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2025年第36屆中國制冷展，技術總結報告(第七期）

供熱、熱水設備與系統

本節作者「哈爾濱工業大學 姜益強教授、董建鍇教授、鄭文科副教授、博士生關司航、博士生姜野」

總體技術特點

在節能降碳和智能互聯的大背景下，供熱、熱水系統與設備領域發展勢頭強勁，產品愈發多元化。

超低環溫空氣源熱泵機組不斷突破運行極限，部分產品在-40℃及以下極限條件下也可保證系統的正常運行，采用了新型環保制冷劑，在保障系統性能的同時對臭氧層無損害，噪聲控制水平逐步提高。

工業用高溫熱泵熱水機組和高溫熱泵蒸氣機組技術蓬勃發展。高溫熱泵蒸汽機組可以產生120℃以上的高溫蒸汽，部分產品可以產生150℃以上的高溫蒸汽。

能源綜合利用水平不斷進步，光伏、地熱能、空氣熱能、儲能等與暖通系統結合，降低碳排放的同時節約用戶成本；同時實現冷、熱、熱水、電等的多聯供，響應多種情景下的用戶需求。

末端環境保障更加高效穩定，熱風幕、地毯式制熱等末端使得室內環境更環保舒適。

特色產品

本次展會展出供熱與熱水設備與系統方面特色技術產品，主要包括超低環溫空氣源熱泵機組、工業用高溫熱泵熱水（蒸汽）機組、多能互補式多聯供系統、家用熱水制備系統、全熱回收熱泵機組等。

超低環溫空氣源熱泵機組

在我國北方供暖地區中存在集中供熱系統無法覆蓋的角落需要依靠靈活的空氣源熱泵等分散式采暖設備。嚴寒及寒冷地區低環境溫度給空氣源熱泵的正常運行帶來了挑戰。本次展會中，海爾、愛科德、鑫磊、天加等企業均推出了超低環溫空氣源熱泵機組，運行極限不斷突破，在-35℃環境及更惡劣條件下可以實現機組的正常運行。

如圖6-1(a)，在本次展會中海爾大壓比超低溫熱泵機組針對嚴寒地區的氣候特征與用戶習慣，實現了高水溫(-40°C工況65°C出水)、強制熱(-30°C制熱量不衰減)、高能效(HSPF+13%)、低成本(單位制熱量成本-48%)、高可靠(全工況排溫<95°C)等優勢，為嚴寒地區提供清潔、舒適、經濟的供暖機組產品。

圖6-1(b)為黑龍江愛科德科技有限公司推出的愛柯CO2空氣源熱泵機組，低溫部分制冷劑為R744，高溫部分為R134a。最低運行溫度為-47℃，依靠CO2工質的特性，該機組能夠在-45℃的超低環溫下制得70℃熱水，在-12℃環溫下COP大于2.9，在-40℃條件下COP也可達到1.9。圖6-1(c)為鑫磊推出的超低溫熱泵空調變頻機組，使用R32制冷劑，采用閃蒸補氣增焓系統能夠在-35 ~ 60℃的環境溫度下制熱。圖6-1(d)為太陽雨推出的超低環溫空氣源熱泵供暖機組，能夠在-35℃的超低環溫條件下穩定運行，并且同時采用多重降噪技術，使得噪音低至20分貝。

(a) 海爾大壓比空氣源熱泵機組

(b) 黑龍江愛科德愛柯CO2空氣源熱泵

(c) 鑫磊空氣源熱泵空調

(d) 太陽雨超低環溫空氣源熱泵采暖機組

圖6-1 超低環溫空氣源熱泵機組

工業用高溫熱泵熱水（蒸汽）機組

高溫熱泵機組已廣泛應用于食品加工、化工、制藥等行業，用于提供高溫工藝熱水、蒸汽及干燥熱源，顯著降低能耗和碳排放。隨著技術升級，其在冶金、紡織等領域的應用也在快速拓展，成為工業熱能替代傳統鍋爐的關鍵解決方案。本次展會上，太陽雨、格力、海爾、冰輪、江森自控等企業均展示了高溫熱泵熱水（蒸汽）機組。

圖6-3(a)為格力推出的工業大容量高效高溫離心式熱泵機組，通過高溫熱泵機組回收鋼鐵廠、油田、電廠變電站等30~80℃工業余熱，制取120℃高溫熱水，可用于市政采暖、原油加熱、除濕干燥、電鍍著色等場合，或制取150℃高溫熱水進閃蒸罐閃蒸出0.4MPa飽和蒸汽。單機制熱容量1~10MW，60K溫升，120℃冷凝，COP達4.36，制冷劑為R1233zd(E)環保工質，GWP<1。

圖6-3(b)為諾通科技-上交產學融合推出的系列高溫熱泵機組。該系列產品有85℃/95℃空氣源高溫熱泵熱水機及余熱源熱泵熱水機，125℃空氣源熱泵蒸汽機/余熱源熱泵蒸汽機，以及最高180℃水蒸氣壓縮機。其中，145℃余熱源熱泵蒸汽機使用超高溫專用壓縮機，匹配針對高溫熱泵的專用電子膨脹閥，耐受溫度達150℃，同時采用自主開發的水溫跟隨聯動控制技術，有效保障機組在高出水溫度下的穩定運行。

圖6-3(c)為雷茨推出的“磁懸浮”高溫水源熱泵機組。熱泵機組在進水溫度為48℃條件下可以產生90℃高溫熱水。其具有正常、直流儲電（儲能）、水箱儲熱（儲熱）、節能4種運行模式，有效利用光伏與電網峰谷價差，滿足供熱、熱水需求的同時還可通過儲能系統為家庭其它設備供電。圖6-3(d)為江森自控推出的螺桿式高速變頻永磁高溫熱泵機組，機組可以制備95℃高溫熱水。

（a）格力-工業大容量高效高溫離心式熱泵機組

（b）諾通科技-高溫熱泵系列機組

（c）雷茨-“磁懸浮”高溫水源熱泵機組

（d）江森自控-螺桿式高速變頻永磁高溫熱泵機組

圖6-3 高溫熱泵熱水機組

圖6-4(a)為海爾推出的10kV高溫熱泵變頻離心機組。機組選用R134a環保制冷劑，其制冷效率更高，能有效提高機組性能。高效雙級補氣增焓壓縮機技術，制冷量提升5%~10%。搭配三級分離經濟器，系統穩定可靠，機組能效提升7%。采用均液器設計，保證制冷劑分配的均勻性，加強制冷劑的對流擾動，提高蒸發器的換熱效率5%。

圖6-4(b)為太陽雨推出的空氣源熱泵+太陽能高溫熱水（蒸汽）方案。機組采用直流變頻復疊技術，在不同環境濕度下可為高溫側提供穩定熱源，實現-20℃環境溫度時，制熱量不衰減。系統運行時采用清結電能，系統冷劑為 R410a和 R245fa，ODP 和可燃性為零。機組在 20℃環境溫度下，生產 120℃過熱蒸汽時 COP 為2.26，為工業熱水提供了節能高效的解決方案。

圖6-4(c)為天舒熱能推出的超高溫熱泵機組。蒸汽熱泵機組由低溫和高溫級兩個獨立系統復疊而成，最高實現120℃飽和蒸汽。圖6-4(d)為佧諾推出的空氣源水源復疊高溫熱泵，機組可在寬溫區運行（-35℃-50℃），產生75℃/90℃/120℃熱水或蒸汽，最高可達150℃。圖6-4(e)為松下推出的超高溫熱泵，可以制取80℃、100℃、120℃、140℃熱水或蒸汽，使用多種制冷劑為R134a、R515B、R245fa、R744。

（a）海爾-10kV高溫熱泵變頻離心機組

（b）太陽雨公司的太陽能+空氣源高溫熱水（蒸汽）方案

（c）天舒熱能-超高溫熱泵機組

（d）佧諾-空氣源水源復疊高溫熱泵

（e）松下-超高溫熱泵

圖6-4 高溫熱泵機組

多能互補式多聯供系統

光伏直驅熱泵是一種將光伏發電系統與熱泵機組高效集成的創新技術，光伏組件產生的直流電直接驅動壓縮機運行，減少交直流轉換損耗，提升能源利用效率。

圖6-6為芬尼克茲推出的智驅光伏熱泵系統。光伏板能匹配制熱量為10kW的熱泵機組，帶有儲能系統儲存多余電能，未來將投入生產制熱量規格更大的熱泵機組。

圖6-6 芬尼克茲-智驅光伏熱泵系統

光儲直柔多聯機通過光伏發電、儲能調峰、直流配電、柔性調控四大系統協同，實現“光儲充一體化”：新能源發電+谷電儲能+綠色充電。本次展會大量光伏直驅多聯機展出。圖6-7（a）為日立中央空調推出的光伏直驅多聯機。圖6-7（b）為海信推出的光伏直驅多聯機。圖6-7 （c）為格力推出的光儲直柔商用多聯機。制冷量范圍12-16kW，制熱量范圍14-18kW，額定輸出功率5000W。

（a）日立中央空調-光伏直驅多聯機

（b）海信-光伏直驅多聯機

（c）格力-光儲直柔商用多聯機

圖6-7光伏直驅多聯機

本次展會上太陽雨、格力等公司展示了相關產品將空調、供暖與生活熱水結合為一體的多聯供方案。圖6-8（a）為太陽雨推出的全屋熱水方案。系統由空氣源熱泵熱水機組和儲能模塊、燃氣模塊爐、太陽能集熱和儲能模塊、循環水泵、控制系統等組成。當環境溫度高于最佳經濟溫度點時，采用空氣源熱泵熱水機組和光伏電熱水器作為熱源，將儲熱水箱中的水加熱并供至用水點，當環境溫度低于最佳經濟溫度點時，系統自動完成切換，由燃氣模塊爐和光伏電熱水器作為熱源，制備所需熱水，系統通過三種能源的耦合，在降低初始投資的基礎上，保證較低運行費用。圖6-8（b）為格力推出的空氣源熱泵三聯供解決方案。

圖6-8（c）為冰山推出的智能型混合動力空氣源熱泵機組。智能型混合動力熱泵機組采用電動渦旋式壓縮機與燃氣發動機驅動的旋葉式壓縮機并聯設置，低溫制熱時發揮GHP特長能力充足，制冷低負荷時采用優化匹配的電驅壓縮機運轉。

（a）太陽雨-全屋熱水方案

（b）格力-空氣源熱泵三聯供解決方案

（c）冰山-智能型混合動力空氣源熱泵機組

圖6-8 多能互補多聯供熱泵系統

家用熱水制備系統

熱泵技術推動了家用熱水器和熱水系統的發展，本次展會上家用熱水器廣泛采用了環境友好型制冷劑，包括R32和R290等；其次，部分家用熱水器實現了能夠在-20℃環境溫度下穩定制熱水；熱水器采用的能源也更加多樣化，空氣熱水器、太陽能熱水器、天然氣冷凝容積式家用熱水器等在本次展會上展出。

如圖6-9示，松下、太陽雨、芬尼克茲等企業均推出了空氣源熱泵熱水器，各有特點不同。松下智能熱水系統采用二氧化碳熱泵熱水技術，同時采用GMP-1生物材料技術，自主研發高效熱泵系統，兼容太陽能發電系統，余電轉化為熱能，進一步節能降耗，實現能源自給。太陽雨分別推出了多層建筑、高層建筑和別墅建筑熱水解決方案。針對多層建筑熱水供給，設計陽臺壁掛式太陽能熱水器和集分式（集中集熱-分戶供熱系統）太陽能熱水系統。針對高層建筑熱水供給，設計分體式空氣源熱泵熱水器、壁掛一體式空氣源熱泵熱水器和集分式（集中集熱-分戶供熱系統）太陽能光伏熱儲系統。針對別墅建筑熱水供給，分體式太陽能熱水系統、循環式空氣源熱泵熱水系統和容積式空氣源熱泵集成一體機。芬尼克茲閉式熱水系統采用創新的模塊化設計，以500L加熱水箱（PWT500L-AH12）與500L儲熱水箱（PWT500L-A）為核心配置。系統通過閉式循環、冷熱水同壓設計結合多級儲熱技術，使得水溫穩定。

(a) 松下二氧化碳熱泵熱水系統

(b) 太陽雨

(c)芬尼克茲

圖6-9 熱泵熱水器

熱回收熱泵機組

利用熱泵進行余熱回收有助于節約一次能源，提高能源利用率。本次展會上，環都拓普芬尼等企業推出了熱回收熱泵機組解決方案。圖6-10為環都拓普推出的全熱回收風冷熱泵機組。通過集成套管式熱回收換熱器與創新控制系統，采用四通閥、膜片式單向閥、雙電子膨脹閥及多電磁閥的協同控制策略，實現常規制冷、制熱、全熱回收制冷、獨立制熱水等多種模式的高效穩定切換。

圖6-10 環都拓普全熱回收風冷熱泵機組

圖6-11為芬尼提出的全熱回收熱泵三聯供解決方案。該系統在運行中同步回收制冷或制熱過程產生的廢熱，利用熱交換器將回收熱量轉化為55-60℃生活熱水，避免傳統系統冷凝熱直接排放，制冷工況下的廢熱利用率最高可以達到100%。

6-11 芬尼全熱回收熱泵

高效制熱末端

傳統空調在制熱過程中，由于熱空氣上浮的特性，導致房間上部溫度高，下部溫度低，往往會令人感到“頭熱腳冷”，產生不適。

如圖6-12所示，格力采用將“分布式送風”技術運用于熱泵空調上，實現了“地毯式制熱”，大幅縮小了室內的垂直溫度差，使熱量直接作用于人體活動區域，降低了熱量積聚于房間頂部造成的浪費，提高舒適性。

圖6-12 格力地毯式制熱

評價與展望

本次展會在“雙碳”目標引領下，參展的供熱和熱水設備產品總體顯現智能、高效、節能和環保的特點，參展企業眾多，產品種類豐富。供熱和熱水設備與系統越來越重視智慧化、多功能化、環境友好化。超低環溫空氣源熱泵因其更優越的低溫適應性得到不斷發展。生產高溫熱水或蒸汽的工業用熱水熱泵機，為工業離散余熱回收、工業園區蒸汽（熱水）供應、提供了代替鍋爐的高效綠色低碳方案，未來會有越來越好的市場前景。高效多功能熱泵機組因其具有供熱、供冷、供熱水、熱回收等功能，促進燃氣、電能、光伏、地熱能、空氣熱能、儲能等與暖通系統結合，未來將會得到越來越廣泛的應用。總之在“雙碳”目標的不斷引領下、政策的大力支持下，供熱和熱水設備與系統的智能化、功能綜合化、環境友好化、清潔化將得到進一步的發展，必將助力“雙碳”目標的實現！

參考資料：

中國（北京）制冷展

CR EXPO

舉辦地區：北京

開閉館時間：09:00-18:00

舉辦地址：北京市順義區裕東路55號院

展覽面積：60000㎡

觀眾數量：80000

舉辦周期：1年1屆

主辦單位：中國國際貿易促進委員會北京市分會、中國制冷學會、中國制冷空調工業協會