本文是《中國熱回收技術(shù)應(yīng)用及市場發(fā)展藍皮書(2023)》系列的第一篇，該系列共分為兩期。

 

　　1、熱回收的定義及分類

　　所謂熱回收技術(shù)，即回收建筑物內(nèi)外的余熱（冷）或廢熱（冷），并把回收的熱（冷）量作為供熱（冷）或其它加熱（制冷）設(shè)備的熱（冷）源而加以利用的技術(shù)。熱回收機組就是帶有獨立的風(fēng)機、空氣過濾器，可以單獨完成通風(fēng)換氣、能量回收功能，也可以與空氣輸送系統(tǒng)結(jié)合完成通風(fēng)換氣、能量回收功能的裝置；或是帶有熱回收換熱器，與水系統(tǒng)結(jié)合完成能量回收功能的裝置。

 

　　下表可以看出熱回收技術(shù)與常規(guī)冷熱源方式的比較：

表1 單位熱量的冷熱水能源消費量

及費用 (發(fā)配電效率為35%) 

 

　　不難發(fā)現(xiàn)，熱回收技術(shù)的目的：

　　1、減小供熱（冷）裝置的容量；

　　2、減少諸多設(shè)備如制冷和供熱設(shè)備、空氣處理設(shè)備、水泵、管路等的投資；

　　3、減少全年的能源消耗量；

　　4、減少對環(huán)境的污染，減少溫室氣體的排放，保護環(huán)境。

 

　　針對熱回收器回收熱量的多少，熱回收又可以分為部分熱回收和全熱回收。其中，部分熱回收只能回收冷水機組排放的部分熱量，全熱回收基本回收了系統(tǒng)排入環(huán)境中的全部熱量。

 

　　根據(jù)使用場所的不同和用戶終端的具體需求，熱回收機組形式主要有：轉(zhuǎn)輪全熱回收、轉(zhuǎn)輪顯熱回收，板式全熱回收、板式顯熱回收，熱管熱回收，溶液熱回收。

 

　　2、熱回收市場的機遇與挑戰(zhàn)

　　在“碳中和”的大背景下，節(jié)能減排?能源的高效利用被提到了新的高度。響應(yīng)國家的“雙碳”目標(biāo)，暖通空調(diào)行業(yè)也按下了技術(shù)創(chuàng)新的“加速鍵”。的確，技術(shù)是改變能源和碳排放之間關(guān)系最直接的手段，而熱回收技術(shù)正是我國暖通空調(diào)行業(yè)正在積極探索的方向之一，并且熱度持續(xù)居高不下。熱回收技術(shù)改善了能源的使用效率，對能源的充分利用有著積極的意義。在有空調(diào)需求，同時又有熱水、采暖需求的應(yīng)用場景中，采用熱回收技術(shù)可大大節(jié)約一、二次能源的消耗，可以起到顯著的節(jié)能效果，并且節(jié)省用戶的使用成本。

 

　　搭載熱回收技術(shù)的暖通空調(diào)設(shè)備通過回收制冷系統(tǒng)的冷凝熱，用于加熱、預(yù)熱生活熱水或生產(chǎn)工藝熱水，不但可以實現(xiàn)廢熱利用、減少冷凝熱對環(huán)境產(chǎn)生的熱污染，又可節(jié)省大量的系統(tǒng)運行費用。熱回收系統(tǒng)充分利用暖通空調(diào)系統(tǒng)的廢熱，將系統(tǒng)中產(chǎn)生的低品位熱量有效地利用起來，達到了節(jié)約能源的目的，并且可以增強建筑工程的投資效益。

 

　　熱回收技術(shù)作為主機功能段上的一個補充，在諸多產(chǎn)品上都可以選擇這一技術(shù)功能，它主要通過對制冷需求下帶來的熱量排放的二次利用，從而實現(xiàn)制取中低溫出水，以滿足對熱水有需求的應(yīng)用場景。從分類上來看，熱回收技術(shù)可分為部分熱回收、全熱回收和四管制熱回收。

 

　　1、機遇

　　(1) 宏觀環(huán)境利好全面釋放

　　2022年初開始的俄烏沖突凸顯出了能源的重要性，不僅如此，能源結(jié)構(gòu)同樣也在近兩年“雙碳”戰(zhàn)略的號召下愈發(fā)受到重視。就暖通空調(diào)行業(yè)而言，不僅要有合理的能源結(jié)構(gòu)，同時也要合理利用能源，提高能源利用效率。暖通空調(diào)設(shè)備作為建筑中主要的能耗大戶，節(jié)能減排是永遠的主旋律，而熱回收技術(shù)的出現(xiàn)，不僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排，同時也對碳排放做出了極大的貢獻。目前來看，熱回收技術(shù)對有中低溫出水的場景需求迫切，再加上“雙碳”方針對于節(jié)能的需求日益強烈，熱回收技術(shù)在當(dāng)下迎來前所未有的發(fā)展時機。

 

　　目前，熱回收技術(shù)雖然還沒有明確的政策補貼等相關(guān)利好，但按照熱回收率及綜合能效系數(shù)的測定和計算方法來看，熱回收的產(chǎn)品全部都是節(jié)能產(chǎn)品，這也正符合國家“節(jié)能減排”的主旋律，熱回收成為近年來的行業(yè)熱點顯而易見。幾乎同時，隨著相關(guān)技術(shù)的成熟與進步、“雙碳”政策的推動以及市場應(yīng)用端節(jié)能意識的提高，都讓熱回收技術(shù)乘上了發(fā)展的高速列車。

 

　　(2)既有應(yīng)用市場被全面激活

 

　　在“雙碳”大背景下，來自于不同應(yīng)用場景的既有需求被全面激活，給熱回收技術(shù)市場的繁榮夯實了基石。首先，是以央企、國企為代表的大型項目的節(jié)能改造及新建對于節(jié)能減排、能源效率的應(yīng)用需求，給以熱回收技術(shù)為代表的創(chuàng)新技術(shù)帶來了較大發(fā)展空間；其次，在中小型項目中，需求也在廣泛蔓延，尤其是在經(jīng)濟不景氣的大背景下，中小型商業(yè)項目更加注重開源節(jié)流，注重投入產(chǎn)出比和能源的節(jié)能應(yīng)用，因而熱回收機組也成為其在選擇暖通空調(diào)設(shè)備時的重要選項。

 

　　其實，熱回收技術(shù)的適用場景非常廣泛，可廣泛應(yīng)用于有冷熱需求的場合。除了醫(yī)療?醫(yī)藥之外，鋰電池工藝生產(chǎn)、實驗室、工業(yè)廠房，以及以學(xué)校、酒店為代表的常規(guī)公建項目和商用場合，都是目前熱回收系統(tǒng)比較常見的應(yīng)用。

 

　　聚焦于目前熱回收技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的場景——醫(yī)院，國家關(guān)于新基建、新能源以及大民生的概念，推動了整個醫(yī)院建設(shè)的發(fā)展。醫(yī)院建筑是提供醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)的特殊公共場所，受其功能和特點的影響，用能系統(tǒng)較多、時間較長、強度較高，節(jié)能成為醫(yī)院建設(shè)工作的重中之重。而熱回收技術(shù)恰恰能解決這些“痛點”，因而越來越多的新建醫(yī)院和改造醫(yī)院會選擇帶有熱回收技術(shù)功能的暖通空調(diào)設(shè)備。

 

　　而隨著熱回收技術(shù)在醫(yī)療制藥、酒店等領(lǐng)域的大面積應(yīng)用和推廣，這些細分市場對于該項技術(shù)的認知也得到了進一步的提升，既有市場的需求被全面激活，整體市場容量在近兩年也呈現(xiàn)出了幾何式的增長。而更為關(guān)鍵的是，增量市場快速崛起的同時，也進一步帶動了存量市場的需求，很多醫(yī)療、酒店等改造項目對于熱回收技術(shù)的應(yīng)用明顯增多，整個市場在既有應(yīng)用領(lǐng)域擴大的背景下呈現(xiàn)出了一種“多面開花”的局面，形勢一片大好。

 

　　(3)技術(shù)升級培育更多新應(yīng)用

　　近年來，市場上對于熱回收技術(shù)的需求越來越多，廣泛的市場需求促使熱回收技術(shù)不斷創(chuàng)新，也涌現(xiàn)出越來越多的品牌參與進這一技術(shù)的升級和研發(fā)中，熱回收技術(shù)市場日漸繁榮。同時，熱回收技術(shù)的繁榮和解決方案的豐富，又不斷被反饋到市場應(yīng)用層面，催生出了新的需求，使得熱回收技術(shù)的市場應(yīng)用邊界不斷被拓寬，目前已細分到各個領(lǐng)域。

 

　　隨著熱回收技術(shù)的發(fā)展，越來越多的制造企業(yè)認識到，其實熱回收技術(shù)對系統(tǒng)設(shè)計來講不只是設(shè)備的使用，也不是獨立的個體，產(chǎn)品與產(chǎn)品之間有著共同的目標(biāo)，通過聯(lián)調(diào)控制可以把系統(tǒng)能效做到最好。原本熱回收技術(shù)就是一項可以實現(xiàn)節(jié)能的技術(shù)，技術(shù)越來越成熟，因此應(yīng)用也越來越廣泛。

 

　　從市場前景來看，隨著熱回收技術(shù)的成熟，其市場潛力巨大，未來依然有諸多場景值得制造企業(yè)拓展與深耕：第一，家用領(lǐng)域，比如家庭空調(diào)、廚房排煙都屬于廢熱，可以被再次利用；第二，數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，在國家政策“東數(shù)西算”的加持下，數(shù)據(jù)中心將會是未來熱回收技術(shù)的熱門應(yīng)用場景；第三，工藝場所，比如電子凈化領(lǐng)域、冷凍行業(yè)等；第四，儲能、蓄能領(lǐng)域;第五，工業(yè)余熱、廢熱領(lǐng)域，諸如發(fā)電廠、工業(yè)廢水、余熱等，如果將其跟中央空調(diào)設(shè)備相結(jié)合，實現(xiàn)工業(yè)余熱與空調(diào)熱回收技術(shù)之間的聯(lián)動，未來的市場也將大有可為。

 

　　由此可見，未來將有更多新興市場和增量市場適用熱回收技術(shù)，關(guān)鍵在于技術(shù)、產(chǎn)品如何匹配。

 

　　2、挑戰(zhàn)

　　(1)落地困難，市場認知亟需提升

　　在市場端，認知度的局限是熱回收技術(shù)推廣的攔路虎，不少同行或者設(shè)計師等業(yè)內(nèi)人士并不了解這個技術(shù)。四管制產(chǎn)品目前生產(chǎn)廠家并不多，不少有實力的品牌能夠生產(chǎn)，但并未大力推廣，亦或是產(chǎn)品運行狀態(tài)也并不如預(yù)期的設(shè)計。

 

　　在應(yīng)用端，技術(shù)需更加貼合用戶實際使用需求。帶有熱回收技術(shù)設(shè)備的價格往往高于常規(guī)設(shè)備，沒有需求的熱回收也沒有了存在的意義。另外，熱回收是工程的配套設(shè)備，并非在某一個環(huán)節(jié)做好就能體現(xiàn)出效果，需要從整個系統(tǒng)的角度去設(shè)計方案、安裝調(diào)試，考驗的是制造企業(yè)的綜合實力，如果無法實現(xiàn)，可能會帶來更多質(zhì)量隱患，所以要能夠更加結(jié)合實際現(xiàn)場來看待熱回收的應(yīng)用。熱回收技術(shù)就是對于廢熱的利用，它的優(yōu)勢在于對節(jié)能低碳以及工藝段需求的滿足。但同樣的，在制取熱水上也面臨著一些限制，中低溫狀態(tài)下相對節(jié)能，如果溫度過高，就會對效率帶來較大的影響，這也是限制其應(yīng)用范圍的原因。

 

　　目前來看，熱回收技術(shù)主要應(yīng)用于醫(yī)院、酒店以及對于供冷、制熱、熱水均有要求的場所。針對這些難點，一是通過點擴散到面，通過樣板工程的范例慢慢影響行業(yè)，影響相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域；二是希望更多的同行加入到這個技術(shù)領(lǐng)域中，共同提高該產(chǎn)品技術(shù)的認知度。

 

　　(2)技術(shù)制囿，市場格局尚未成型

　　目前來看，熱回收技術(shù)市場還不成熟，規(guī)模也不大，盡管幾乎所有涉及工程的品牌都在研發(fā)熱回收技術(shù)，不過還未形成明顯的市場格局。目前在行業(yè)中推熱回收技術(shù)的大多以國產(chǎn)品牌為主，外資品牌相對較少，并且熱回收產(chǎn)品的銷售額占比也不大。

 

　　同時，技術(shù)上的制約是熱回收技術(shù)發(fā)展的攔路虎。從技術(shù)層面來看，熱回收的技術(shù)原理并不復(fù)雜，但是對控制系統(tǒng)的邏輯設(shè)計要求極高。相較于普通機型，搭載了熱回收技術(shù)的機組需要實現(xiàn)制冷、制熱的同時，能夠生產(chǎn)熱水，且不分時間和氣候，這就需要一定的技術(shù)底蘊和測試來實現(xiàn)邏輯的轉(zhuǎn)換，而非簡單的理論計算可以取代。當(dāng)然，這對制造企業(yè)的實力要求也很高，制造研發(fā)能力、測試的軟硬件等等，都需要具備。

 

　　熱回收技術(shù)未來的發(fā)展可以用“高效化”“智能化”兩個關(guān)鍵詞進行總結(jié)。高效，指的就是讓熱回收率可達到95%以上。而智能化，就是解決目前面臨的挑戰(zhàn)，如何解決時間與空間上的不匹配，不僅能做到即回收即用，也要能做到將熱回收儲存，等需要的時候再進行利用。同時，跟電網(wǎng)、熱電聯(lián)產(chǎn)等能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)動，確保熱回收技術(shù)的智能化。

 

　　從熱回收技術(shù)的特點也不難發(fā)現(xiàn)，踐行“雙碳”政策的道路上，無疑給熱回收技術(shù)帶來了機遇之風(fēng)。一份能源多重利用，不僅符合節(jié)能減排的基調(diào)，也可大大削減城市的熱島效應(yīng)，對于延緩全球變暖有極大的促進作用。但機遇與挑戰(zhàn)總是相伴而生，該技術(shù)目前主要面臨的挑戰(zhàn)就是整體匹配優(yōu)化難度較大，因為熱回收技術(shù)作為空調(diào)制冷的附屬產(chǎn)品，只有有冷負荷的時候才會有熱回收，因此當(dāng)冷負荷與熱回收不匹配的時候，熱回收技術(shù)利用效率就會大打折扣。同時，帶有熱回收技術(shù)的產(chǎn)品系統(tǒng)配套比常規(guī)產(chǎn)品要復(fù)雜，比如負荷的波動、溫度的控制精度、水溫的控制，以及整個系統(tǒng)高低負荷之間的轉(zhuǎn)換，熱水能否及時供應(yīng)等等都是需要克服的問題。因此，實現(xiàn)時間和空間上的匹配，使其使用更廣泛需要進一步的研究。

 

　　熱回收技術(shù)多年的市場推廣和應(yīng)用中的確面臨了不少的困難。但是當(dāng)常規(guī)產(chǎn)品已經(jīng)很難滿足制造企業(yè)業(yè)績增長的需求時，熱回收技術(shù)或?qū)⒊蔀槠?ldquo;第二增長曲線”。因此，我們相信，鑒于熱回收技術(shù)的應(yīng)用和市場價值，未來會有更多的產(chǎn)品考慮搭載熱回收技術(shù)，也將會有更多的品牌根據(jù)實際需求來考慮熱回收技術(shù)的應(yīng)用，熱回收技術(shù)在相應(yīng)的評價指標(biāo)上也會更加完善。