随着国民经济产业转型,城镇化建设、新型基础设施建设的推进,中央空调行业的应用领域已经从传统的室内降温,广泛延伸至医药、电子半导体、航天、化工、新能源等各行各业,为中央空调行业的发展创造了广阔的空间,同时也对行业的技术、模式等提出了更高的创新要求。中央空调行业未来发展趋势总体可概况为以下几个方面:
(1)节能高效
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》明确提出要推动能源清洁低碳安全高效利用,深入推进工业、建筑、交通等领域低碳转型,加大甲烷、氢氟碳化物、全氟化碳等其他温室气体控制力度。根据《中国建筑节能年度发展研究报告 2020》,2018 年我国建筑运行能耗占全社会总能耗的比例已高达 22%,其中中央空调能耗在建筑能耗中的占有较高的比重。
此外,在生物医药、电子半导体、新能源、新材料等工业生产场所,工艺过程冷却用冷水机组和工艺性空调设备往往长时间运行,能耗大,运行成本高。因此,“碳达峰、碳中和”目标下,预计未来中央空调以高效节能为核心的主旋律依然不会改变。
中央空调行业将持续聚焦于新型高效压缩机技术、换热器强化传热技术、紧凑轻量化高效传热技术、新型制冷阀件和流量控制技术、变频控制技术、系统匹配技术等,从而提高空调设备的运行能效、减少碳排放。
(2)深度定制化
由于我国幅员辽阔,各地气候环境与能源结构差异较大,且不同行业用户的负荷变化特性、功能需求等存在很大差异,通用性中央空调设备很难贴合所有用户需求,导致空调设备实际运行效果与部分用户需求产生偏差,影响用户体验。
未来中央空调设备生产厂商将基于全生命周期管理理念,结合用户行业特点、全年冷热负荷特性、气温条件、功能需求、技术指标需求、用户预算、安装位置等众多因素,对空调设备类型、系统结构和控制方案进行深度定制化设计,致力于为用户提供高效节能、操作简便的中央空调设备,同时获取定制化产品的较高利润水平,符合用户和中央空调行业的长远发展利益。
(3)一体化集成传统中央空调
项目存在施工周期长、工程造价高、设备松散、系统集控度低、运行效率低等特点,而高效一体化集成设备的出现明显简化了设计方负荷、缩短了施工周期、提高了设备调试成功率。同时,由于高效一体化集成设备已集成了空调主机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔等设备,其智能控制系统可根据变工况变负载条件下不同运行方案的实测能效,对空调主机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔的流量、频率、温度、运行容量等参数进行耦合优化,制定最佳运行方案,提高集成设备的运行能效,降低运行成本。
(4)物联智能化
物联网技术系空调设备、设备生产厂商、用户通过信息传感设备进行信息交换,实现智能化识别、跟踪、监控和管理。在此基础上,空调物联智能控制系统以高效、节能、舒适为理念,根据建筑物内设备及人员的分布,结合大数据、人工智能技术和云服务,优化中央空调系统的运行状态曲线,以达到降低能耗,提高利用效率,满足人体舒适性的目的。
另一方面,空调物联智能控制系统通过实时监测空调设备运行状态,进行健康诊断、能效检测和评价、故障预警和诊断。空调物联智能控制系统将维保人员、行业专家等专业对象纳入信息联结,实现信息的高度集成和数据共享,对保障中央空调设备的健康、高效运行,提高空调系统运行能效,降低管理成本和设备故障率,延长空调设备使用寿命起到促进作用。
(5)绿色环保
目前,中央空调行业广泛采用的 HCFC 类制冷剂对臭氧层有破坏作用,为做好臭氧层保护工作,我国已正式启动了 HCFC 淘汰行动,逐年削减 HCFC 类制冷剂的产品。因此,环保制冷剂的研究和开发已成为制冷行业的核心问题之一。
“碳达峰、碳中和”目标将加速环保制冷剂对传统制冷剂的替换,制造对大气臭氧层零破坏、温室效应影响指标较低、无毒难燃、充注量少的环保型制冷剂的中央空调设备将是中央空调行业的未来发展方向。