由中國(guó)節(jié)能協(xié)會(huì)主辦、中國(guó)節(jié)能協(xié)會(huì)熱泵專(zhuān)委會(huì)承辦，以“低碳供熱，熱泵先行”為主題的2022中國(guó)熱泵行業(yè)年會(huì)的開(kāi)幕式上，威樂(lè)中國(guó)配套業(yè)務(wù)技術(shù)負(fù)責(zé)人何東波進(jìn)行了《高效水泵解決方案助力熱泵行業(yè)綠色發(fā)展》主題分享。
威樂(lè)中國(guó)配套業(yè)務(wù)技術(shù)負(fù)責(zé)人何東波
威樂(lè)集團(tuán)是全球領(lǐng)先的優(yōu)質(zhì)水泵及水泵系統(tǒng)供應(yīng)商，1872年在德國(guó)多特蒙德成立，其產(chǎn)品主要應(yīng)用于建筑服務(wù)、水務(wù)管理和工業(yè)領(lǐng)域之中。威樂(lè)在1928年發(fā)布了世界第一臺(tái)暖通循環(huán)增壓泵，1972年，建立第一家海外子公司，正式開(kāi)啟了全球化進(jìn)程。威樂(lè)于1995年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，2021年德國(guó)多特蒙德總部WiloPark全新建成，從此開(kāi)啟了智能生產(chǎn)與服務(wù)的新時(shí)代。
威樂(lè)智能解決方案可成功實(shí)現(xiàn)人、產(chǎn)品和服務(wù)之間的有效連接。威樂(lè)始終致力于成為行業(yè)數(shù)字化先鋒，目前在全球范圍內(nèi)擁有近8,200名員工，在全球90多個(gè)國(guó)家和地區(qū)擁有16個(gè)研發(fā)及生產(chǎn)基地和70多個(gè)生產(chǎn)銷(xiāo)售分公司。
經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展，威樂(lè)中國(guó)目前擁有1,000名員工，3個(gè)生產(chǎn)基地，15家分公司及代表處，以及400家授權(quán)經(jīng)銷(xiāo)商伙伴。
2020年底，威樂(lè)常州研發(fā)及生產(chǎn)基地項(xiàng)目簽約成功，并將于2023年初正式投產(chǎn)。
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，威樂(lè)先后推出了多款高效變頻水泵，Wilo-Para、Para MAXO就是其中優(yōu)秀的代表。
威樂(lè)集團(tuán)將水泵配套業(yè)務(wù)作為全球戰(zhàn)略業(yè)務(wù)單元，可以從水泵的性能、接口、材質(zhì)等多方面為客戶提供定制化的解決方案。威樂(lè)實(shí)驗(yàn)室可全面進(jìn)行水泵檢測(cè)，而且還可以提供整機(jī)噪聲、震動(dòng)等測(cè)試，并且建立了完整的整機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)，為客戶伙伴提供全方位的建議。我們的目標(biāo)是，成為客戶最信賴的水泵定制供應(yīng)商。
歐盟能源政策
歐洲在現(xiàn)有能源法律法規(guī)基礎(chǔ)之上增加了一攬子的綠色修訂法案，其中包含氣候中和目標(biāo)、能源稅、過(guò)渡期的刺激政策等等。過(guò)去幾年，尤其今年俄烏沖突以來(lái)，歐洲一直致力于減少對(duì)化石燃料的依賴，其中重要的一條舉措就是推廣熱泵技術(shù)，歐盟目標(biāo)為每年增加200萬(wàn)套的熱泵，2030年熱泵存量達(dá)到3,000萬(wàn)套。
中國(guó)熱泵市場(chǎng)發(fā)展
下圖展示了中國(guó)碳達(dá)峰、碳中和的宏偉愿景，隨著可再生能源中電力的增長(zhǎng)，將通過(guò)發(fā)展節(jié)能的電氣化設(shè)備滿足終端用戶的冷暖需求，這些都對(duì)熱泵技術(shù)的廣泛應(yīng)用是重大利好。
過(guò)去五年空氣源熱泵市場(chǎng)總體穩(wěn)健增長(zhǎng)，其中熱泵兩聯(lián)供不論“上水下水”還是“上氟下水”，年增長(zhǎng)率都超過(guò)了30%。
兩聯(lián)供的主要形式
“上氟下水”是水泵嵌入一體化的機(jī)組中，夏季輸送冷水，對(duì)室內(nèi)進(jìn)行制冷；冬季輸送熱水，通過(guò)地板對(duì)室內(nèi)制熱。另一種技術(shù)“天氟地水”，則是水泵嵌入在室內(nèi)水力模塊中，夏天通過(guò)制冷劑制冷，冬天水泵輸送熱水，通過(guò)地板制熱。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，水泵占兩聯(lián)供系統(tǒng)能耗的20%以上，對(duì)此，威樂(lè)有更好的節(jié)能方案。
威樂(lè)水泵解決方案
威樂(lè)可以提供全系列的Para和Para MAXO高效水泵，可以滿足戶式熱泵的各類(lèi)需求，揚(yáng)程可以達(dá)到11米，流量可以達(dá)到6-8m3/h。與此同時(shí)，還有定壓差、變壓差以及定速的一鍵式功能備選。
讓我們做一個(gè)小小的實(shí)驗(yàn)，在一個(gè)戶式系統(tǒng)中，當(dāng)冷量和熱量需求下降時(shí)，閥門(mén)關(guān)閉，可以看到系統(tǒng)壓力損失增加，系統(tǒng)流量減少，系統(tǒng)揚(yáng)程增加。這時(shí)會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)問(wèn)題，一是水泵噪音提高，二是產(chǎn)生不必要的能源浪費(fèi)。
而如果使用變頻水泵來(lái)替換傳統(tǒng)的定頻水泵，根據(jù)水阻的特性，我們可以選擇定壓差或者變壓差的控制方式。在負(fù)荷減少的同時(shí)，水泵仍然能工作在最優(yōu)狀態(tài)，既大幅度減少了噪音，又達(dá)到了最大節(jié)能效果。
與此同時(shí)，高效變頻水泵采用的永磁同步電機(jī)，轉(zhuǎn)子采用永磁體，散熱量較小，更節(jié)能，同時(shí)電機(jī)高效運(yùn)行范圍寬。
熱泵市場(chǎng)制冷劑發(fā)展趨勢(shì)
蒙特利爾和基加利協(xié)議表明，未來(lái)冷媒的發(fā)展趨勢(shì)為ODP值為零，GWP值較低。目前中國(guó)市場(chǎng)多使用R22和R410A冷媒，R22的ODP值大于0，預(yù)計(jì)2030年將被市場(chǎng)淘汰；R410A的ODP值為零，但GWP值為2,000以上。
Wilo-Para/Para MAXO R
Wilo-Para/Para MAXO R高效變頻水泵，可以滿足R32和R290的應(yīng)用場(chǎng)景，R290直接從液化天然氣中提取出來(lái)，可燃性等級(jí)達(dá)到了A3的級(jí)別。
威樂(lè)的Wilo-Para和Para MAXO系列高效智能變頻水泵產(chǎn)品，擁有IPWM的方波通信方式，可以把水泵的流量以及失效的狀態(tài)反饋給主機(jī)系統(tǒng)。如果需要更多的反饋，則可以采用LIN/Modbus總線的通信方式，通過(guò)報(bào)文的形式把更多的水泵信息（如流量、功率、失效模式等）反饋給主機(jī)系統(tǒng)，主機(jī)系統(tǒng)通過(guò)算法進(jìn)行預(yù)測(cè)，最終把相關(guān)的信息顯示到終端用戶手機(jī)的App上，實(shí)現(xiàn)終端用戶的智能化監(jiān)控。
2022年1月開(kāi)始，在中國(guó)節(jié)能協(xié)會(huì)熱泵專(zhuān)業(yè)委員會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)下，威樂(lè)與同濟(jì)大學(xué)進(jìn)行了高效水泵在熱泵系統(tǒng)中的能耗深入研究。系列實(shí)測(cè)項(xiàng)目的研究發(fā)現(xiàn)，在不改變終端用戶舒適度的前提下，在熱泵系統(tǒng)中定速離心泵的能耗占比為21.7%。如果采用高效變頻泵替換定速泵，能耗下降接近14%，水泵投資回報(bào)期約9個(gè)月。
熱泵系統(tǒng)即使是在最冷的冬天，或者最熱的夏天，它的制冷制熱量也只有額定制冷制熱量的三分之一，這就說(shuō)明熱泵系統(tǒng)絕大多數(shù)時(shí)候是運(yùn)行在部分負(fù)荷下，如果水泵通過(guò)IPMW和主機(jī)進(jìn)行通訊，那么在部分負(fù)荷和停機(jī)時(shí)則更為節(jié)能。
在整機(jī)系統(tǒng)中，壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了變頻控制，如果采用高效變頻水泵，熱泵系統(tǒng)還將有巨大的節(jié)能空間，熱泵企業(yè)助力“雙碳”也將大有可為。
