,提升為可用的高品位熱能對水進(jìn)行加熱如圖1。當(dāng)熱水溫度達(dá)到所設(shè)定溫度(控制終溫)時,壓縮機(jī)停止運(yùn)行,反之,當(dāng)熱水溫度降到所設(shè)熱水溫時,壓縮機(jī)重新啟動工作,將熱水箱的熱水溫度升高,使其溫度恒定在一定的范圍。
空氣源熱泵熱水器節(jié)能可行性分析:
目前,國內(nèi)家用熱水器中,市場上保有熱水器的主流產(chǎn)品包括電、燃?xì)?、和太陽能三大類。它們都各自是有一定的?yōu)勢,但從實際使用看也存在著很大的不足。例如燃?xì)鉄崴鞯膬?yōu)勢是設(shè)備間單,體積小,它的缺點主要是表現(xiàn)為系統(tǒng)效率低,并且在燃燒不充分時產(chǎn)生CO等有害氣體,不易調(diào)溫,需定期除垢等。電熱水器的優(yōu)點主要是初期投入小,設(shè)備簡單,操作方便,缺點是,能耗大,設(shè)備必須采取一定的安全措施以防漏電對人身造成的傷害。太陽能熱水器的主要優(yōu)點表現(xiàn)為運(yùn)行費(fèi)用低,節(jié)能、環(huán)保、不占據(jù)室內(nèi)的空間,設(shè)備簡單、操作維修方便等,是一種新型的綠色產(chǎn)品。它主要缺點為初期投入大,系統(tǒng)總率低,而且太陽能本身具有的間歇性,不穩(wěn)定性及區(qū)域性大等缺陷使其不能全面普及。以產(chǎn)生每單位熱能所需支出的費(fèi)用比較,如圖2、能源使用成本比較,選用PHNIX(芬尼克茲)的一款比較經(jīng)典的家用空氣源熱泵熱水器,按一個正常家庭的年用熱水費(fèi)用與同樣利用電力的電熱器相比,熱泵熱水器較電熱器節(jié)約近75%支出費(fèi)用,同理較燃?xì)鉄崴鞴?jié)約63%、較燃油熱水器節(jié)約77%、較太陽能熱水器節(jié)約28%的能源使用成本,這也是熱泵系統(tǒng)在推廣上最大有利因素。
幾種熱水加熱設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用對比表
供熱方式
熱泵熱水器
燃?xì)鉄崴?/p>
燃油熱水器
電熱水器
太陽能
加熱一噸水所需的熱量:1000kgX(60-20)X1=40000kcal按一家三口每天需要150熱水量計算
能源種類
電
液化氣
輕柴油
電
電(輔助)
能源熱值
860kcal/度
12000kcal/kg
10300kcal/kg
860kcal/度
860kcal/度
熱效率
380%
80%
80%
95%
95%
能源消耗量
12.2度
4.2kg
4.85kg
49度
17度(按35%計算)
能源單價
0.6元/度
7元/kg
6.5元/kg
0.6元/度
0.6元/度
能源費(fèi)用
7.3元
29.4元
31.5元
29.4元

10.2元
按每人每天需要生活熱水50L計算,每人每年需要生活熱水18.25噸,如果按一家三口人算,每年需要54.75噸的生活熱水。
年費(fèi)用
400元
1610元
1725元
1610元
558元
使用年限
10~15年
8~10年
8~10年
8~10年
8~10年
隨著能源的短缺、能源價格的不斷上漲再加上國家政策的傾斜,以及人們生活水平的不斷提高,對熱水使用的舒適度,以及周圍環(huán)境質(zhì)量要求越來越高,空氣源熱泵熱水器的高效節(jié)能對環(huán)境無污染安全、可靠、穩(wěn)定、使用壽命長等優(yōu)點將使它在未來幾年的家用熱水器市場上占有相當(dāng)大的主導(dǎo)地位,掀起一股節(jié)能環(huán)保的熱潮。