生活熱水供應(yīng)和冬季采暖的能源消耗占中國城市家庭能源消耗的30%～60%。隨著社會(huì)日益向資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)兩大方向發(fā)展，家用熱水供應(yīng)方式呈現(xiàn)多樣化發(fā)展趨勢，如太陽能熱水器、熱泵熱水器、燃?xì)鉄崴�器或燃�(xì)獠膳癄t以及電熱水器等。其中，燃?xì)鉄崴�器、燃�(xì)獠膳癄t、電熱水器等產(chǎn)品雖具有運(yùn)行溫度及負(fù)荷適應(yīng)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，但需要消耗較多的礦物能源如天然氣、電力，直接或間接導(dǎo)致大量二氧化碳排放，在資源消耗和環(huán)境保護(hù)方面均不具有優(yōu)勢。

    未來滿足住宅熱能需求的基本方式是以太陽能熱水器和熱泵產(chǎn)品為基礎(chǔ)，輔以燃?xì)鉄崴�器、燃�(xì)獠膳癄t、電熱水器等。相對(duì)于太陽能熱水器，熱泵產(chǎn)品在安裝靈活性和運(yùn)行穩(wěn)定性方面具有較大優(yōu)勢，特別是其能夠?qū)⒌蜏責(zé)崮芨咝мD(zhuǎn)換為可用熱能的特點(diǎn)，使之具有更廣泛的應(yīng)用前景。日本熱泵蓄熱中心（HPTCJ）2007年研究報(bào)告表明，在日本采用熱泵技術(shù)可以削減10％的二氧化碳排放量，其中2％是用EcoCute（生態(tài)精靈）家用二氧化碳熱泵熱水器更換現(xiàn)有熱水器的貢獻(xiàn)。

    日本市場

    近年來，家用二氧化碳熱泵熱水器已經(jīng)成為家電技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域備受關(guān)注的新產(chǎn)品。在日本，EcoCute家用二氧化碳熱泵熱水器自2001年進(jìn)入市場以來，銷售量持續(xù)上升。受經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響，2008年EcoCute產(chǎn)品的銷售量雖與預(yù)期有一定差距，但仍超過51萬臺(tái)。按市場保有量計(jì)算，2008年家用二氧化碳熱泵熱水器在日本市場累計(jì)售出約180萬臺(tái)；預(yù)計(jì)2010年銷售量約為80萬臺(tái)，累計(jì)將達(dá)到320萬臺(tái)。而原先預(yù)測的2010年產(chǎn)量達(dá)到100萬臺(tái)、累計(jì)銷售量達(dá)520萬臺(tái)的目標(biāo)，估計(jì)需要推遲2年左右才能實(shí)現(xiàn)。

    隨著基數(shù)增大，近年來EcoCute產(chǎn)品銷售增長率有所下降，但增長量的絕對(duì)趨勢仍然顯著。2008年日本相關(guān)整機(jī)和零部件生產(chǎn)企業(yè)著手進(jìn)行面向全球的銷售推廣活動(dòng)，標(biāo)志著家用二氧化碳熱泵熱水器的技術(shù)和市場發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新階段。自EcoCute產(chǎn)品上市以來，整機(jī)和部件銷售基本局限在日本國內(nèi)。據(jù)了解，造成這一現(xiàn)象的主要原因是二氧化碳跨臨界循環(huán)技術(shù)尚未成熟，處在應(yīng)用開發(fā)前期，仍存在技術(shù)和市場風(fēng)險(xiǎn)；尤其是其他國家和地區(qū)未發(fā)布相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)，所以在一段時(shí)間內(nèi)不宜出口。增加了跨臨界二氧化碳熱泵系統(tǒng)壓力安全要求內(nèi)容的歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN 378-2:2008于2008年5月正式發(fā)布后，在歐盟地區(qū)銷售二氧化碳熱泵熱水器的標(biāo)準(zhǔn)問題得以解決，故此2009年部分日本企業(yè)已經(jīng)開始向歐洲市場投放EcoCute產(chǎn)品。據(jù)日本有關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，截至2009年上半年，日本出口到歐盟地區(qū)的家用二氧化碳熱泵熱水器累計(jì)銷售量已超過3萬臺(tái)。

    在日本，用于采暖的空氣源低溫?zé)岜卯a(chǎn)品被稱為“熱泵鍋爐（Heat Pump Boiler，縮寫為HPB）”，在-25℃的環(huán)境溫度下，這類產(chǎn)品無需電輔助加熱或燃?xì)�、燃油加熱就可以滿足用戶的采暖和生活熱水供應(yīng)需求，這類產(chǎn)品在近年新建的全電氣化住宅中安裝使用較多。在2009年英國倫敦環(huán)保展（ECOBUILD 2009）上，三洋公司展出的低溫型EcoCute產(chǎn)品，在環(huán)境溫度為-25℃的條件下COP值可達(dá)3.75W/W。而EcoCute產(chǎn)品由于具備優(yōu)異的低溫環(huán)境適應(yīng)性，成為HPB的主要機(jī)種。

    歐美市場

    2008年9月，歐洲議會(huì)原則上通過了到2020年使用可再生能源的比例占全部能源消耗的20％的指令。雖然一些熱泵產(chǎn)品，例如空氣源熱泵產(chǎn)品所利用的環(huán)境空氣熱能并非可再生能源，但是熱泵所輸出的熱能通常數(shù)倍于其消耗的電力，在滿足相同熱能需求的條件下，空氣源熱泵熱水器所消耗的電能遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于電熱水器。所以，經(jīng)過反復(fù)討論，由于空氣源熱泵的節(jié)能效果顯著，可將空氣源熱泵等熱泵產(chǎn)品按規(guī)定方法計(jì)入可再生能源利用范圍，但前提是相應(yīng)的空氣源熱泵熱力效率必須達(dá)到規(guī)定水平。根據(jù)這項(xiàng)指令，目前在該地區(qū)廣泛使用的燃?xì)鉄崴�器、燃�(xì)獠膳癄t、電熱水器等產(chǎn)品，到2013年之后原則上不允許單獨(dú)使用，只能作為太陽能熱水器或熱泵熱水器的輔助加熱裝置進(jìn)行配置，在客觀上促使家用多能源集成熱水裝置成為市場的主導(dǎo)產(chǎn)品，這一趨勢影響廣泛而且深遠(yuǎn)。在此背景下，歐盟地區(qū)熱泵產(chǎn)品的安裝數(shù)量在未來數(shù)年內(nèi)將大幅增加，其中包括熱泵熱水器產(chǎn)品。

    雖然EcoCute產(chǎn)品是日本最早投放市場的家用二氧化碳熱泵產(chǎn)品，但是并非只有日本從事這類產(chǎn)品的開發(fā)。據(jù)了解，歐洲市場上除了二氧化碳汽車空調(diào)之外，采用二氧化碳跨臨界循環(huán)技術(shù)的家用冰箱、商用冷藏冷凍設(shè)備已經(jīng)投入市場多年。同時(shí)，一些歐洲企業(yè)目前正在進(jìn)行二氧化碳跨臨界技術(shù)在熱泵應(yīng)用領(lǐng)域的研究開發(fā)工作。2008年10月在德國紐倫堡舉行的Chillventa國際貿(mào)易展覽會(huì)上，德國Thermea公司發(fā)布了3個(gè)商用型二氧化碳熱泵產(chǎn)品的信息，部分型號(hào)既可以供熱也可以制冷，用于供熱時(shí)額定COP值高達(dá)5.5W/W。在ECOBUILD 2009展覽會(huì)上，兩家英國企業(yè)分別展出了二氧化碳熱泵熱水器。英國ICS公司與意大利DeLonghi公司合作，展出了商用型產(chǎn)品，最高出水溫度可達(dá)90℃；而英國Stroma LZC公司展出的商用型產(chǎn)品的出水溫度可超過80℃，額定運(yùn)行條件下COP值高達(dá)5.8W/W。

    此外，一系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定和發(fā)布為在世界范圍內(nèi)形成二氧化碳熱泵市場奠定了基礎(chǔ)。除了早已正式發(fā)布的關(guān)于制冷系統(tǒng)壓力安全的歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN 378-2:2008，制冷系統(tǒng)壓力安全國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 5149-2新版也即將發(fā)布，該標(biāo)準(zhǔn)將超臨界狀態(tài)的二氧化碳制冷劑的壓力安全要求納入其中。同時(shí)，增加了跨臨界二氧化碳?jí)嚎s機(jī)安全要求的新版IEC 60335-2-34標(biāo)準(zhǔn)也即將發(fā)布。

    在相當(dāng)長一段時(shí)間里，二氧化碳跨臨界系統(tǒng)在美國市場的發(fā)展存在一定障礙。其中主要問題是，以美國安全檢測實(shí)驗(yàn)室公司（UL）為代表的安全認(rèn)證機(jī)構(gòu)規(guī)定了較高的爆破強(qiáng)度安全系數(shù)，導(dǎo)致了這類系統(tǒng)的制造成本較高；同時(shí)，幾家美國制冷劑制造商積極開發(fā)HFO-1234yf等新型制冷劑作為HFC-134a的替代制冷劑，從而與二氧化碳制冷劑形成直接競爭。不過，近期美國采暖、制冷和空調(diào)工程師協(xié)會(huì)（ASHRAE）發(fā)布了關(guān)于二氧化碳系統(tǒng)的文件，認(rèn)為高壓的二氧化碳系統(tǒng)會(huì)使得工質(zhì)密度更高，有利于取得更好的運(yùn)行效果。美國開利公司（Carrier）采用二氧化碳亞臨界循環(huán)技術(shù)的熱泵型空調(diào)機(jī)組已在歐洲地區(qū)進(jìn)行了多年的場地試驗(yàn)運(yùn)行，美國民間環(huán)保機(jī)構(gòu)綠色建筑聯(lián)盟（GBA）也在積極推進(jìn)二氧化碳系統(tǒng)在采暖熱泵領(lǐng)域的應(yīng)用。

    目前，日本市場EcoCute產(chǎn)品的銷售價(jià)格為使用氟碳制冷劑的熱泵熱水器的數(shù)倍，為促進(jìn)EcoCute產(chǎn)品的銷售，日本政府實(shí)施了補(bǔ)貼政策。

    生活熱水供應(yīng)和冬季采暖的能源消耗占中國城市家庭能源消耗的30%～60%。隨著社會(huì)日益向資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)兩大方向發(fā)展，家用熱水供應(yīng)方式呈現(xiàn)多樣化發(fā)展趨勢，如太陽能熱水器、熱泵熱水器、燃?xì)鉄崴�器或燃�(xì)獠膳癄t以及電熱水器等。其中，燃?xì)鉄崴�器、燃�(xì)獠膳癄t、電熱水器等產(chǎn)品雖具有運(yùn)行溫度及負(fù)荷適應(yīng)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，但需要消耗較多的礦物能源如天然氣、電力，直接或間接導(dǎo)致大量二氧化碳排放，在資源消耗和環(huán)境保護(hù)方面均不具有優(yōu)勢。

    未來滿足住宅熱能需求的基本方式是以太陽能熱水器和熱泵產(chǎn)品為基礎(chǔ)，輔以燃?xì)鉄崴�器、燃�(xì)獠膳癄t、電熱水器等。相對(duì)于太陽能熱水器，熱泵產(chǎn)品在安裝靈活性和運(yùn)行穩(wěn)定性方面具有較大優(yōu)勢，特別是其能夠?qū)⒌蜏責(zé)崮芨咝мD(zhuǎn)換為可用熱能的特點(diǎn)，使之具有更廣泛的應(yīng)用前景。日本熱泵蓄熱中心（HPTCJ）2007年研究報(bào)告表明，在日本采用熱泵技術(shù)可以削減10％的二氧化碳排放量，其中2％是用EcoCute（生態(tài)精靈）家用二氧化碳熱泵熱水器更換現(xiàn)有熱水器的貢獻(xiàn)。

    日本市場

    近年來，家用二氧化碳熱泵熱水器已經(jīng)成為家電技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域備受關(guān)注的新產(chǎn)品。在日本，EcoCute家用二氧化碳熱泵熱水器自2001年進(jìn)入市場以來，銷售量持續(xù)上升。受經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響，2008年EcoCute產(chǎn)品的銷售量雖與預(yù)期有一定差距，但仍超過51萬臺(tái)。按市場保有量計(jì)算，2008年家用二氧化碳熱泵熱水器在日本市場累計(jì)售出約180萬臺(tái)；預(yù)計(jì)2010年銷售量約為80萬臺(tái)，累計(jì)將達(dá)到320萬臺(tái)。而原先預(yù)測的2010年產(chǎn)量達(dá)到100萬臺(tái)、累計(jì)銷售量達(dá)520萬臺(tái)的目標(biāo)，估計(jì)需要推遲2年左右才能實(shí)現(xiàn)。

    隨著基數(shù)增大，近年來EcoCute產(chǎn)品銷售增長率有所下降，但增長量的絕對(duì)趨勢仍然顯著。2008年日本相關(guān)整機(jī)和零部件生產(chǎn)企業(yè)著手進(jìn)行面向全球的銷售推廣活動(dòng)，標(biāo)志著家用二氧化碳熱泵熱水器的技術(shù)和市場發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新階段。自EcoCute產(chǎn)品上市以來，整機(jī)和部件銷售基本局限在日本國內(nèi)。據(jù)了解，造成這一現(xiàn)象的主要原因是二氧化碳跨臨界循環(huán)技術(shù)尚未成熟，處在應(yīng)用開發(fā)前期，仍存在技術(shù)和市場風(fēng)險(xiǎn)；尤其是其他國家和地區(qū)未發(fā)布相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)，所以在一段時(shí)間內(nèi)不宜出口。增加了跨臨界二氧化碳熱泵系統(tǒng)壓力安全要求內(nèi)容的歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN 378-2:2008于2008年5月正式發(fā)布后，在歐盟地區(qū)銷售二氧化碳熱泵熱水器的標(biāo)準(zhǔn)問題得以解決，故此2009年部分日本企業(yè)已經(jīng)開始向歐洲市場投放EcoCute產(chǎn)品。據(jù)日本有關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，截至2009年上半年，日本出口到歐盟地區(qū)的家用二氧化碳熱泵熱水器累計(jì)銷售量已超過3萬臺(tái)。

    在日本，用于采暖的空氣源低溫?zé)岜卯a(chǎn)品被稱為“熱泵鍋爐（Heat Pump Boiler，縮寫為HPB）”，在-25℃的環(huán)境溫度下，這類產(chǎn)品無需電輔助加熱或燃?xì)�、燃油加熱就可以滿足用戶的采暖和生活熱水供應(yīng)需求，這類產(chǎn)品在近年新建的全電氣化住宅中安裝使用較多。在2009年英國倫敦環(huán)保展（ECOBUILD 2009）上，三洋公司展出的低溫型EcoCute產(chǎn)品，在環(huán)境溫度為-25℃的條件下COP值可達(dá)3.75W/W。而EcoCute產(chǎn)品由于具備優(yōu)異的低溫環(huán)境適應(yīng)性，成為HPB的主要機(jī)種。

    歐美市場

    2008年9月，歐洲議會(huì)原則上通過了到2020年使用可再生能源的比例占全部能源消耗的20％的指令。雖然一些熱泵產(chǎn)品，例如空氣源熱泵產(chǎn)品所利用的環(huán)境空氣熱能并非可再生能源，但是熱泵所輸出的熱能通常數(shù)倍于其消耗的電力，在滿足相同熱能需求的條件下，空氣源熱泵熱水器所消耗的電能遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于電熱水器。所以，經(jīng)過反復(fù)討論，由于空氣源熱泵的節(jié)能效果顯著，可將空氣源熱泵等熱泵產(chǎn)品按規(guī)定方法計(jì)入可再生能源利用范圍，但前提是相應(yīng)的空氣源熱泵熱力效率必須達(dá)到規(guī)定水平。根據(jù)這項(xiàng)指令，目前在該地區(qū)廣泛使用的燃?xì)鉄崴�器、燃�(xì)獠膳癄t、電熱水器等產(chǎn)品，到2013年之后原則上不允許單獨(dú)使用，只能作為太陽能熱水器或熱泵熱水器的輔助加熱裝置進(jìn)行配置，在客觀上促使家用多能源集成熱水裝置成為市場的主導(dǎo)產(chǎn)品，這一趨勢影響廣泛而且深遠(yuǎn)。在此背景下，歐盟地區(qū)熱泵產(chǎn)品的安裝數(shù)量在未來數(shù)年內(nèi)將大幅增加，其中包括熱泵熱水器產(chǎn)品。

    雖然EcoCute產(chǎn)品是日本最早投放市場的家用二氧化碳熱泵產(chǎn)品，但是并非只有日本從事這類產(chǎn)品的開發(fā)。據(jù)了解，歐洲市場上除了二氧化碳汽車空調(diào)之外，采用二氧化碳跨臨界循環(huán)技術(shù)的家用冰箱、商用冷藏冷凍設(shè)備已經(jīng)投入市場多年。同時(shí)，一些歐洲企業(yè)目前正在進(jìn)行二氧化碳跨臨界技術(shù)在熱泵應(yīng)用領(lǐng)域的研究開發(fā)工作。2008年10月在德國紐倫堡舉行的Chillventa國際貿(mào)易展覽會(huì)上，德國Thermea公司發(fā)布了3個(gè)商用型二氧化碳熱泵產(chǎn)品的信息，部分型號(hào)既可以供熱也可以制冷，用于供熱時(shí)額定COP值高達(dá)5.5W/W。在ECOBUILD 2009展覽會(huì)上，兩家英國企業(yè)分別展出了二氧化碳熱泵熱水器。英國ICS公司與意大利DeLonghi公司合作，展出了商用型產(chǎn)品，最高出水溫度可達(dá)90℃；而英國Stroma LZC公司展出的商用型產(chǎn)品的出水溫度可超過80℃，額定運(yùn)行條件下COP值高達(dá)5.8W/W。

    此外，一系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定和發(fā)布為在世界范圍內(nèi)形成二氧化碳熱泵市場奠定了基礎(chǔ)。除了早已正式發(fā)布的關(guān)于制冷系統(tǒng)壓力安全的歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN 378-2:2008，制冷系統(tǒng)壓力安全國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 5149-2新版也即將發(fā)布，該標(biāo)準(zhǔn)將超臨界狀態(tài)的二氧化碳制冷劑的壓力安全要求納入其中。同時(shí)，增加了跨臨界二氧化碳?jí)嚎s機(jī)安全要求的新版IEC 60335-2-34標(biāo)準(zhǔn)也即將發(fā)布。

    在相當(dāng)長一段時(shí)間里，二氧化碳跨臨界系統(tǒng)在美國市場的發(fā)展存在一定障礙。其中主要問題是，以美國安全檢測實(shí)驗(yàn)室公司（UL）為代表的安全認(rèn)證機(jī)構(gòu)規(guī)定了較高的爆破強(qiáng)度安全系數(shù)，導(dǎo)致了這類系統(tǒng)的制造成本較高；同時(shí)，幾家美國制冷劑制造商積極開發(fā)HFO-1234yf等新型制冷劑作為HFC-134a的替代制冷劑，從而與二氧化碳制冷劑形成直接競爭。不過，近期美國采暖、制冷和空調(diào)工程師協(xié)會(huì)（ASHRAE）發(fā)布了關(guān)于二氧化碳系統(tǒng)的文件，認(rèn)為高壓的二氧化碳系統(tǒng)會(huì)使得工質(zhì)密度更高，有利于取得更好的運(yùn)行效果。美國開利公司（Carrier）采用二氧化碳亞臨界循環(huán)技術(shù)的熱泵型空調(diào)機(jī)組已在歐洲地區(qū)進(jìn)行了多年的場地試驗(yàn)運(yùn)行，美國民間環(huán)保機(jī)構(gòu)綠色建筑聯(lián)盟（GBA）也在積極推進(jìn)二氧化碳系統(tǒng)在采暖熱泵領(lǐng)域的應(yīng)用。

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