【天氟地水藍皮書】連載二:“天氟地水”產品原理和特點
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常見的空氣源熱泵冷暖兩聯供系統包括空氣源熱泵水系統(又稱“戶式水機”熱泵兩聯供系統或“上水下水”熱泵兩聯供系統)和空氣源多聯式空調(熱泵)熱水系統(又稱“天氟地水”熱泵兩聯供系統)。戶式水機發展歷史悠久、技術成熟,憑借較早的市場布局,目前占據著空氣源熱泵冷暖兩聯供市場的主流,美系品牌占據重要市場份額。
2005年,戶式水機發展初期相對復雜的安裝工藝,高要求的防凍措施、以及時有發生的漏水泡頂等事故,影響了部分消費者和經銷商對其的認可,一度淡出市場;2018年,市場推出了集 “氟系統”制冷和“水系統”采暖于一體的“天氟地水”熱泵兩聯供系統,簡稱“天氟地水”系統。系統集成了穩定、節能、舒適、智能等優勢,自推向市場,備受高端用戶青睞。2021年,“天氟地水”系統又進一步結合新風及熱回收等系統,集空調、地暖、熱水、凈化、除濕于一體。

圖1 “天氟地水”兩聯供智慧解決方案
賦能綠建,“天氟地水”優勢顯著
“天氟地水”熱泵兩聯供系統的主要技術特點是一機兩用:夏季利用氟系統技術,作為空調的冷源,冬季利用水系統技術,作為地面輻射等采暖末端熱源,氟系統和水系統完美結合。夏天空調末端采用制冷劑末端;冬季末端一般主要采用地面輻射供暖(少量改造項目也采用散熱器末端),過渡季節或間隙供暖時利用制冷劑末端輔助,配合凈化系統,成為集空調、采暖、除濕、凈化于一體的家居舒適系統。相對于電采暖、燃氣采暖等其他型式,其賦能綠建,助力“雙碳”的作用也日益顯現。
由空氣源多聯式空調機組和戶式水機衍生而來的“天氟地水”系統,具有二者雙重優勢。其室內機采用多聯機室內機的形式,采用無縫銅管充注冷媒,無漏水泡頂風險,且室內機來源于多聯機,技術成熟,種類豐富,控制自由靈活,部分負荷運行高效。其采暖末端一般采用地面輻射的形式,熱量是由下而上的散發和傳遞,使人“頭涼腳熱”,更加舒適。
“天氟地水”系統目前有分體式和整體式兩種類型。分體式主要由室外主機、室內機和水模塊構成;整體式采用水模塊內置于室外主機的形式,主要由室外主機和室內機構成。
圖1顯示了“天氟地水”系統供熱時的工作原理。室外機以少量電能驅動變頻壓縮機,吸收室外空氣中大量低溫熱能,并通過逆卡諾循環,轉化為高溫熱能,通過制冷劑-水熱交換器,產生最高約55℃的熱水,由循環水泵驅動,在地暖(散熱器)末端管道內循環流動,通過地面輻射等傳熱形式,使室內溫度升高。此外,為保證制熱效果,在寒冷地區,“天氟地水”系統還會增加中間經濟器或閃蒸器等技術來給“噴氣增焓”壓縮機提供中溫中壓的冷媒“噴氣”,確保提供足夠熱量進行采暖。

圖2 “天氟地水”熱泵兩聯供系統原理圖
適用廣泛,“天氟地水”增長率快速提升
“天氟地水”熱泵兩聯供系統廣泛適用于夏熱冬冷地區、寒冷B區和夏熱冬暖A區,長江流域如江、浙、滬、皖、鄂等地區尤其合適。長江流域一般沒有集中供熱系統,隨著生活水平、經濟消費能力和意識的提高,用戶對冬季采暖需求逐步提升,對于“天氟地水”系統市場發展有著先天的優勢。
根據《2021年中國中央空調行業草根調研報告》顯示,華東地區空氣源熱泵冷暖兩聯供市場份額占比高達49.8%,相比2020年增長27.4%,眾多品牌將更多資源投入到華東區。華北、華中和西南區的兩聯供市場整體占有率均超10%,西北、東北、華南因氣候、消費水平等種種因素制約,整體市場占有率仍然較小,但增長率在快速提升。具體如圖2。

圖3 2021年空氣源熱泵冷暖兩聯供市場區域占有率和增長率
家裝零售市場作為空氣源熱泵冷暖兩聯供機組的主陣地,尤其在高端別墅和農村自建房領域,成為了冬季采暖和夏季空調的首選產品。此外,江浙滬地區,近兩年超低能耗建筑,綠色建筑等樓盤配套政策,也進一步推動了空氣源熱泵冷暖兩聯供市場的應用。同時,如何在超低能耗建筑,綠色建筑等領域更加科學合理地選型、設計、安裝、使用空氣源熱泵冷暖兩聯供系統,需要業內同仁共同努力,共同促進其向更舒適、更節能、更低碳、更環保的良性方向去發展。
值得一提的是,華南區域采暖季氣溫在10℃及以上,采暖需求不高,空調季節長達6個月,特別適合“熱泵冷暖空調+熱水”的“天氟熱水”熱泵兩聯供產品,簡稱“天氟熱水”。下一篇分別介紹“天氟地水”和“天氟熱水”系統的產品特點和優勢。
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