【热回收蓝皮书】热回收市场的机遇与挑战

　　本文是《中国热回收技术应用及市场发展蓝皮书(2023)》系列的第一篇，该系列共分为两期。

 

　　1、热回收的定义及分类

　　所谓热回收技术，即回收建筑物内外的余热（冷）或废热（冷），并把回收的热（冷）量作为供热（冷）或其它加热（制冷）设备的热（冷）源而加以利用的技术。热回收机组就是带有独立的风机、空气过滤器，可以单独完成通风换气、能量回收功能，也可以与空气输送系统结合完成通风换气、能量回收功能的装置；或是带有热回收换热器，与水系统结合完成能量回收功能的装置。

 

　　下表可以看出热回收技术与常规冷热源方式的比较：

表1 单位热量的冷热水能源消费量

及费用 (发配电效率为35%) 

 

　　不难发现，热回收技术的目的：

　　1、减小供热（冷）装置的容量；

　　2、减少诸多设备如制冷和供热设备、空气处理设备、水泵、管路等的投资；

　　3、减少全年的能源消耗量；

　　4、减少对环境的污染，减少温室气体的排放，保护环境。

 

　　针对热回收器回收热量的多少，热回收又可以分为部分热回收和全热回收。其中，部分热回收只能回收冷水机组排放的部分热量，全热回收基本回收了系统排入环境中的全部热量。

 

　　根据使用场所的不同和用户终端的具体需求，热回收机组形式主要有：转轮全热回收、转轮显热回收，板式全热回收、板式显热回收，热管热回收，溶液热回收。

 

　　2、热回收市场的机遇与挑战

　　在“碳中和”的大背景下，节能减排､能源的高效利用被提到了新的高度。响应国家的“双碳”目标，暖通空调行业也按下了技术创新的“加速键”。的确，技术是改变能源和碳排放之间关系最直接的手段，而热回收技术正是我国暖通空调行业正在积极探索的方向之一，并且热度持续居高不下。热回收技术改善了能源的使用效率，对能源的充分利用有着积极的意义。在有空调需求，同时又有热水、采暖需求的应用场景中，采用热回收技术可大大节约一、二次能源的消耗，可以起到显著的节能效果，并且节省用户的使用成本。

 

　　搭载热回收技术的暖通空调设备通过回收制冷系统的冷凝热，用于加热、预热生活热水或生产工艺热水，不但可以实现废热利用、减少冷凝热对环境产生的热污染，又可节省大量的系统运行费用。热回收系统充分利用暖通空调系统的废热，将系统中产生的低品位热量有效地利用起来，达到了节约能源的目的，并且可以增强建筑工程的投资效益。

 

　　热回收技术作为主机功能段上的一个补充，在诸多产品上都可以选择这一技术功能，它主要通过对制冷需求下带来的热量排放的二次利用，从而实现制取中低温出水，以满足对热水有需求的应用场景。从分类上来看，热回收技术可分为部分热回收、全热回收和四管制热回收。

 

　　1、机遇

　　(1) 宏观环境利好全面释放

　　2022年初开始的俄乌冲突凸显出了能源的重要性，不仅如此，能源结构同样也在近两年“双碳”战略的号召下愈发受到重视。就暖通空调行业而言，不仅要有合理的能源结构，同时也要合理利用能源，提高能源利用效率。暖通空调设备作为建筑中主要的能耗大户，节能减排是永远的主旋律，而热回收技术的出现，不仅仅能够实现节能减排，同时也对碳排放做出了极大的贡献。目前来看，热回收技术对有中低温出水的场景需求迫切，再加上“双碳”方针对于节能的需求日益强烈，热回收技术在当下迎来前所未有的发展时机。

 

　　目前，热回收技术虽然还没有明确的政策补贴等相关利好，但按照热回收率及综合能效系数的测定和计算方法来看，热回收的产品全部都是节能产品，这也正符合国家“节能减排”的主旋律，热回收成为近年来的行业热点显而易见。几乎同时，随着相关技术的成熟与进步、“双碳”政策的推动以及市场应用端节能意识的提高，都让热回收技术乘上了发展的高速列车。

 

　　(2)既有应用市场被全面激活

 

　　在“双碳”大背景下，来自于不同应用场景的既有需求被全面激活，给热回收技术市场的繁荣夯实了基石。首先，是以央企、国企为代表的大型项目的节能改造及新建对于节能减排、能源效率的应用需求，给以热回收技术为代表的创新技术带来了较大发展空间；其次，在中小型项目中，需求也在广泛蔓延，尤其是在经济不景气的大背景下，中小型商业项目更加注重开源节流，注重投入产出比和能源的节能应用，因而热回收机组也成为其在选择暖通空调设备时的重要选项。

 

　　其实，热回收技术的适用场景非常广泛，可广泛应用于有冷热需求的场合。除了医疗､医药之外，锂电池工艺生产、实验室、工业厂房，以及以学校、酒店为代表的常规公建项目和商用场合，都是目前热回收系统比较常见的应用。

 

　　聚焦于目前热回收技术应用最为广泛的场景——医院，国家关于新基建、新能源以及大民生的概念，推动了整个医院建设的发展。医院建筑是提供医疗卫生服务的特殊公共场所，受其功能和特点的影响，用能系统较多、时间较长、强度较高，节能成为医院建设工作的重中之重。而热回收技术恰恰能解决这些“痛点”，因而越来越多的新建医院和改造医院会选择带有热回收技术功能的暖通空调设备。

 

　　而随着热回收技术在医疗制药、酒店等领域的大面积应用和推广，这些细分市场对于该项技术的认知也得到了进一步的提升，既有市场的需求被全面激活，整体市场容量在近两年也呈现出了几何式的增长。而更为关键的是，增量市场快速崛起的同时，也进一步带动了存量市场的需求，很多医疗、酒店等改造项目对于热回收技术的应用明显增多，整个市场在既有应用领域扩大的背景下呈现出了一种“多面开花”的局面，形势一片大好。

 

　　(3)技术升级培育更多新应用

　　近年来，市场上对于热回收技术的需求越来越多，广泛的市场需求促使热回收技术不断创新，也涌现出越来越多的品牌参与进这一技术的升级和研发中，热回收技术市场日渐繁荣。同时，热回收技术的繁荣和解决方案的丰富，又不断被反馈到市场应用层面，催生出了新的需求，使得热回收技术的市场应用边界不断被拓宽，目前已细分到各个领域。

 

　　随着热回收技术的发展，越来越多的制造企业认识到，其实热回收技术对系统设计来讲不只是设备的使用，也不是独立的个体，产品与产品之间有着共同的目标，通过联调控制可以把系统能效做到最好。原本热回收技术就是一项可以实现节能的技术，技术越来越成熟，因此应用也越来越广泛。

 

　　从市场前景来看，随着热回收技术的成熟，其市场潜力巨大，未来依然有诸多场景值得制造企业拓展与深耕：第一，家用领域，比如家庭空调、厨房排烟都属于废热，可以被再次利用；第二，数据中心领域，在国家政策“东数西算”的加持下，数据中心将会是未来热回收技术的热门应用场景；第三，工艺场所，比如电子净化领域、冷冻行业等；第四，储能、蓄能领域;第五，工业余热、废热领域，诸如发电厂、工业废水、余热等，如果将其跟中央空调设备相结合，实现工业余热与空调热回收技术之间的联动，未来的市场也将大有可为。

 

　　由此可见，未来将有更多新兴市场和增量市场适用热回收技术，关键在于技术、产品如何匹配。

 

　　2、挑战

　　(1)落地困难，市场认知亟需提升

　　在市场端，认知度的局限是热回收技术推广的拦路虎，不少同行或者设计师等业内人士并不了解这个技术。四管制产品目前生产厂家并不多，不少有实力的品牌能够生产，但并未大力推广，亦或是产品运行状态也并不如预期的设计。

 

　　在应用端，技术需更加贴合用户实际使用需求。带有热回收技术设备的价格往往高于常规设备，没有需求的热回收也没有了存在的意义。另外，热回收是工程的配套设备，并非在某一个环节做好就能体现出效果，需要从整个系统的角度去设计方案、安装调试，考验的是制造企业的综合实力，如果无法实现，可能会带来更多质量隐患，所以要能够更加结合实际现场来看待热回收的应用。热回收技术就是对于废热的利用，它的优势在于对节能低碳以及工艺段需求的满足。但同样的，在制取热水上也面临着一些限制，中低温状态下相对节能，如果温度过高，就会对效率带来较大的影响，这也是限制其应用范围的原因。

 

　　目前来看，热回收技术主要应用于医院、酒店以及对于供冷、制热、热水均有要求的场所。针对这些难点，一是通过点扩散到面，通过样板工程的范例慢慢影响行业，影响相关的应用领域；二是希望更多的同行加入到这个技术领域中，共同提高该产品技术的认知度。

 

　　(2)技术制囿，市场格局尚未成型

　　目前来看，热回收技术市场还不成熟，规模也不大，尽管几乎所有涉及工程的品牌都在研发热回收技术，不过还未形成明显的市场格局。目前在行业中推热回收技术的大多以国产品牌为主，外资品牌相对较少，并且热回收产品的销售额占比也不大。

 

　　同时，技术上的制约是热回收技术发展的拦路虎。从技术层面来看，热回收的技术原理并不复杂，但是对控制系统的逻辑设计要求极高。相较于普通机型，搭载了热回收技术的机组需要实现制冷、制热的同时，能够生产热水，且不分时间和气候，这就需要一定的技术底蕴和测试来实现逻辑的转换，而非简单的理论计算可以取代。当然，这对制造企业的实力要求也很高，制造研发能力、测试的软硬件等等，都需要具备。

 

　　热回收技术未来的发展可以用“高效化”“智能化”两个关键词进行总结。高效，指的就是让热回收率可达到95%以上。而智能化，就是解决目前面临的挑战，如何解决时间与空间上的不匹配，不仅能做到即回收即用，也要能做到将热回收储存，等需要的时候再进行利用。同时，跟电网、热电联产等能够实现联动，确保热回收技术的智能化。

 

　　从热回收技术的特点也不难发现，践行“双碳”政策的道路上，无疑给热回收技术带来了机遇之风。一份能源多重利用，不仅符合节能减排的基调，也可大大削减城市的热岛效应，对于延缓全球变暖有极大的促进作用。但机遇与挑战总是相伴而生，该技术目前主要面临的挑战就是整体匹配优化难度较大，因为热回收技术作为空调制冷的附属产品，只有有冷负荷的时候才会有热回收，因此当冷负荷与热回收不匹配的时候，热回收技术利用效率就会大打折扣。同时，带有热回收技术的产品系统配套比常规产品要复杂，比如负荷的波动、温度的控制精度、水温的控制，以及整个系统高低负荷之间的转换，热水能否及时供应等等都是需要克服的问题。因此，实现时间和空间上的匹配，使其使用更广泛需要进一步的研究。

 

　　热回收技术多年的市场推广和应用中的确面临了不少的困难。但是当常规产品已经很难满足制造企业业绩增长的需求时，热回收技术或将成为其“第二增长曲线”。因此，我们相信，鉴于热回收技术的应用和市场价值，未来会有更多的产品考虑搭载热回收技术，也将会有更多的品牌根据实际需求来考虑热回收技术的应用，热回收技术在相应的评价指标上也会更加完善。