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熱泵產品在歐洲逐漸興起
在歐洲市場,消費者非常關注節能產品,COP達到3或以上的熱泵產品銷售量正在穩步增長。目前,歐洲市場上存在兩種類型的熱泵產品,一種是“空氣-空氣”型,這是用于加熱室內空氣的傳統空氣對流直接膨脹式系統;另外一種是“空氣-水”型,利用水作為冷熱介質,即熱泵熱水器(以下統稱熱泵熱水器)。這兩種產品都是高效產品,COP達到3或更高。
盡管熱泵熱水器在歐洲市場上的歷史僅有數年,但銷售量增長很快,發展勢頭迅猛。由于2008年上半年氣候條件不利,歐洲HVAC市場的銷售量下降幅度很大,下半年又因為全球金融危機而導致信貸緊縮。盡管出現如此不佳的市場條件,熱泵熱水器的銷售量還是有顯著增長。作為歐洲*大的市場,法國的總銷售量在2008年達到8萬臺,德國銷售量為4萬臺。
根據BSRIA咨詢公司的調查,2008年包括“空氣-水”和“水-水”以及排風熱泵在內的熱泵產品總銷售量也在穩步增長,法國的銷售量為10.8萬臺,德國的銷售量為6.2萬臺。
2008年,一些廠商的熱泵熱水器產品的增長速度甚至比往年增長了3.5~4倍。這主要歸因于以下幾個因素。首先,這些熱泵產品滿足了歐洲人節能和環保的要求。法國、德國、意大利和英國政府開始實施退稅和激勵政策來鼓勵人們購買高性能的熱泵產品。此外,利用日本技術制造的熱泵熱水器,在歐洲市場推廣應用已經進入第三個年頭,即便在氣候嚴寒的冬季也沒有出現問題。而且,熱泵熱水器滿足了歐洲盛行的高質量生活方式。這些優勢在分銷商和客戶中得到了廣泛認同。
熱泵產品在歐洲逐漸興起
廠商積極推廣
大約從2001年起,在將印刷電路板替換成專門為地板采暖或其他用途設計的電路板后,歐洲HVAC分銷商開始使用日本品牌的柜式空調器(PAC)的戶外機組或主要用于地板采暖的房間空調器(RAC)。
2004年,三洋開發出專門針對歐洲的熱泵熱水器,**進入歐洲采暖市場。隨后,大金、三菱電子(Melco)、日立、富士通將軍和東芝開利也依次進入到歐洲市場。三菱重工(MHI)已經宣布推出熱泵熱水器,松下也在準備推出相應的產品。因而,所有的大型日本廠商正在參與歐洲的熱泵熱水器業務。
日本熱泵熱水器產品的起始點或根源是日本市場上主要用于水暖潔具的熱泵熱水器“EcoCute”。這是一種很有前途的產品,在推出后的7年里,這一產品在日本市場上的總銷售量為500萬臺。其基本特點包括以二氧化碳作為制冷劑,采用變頻驅動操作等。在進入歐洲市場的時候,日本廠商并沒有局限于在日本市場上開發的熱泵熱水器,而是針對歐洲生活方式和氣候以及滿足歐洲**標準,開發出幾乎完全重新設計的型號。廠商們還致力于不斷改進他們的產品。
歐洲主要的熱泵熱水器廠商包括Stiebel、Dimplex、NIBE、AlphaInnotec、AJTech、Ciat、Technible和Atlantic。上述廠商中很多還生產“水-水”熱泵和排風熱泵。在熱泵熱水器之外提供空間加熱器和傳統熱水器,使他們成為綜合性廠商,比日本公司在市場的地位更為穩固。而將銷售和服務網絡延伸到終端客戶,又有助于他們逐步取得顧客信心。這些對于歐洲廠商來說都是寶貴的資產。
在各國進行了縝密的市場調查后,歐洲廠商制定了銷售目標。他們有選擇地在德國推廣排風機組,在法國推廣住宅泳池熱泵,在北歐推廣能抵抗嚴冬的產品,而在南歐推廣具有制冷功能的產品,從而在幾個市場前沿上創造了先機。
歐洲和日本廠商結成了合作伙伴,利用前者的采暖產品和銷售推廣能力以及后者的產品設計和技術開發能力共同發展。三洋和CTC建立聯盟,開發新產品并一起生產。大金收購了RotexHeatingSystems公司。MHI通過與NIBE攜手開發和銷售熱泵熱水器,進入到歐洲市場。熱泵熱水器產品的開發,其關鍵要素在于使用的制冷劑、熱水排放溫度和運行效率。相應的,日本廠商就在這些領域改善他們的產品。
熱泵產品在歐洲逐漸興起
重要技術元素
2004年,當三洋**開發出用于歐洲市場的熱泵熱水器時,使用的是二氧化碳制冷劑。這與日本市場上EcoCute使用的制冷劑一樣,并成為熱泵熱水器的出發點。二氧化碳制冷劑的優勢在于能夠排放65~90℃的熱水,供應高質量的潔具熱水,保證在低于-6℃的低溫地區高效使用,即使環境溫差很大時也能高效運轉。但另一方面,當外部溫度較高,或者制冷劑循環中高低壓之間差別很小時,二氧化碳制冷劑的效率就不如R410A運行效率高。當熱水進入到地板采暖板,溫度在35~45℃之間,然后回流,溫差只有5~10℃時,情況也是如此。由于工作壓力很高,管材不能在現場安裝,因此需要一個內嵌式的“水-制冷劑”熱交換器。以二氧化碳為制冷劑的熱泵熱水器的另外一個缺點是,壓縮機的價格較高。
市場領跑者三洋公司堅持采用二氧化碳制冷劑,并在其熱泵熱水器產品中不斷改進這些缺陷。市場中占據**位置的大金以及其他日本廠商選擇了R410A制冷劑并相應地開發產品。不過,所有這些廠商都發現很難掃清“熱水排放溫度不夠高”這一障礙。
在熱泵熱水器的基本特性中,客戶*關心的一個問題是熱水排放溫度。在歐洲,大約80%的熱泵熱水器的操作用于空氣加熱,20%的產品用于水暖潔具。現在,R410A是熱泵熱水器中占據主導地位的制冷劑。盡管隨著外部溫度不同會有所差別,但使用R410A的機組排放的熱水*高溫度可達到50℃甚至更高。雖然這一溫度已經足夠用于地板或板材取暖,但用于水暖潔具顯然溫度太低。
為了解決這一問題,一些廠商選擇了替代制冷劑,另一些廠商開發出一套安裝在室外機上的雙循環串聯系統,也有一些廠商開發出使用連鎖溫度傳感器的系統,在短時間內為電阻次級加熱器供電。
Technible公司開發出一種型號的產品,熱水排放的溫度有三級——44℃、55℃和65℃——并積極在2008年MCE上進行推廣。該公司是*了解熱水排放溫度重要性的公司之一。
熱泵熱水器的初始成本高于以礦物燃料為基礎的設備,而它的大部分優勢來自于COP的高效。不過,變頻的熱泵系統仍然有待進一步改進。通常與非變頻系統相比,日本廠商采用的變頻熱泵系統在全負荷運行時的COP高30%,半負荷運行時的COP高40%到50%。盡管對于負荷波動的響應性和下拉特性對于變頻控制來說是特有的,并在房間空調器上得到**證實,但是對于現在的熱泵熱水器來說,這些優勢沒有得到證實。因此進一步改進變頻熱泵產品是必要的,這樣熱泵熱水器才能利用變頻控制的優勢。
運行效率也可以通過更廣泛的每天、每月和每年的角度來衡量。重要的是盡可能長時間地運行壓縮機,而盡可能短時間地運行備用加熱器。出于這個目的,有必要**測量空氣和水在各自點上的溫度,并利用微處理器計算出數據。
熱泵產品在歐洲逐漸興起
未來仍需提升
盡管這種產品的歷史很短,但已被歐洲普遍接受,市場有望繼續增長。隨著客戶期望縮短投資回報期以及廠商期望增加市場份額,熱泵熱水器的競爭力越來越強。除了單戶家庭里可安裝熱泵熱水器,也應該開發出大城市周圍的中高層公寓樓適用的產品,并且應開發出安裝方法、研究與太陽能光電板接駁的可行性。
熱泵熱水器的開發還要考慮到兩個歐洲指令的發展,即EuP指令(用能產品生態設計框架指令)和歐洲特定含氟溫室氣體法規(F-GasRegulationECNo.842/2006)。這兩個指令也形成了熱泵熱水器的政策背景。
從2009年初開始,EuP指令“執行措施”(包括各產品類別的詳細法規)陸續確定。今年該指令的初步執行將涉及14種產品,包括空調器、熱泵和網絡設備等40種產品都已得到提名,因此需要密切觀察未來的發展。如果EuP指令以更廣泛的意義來解讀,那么在法國銷售良好的儲水式電熱水器將不再被接受,因為熱泵熱水器的效率比儲水式電熱水器高3倍。盡管如此,熱泵熱水器的發展仍需在設計上加以改進,使得備用加熱器的運行時間盡量縮短。因為,即使當壓縮機系統的空間和水加熱效率COP達到3,如果運行一臺備用加熱器,COP也會很快降到1。
當熱泵熱水器的運行效率在歐洲性能監測中心測量時,不僅需要獲取*大負荷運行時的COP值,還要收集中等和低負荷運行時的COP值(備用加熱器處于運行和解凍狀態)。這樣才能得到公正的COP值,類似于HSPF(采暖季性能要素)概念。簡言之,評價熱泵熱水器性能應該在更接近實際使用情況時作出。