建筑节能空气能热水系统投标方案

招标编号：****

投标单位名称：****

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投标日期：****

第一章概述与需求理解

第一节项目背景

一、空气热泵热水器的历史进程

(一)名称解释

1.热能来源多样，主要包括空气中的能量，以及其他如水源和地源的利用。

2.能量类型解析：空气并非能源本身，它表现为多种能量形态，如电能、热能、太阳能、风能、动能和势能，以及潮汐能等。

3.热泵：一种装置，其工作原理是通过利用高位能实现低位热源向高位热源的热量传递。

(二)几种常见的名称叫法

当前国内市场上常见的热水器类型包括：空气源型热水器、空气热泵热水器、空气能热水器以及空气能热泵热水器，然而，从技术精准度而言，最适宜的名称应表述为"空气源热泵热水器"。

为了在国内市场实现名称的一致性和产品的普及推广，部分行业协会将此类热水器统称为空气能热水器。尽管这一命名可能不够严谨，但它简洁明了，有助于消费者直观认知。

(三)发展历史

追溯其渊源，空气能热水器属于外来术语；

1824年，卡诺的理论贡献催生了热泵技术的概念，其核心理念源于他关于卡诺循环的开创性论文。

1850年初开尔文提出冷冻装置可以用于加热；之后许多科学家及工程师对热泵进行了长达80年的大量研究。

诞生于1924年的空气源热泵技术问世之初并未获得广泛认知与实践应用。

在20世纪六十年代，全球能源危机的背景下，热泵凭借其回收低温废热并高效节能的优势崭露头角，经过技术迭代逐渐赢得了广泛认可。以美国为例，其热泵产量在此期间显著增长：1971年仅为8.2万套/年，至1976年跃升至30万套/年，紧接着在1977年进一步攀升至50万套/年。值得注意的是，日本紧随其后，于同一时期超越了这一里程碑，年度产量超过了50万套，显示出强劲的发展势头。

在众多发达国家的欧美地区，包括澳大利亚、英国、法国、德国以及北欧与南欧诸国，热泵技术已广泛渗透至家庭生活中。根据1998年的统计，美国大约有30%的热水设备采用了空气能热水系统。自2001年起，美国的年度安装量稳定增长，年均安装量达到了约40万台，且这一趋势保持着每年10%的递增势头。

2000年我国开始尝试热泵在热水设备上应用；2002年前后空气能热水器引进中国登陆广东；2003年我国广东出现一批专业生产空气能热泵热水器的制造商和销售商，由于其高效节能、环保、安全、舒适、安装便捷等诸多优势，迅速在南方市场得到应用推广，主要应用于企事业单位，中国空气能热泵热水器市场初现。2007年，空气能热水器的发展因为各种因素制约，家用应用方面发展缓慢，处于起步阶段，在我国整体家用热水器市场上占有不到1%的销售份额，而同期在热泵热水器发展相对成熟的日本，年销售已超过100万台，占整个电热水器市场份额的70%。

2008年，空气能热水器沐浴着国家政策的扶持，实现了显著的增长，被誉为业界内的‘青春期’。同年5月1日，国家正式实施了《商业或工业用及类似用途的热泵热水机》，此举为其发展提供了强有力的支持。

2009年9月1日《家用及类似用途热泵热水器》国家标准正式实施执行：这两个标准对行业内的企业行为起到引导和规范作用，同时，提高了行业的准入门槛有助于整体提升行业技术水平，促进行业的健康发展。各级政府对空气能热泵热水等节能环保项目在资金上给予补贴支持。因为得到政府政策性鼓励和支持，社会各界对空气能热泵热水产品节能效果的逐渐认知认可，空气能热泵热水器经历了几年的起步阶段，开始步入快速成长期。

二、热泵热水器的工作原理详解

热泵技术依托于逆卡诺循环的基本原理得以实现，其结构主要包括四个关键组件：压缩机、冷凝器、膨胀阀及蒸发器。其工作流程详述如下：

系统原理图

此空气能热水器能持续从周围空气中汲取热能，进而将其传递至水侧，实现热水的加热功效。

(一)空气源热泵热水器优点

1.安全可靠

作为一款水电分离设计的热水供应设备，空气源热泵热水器消除了传统电热水器和燃气热水器所普遍面临的安全隐患，如触电风险、易燃易爆以及可能的中毒问题，从而展现出卓越的安全性能和可靠性。

2.高效节能

通过消耗微乎其微的电能，热泵热水器能够高效地从大气中汲取丰富的热能。

空气能热泵的能耗仅为传统电热水器的四分之一，燃气热水器的三分之一，以及带电加热太阳能热水器的一半。在对1吨初始温度为15℃的冷水加热至55℃（水温提升40℃）的同等条件下，空气能与传统热水设备的成本效益和性能表现进行了详细的比较分析。

3.绿色环保

空气源热泵热水器凭借其独特的绿色技术，运用空气热能和电能这两种清洁能源，完全摒弃了依赖于矿物燃料如油、煤和天然气的传统方式。其运行过程中实现了零排放，确保了对大气环境的零污染。即使在使用状态下，用户也无需担忧可能产生的环境影响。

在封闭环境中进行沐浴，无需担忧对身体健康可能产生的顾虑。

4.全天候使用

空气源热泵热水器因其优越的性能，能够抵御各类恶劣气候条件，实现全天候无间断运行。相比之下，传统太阳能热水器受限于天气因素。值得一提的是，该设备配备了精准的水温控制系统，确保沐浴过程中的恒定水温，有效弥补了太阳能热水器的这一局限性。

5.长久耐用

空气源热泵热水器的关键组件，如压缩机与四通阀，均选用国际知名厂商生产的优质零配件。其外壳选用了不锈钢材质或耐腐蚀喷涂钢板，确保了产品的高品质。此类设备的使用寿命可长达十年以上，远超同类热水器的平均寿命。

6.安装简便

空气源热泵热水器的安装过程简便易行，不受地理位置约束，适用于诸如楼顶、阳台、车库或地下室内等通风优良的环境。无需专人值守，无需专门设立机房，其维护成本极低，体现出显著的经济优势。

7.智能控制

采用模糊控制策略动态监测用户负载，系统能在短时间内精准地将温度调整至预设值，并维持负荷与温度的动态协调，确保平稳运行。智能柔性除霜功能具备自适应性，可根据各地气候特性个性化设置除霜参数和控制策略，从而实现除霜效果的全面、灵活和节能优化。

8.模块化设计

可根据用户的实际需要灵活添加。

9.应用广泛

空气源热泵热水器系列丰富，根据不同需求量身打造，包括别墅、普通家庭、工厂、学校、宾馆、餐饮场所（如酒楼、酒店）、医疗机构（如医院）、美容院、洗衣店以及各类洗浴中心等，均能提供优质稳定的热水供应，确保用户生活与生产中的持续热水需求得以满足。

三、热泵技术详解与发展挑战分析

(一)空气源热泵简介

热泵系统依托于逆卡诺循环的基本原理，凭借电能作为驱动力，巧妙地提取自然界诸如空气、水、土壤等低温热源中的废弃热量，通过高效的传热工质转换，实现了热量的有效吸收，从而达成制冷或制热的目标。

根据能量获取途径，热泵系统可分为水、地及空气三种类型。其中，空气源热泵在区域供热供水领域表现出广泛的应用，其机制是高效利用微不足道的电能，从大气中汲取丰富的低温热量，经过压缩机的精细处理转化为高温热能，进而输送至热水储存设备，实现热水的加热。此技术凭借其显著的优势——低能耗、快速响应、卓越的安全性能、环保特性以及安装灵活性（无需打井和复杂的管道布局），在任何空气流动的环境中都能展现出优良的性能和可靠性。

(二)空气源热泵发展历史

自从20世纪20年代空气源热泵问世以来，其初期并未得到充分关注，传统能源如燃气与电热主导着供暖方式。然而，进入60年代，伴随着全球能源危机的紧迫性、环境问题的凸显，特别是温室效应加剧和极端气候的频繁出现，促使世人深刻理解了开发和利用新型或可再生能源的必要性。各国积极响应，纷纷加大对热泵技术的研发与推广力度，如今，空气源热泵已在众多领域得到了广泛应用，甚至在欧盟等地区，它已被明确归类为可再生能源的一部分。

我国对热泵技术研究始于20世纪80年代，近年来北京、辽宁、山东、河南、上海、江苏等地陆续建成了大量的地源热泵工程，我国铁路运输系统也开始采用地源热泵来为铁路沿线建筑采暖制冷，但是因为地源热泵技术自身的局限，许多铁路建筑无法实施。近五年来我国空气能热泵产业发展非常迅速，热泵热水器产品在长江地区已有大量应用，尤其在宾馆、学校等商用热水领域。如广东等省份空气源热泵几乎全面替代燃油和电锅炉，产生了良好的节能效果。但就目前整体来看，中国空气源热泵市场规模仍然很小，仍需政府积极扶持和正确引导。

(三)空气源热泵具备如下主要优点

1.其能效表现优越，输出能量与输入电能的效率比率（EER）普遍超过3.0，甚至可达6.0。相比之下，常规电热水锅炉的能效比不超过0.95，而燃气和燃油锅炉的能效通常仅为0.6至0.8之间，显示出明显的高效优势。

2.安全保障：设备能够在无直射阳光的环境下正常运行，无需依赖电加热，从源头上消除了传统热水器可能存在的火灾风险、爆炸隐患、触电危险、过热烧损以及一氧化碳中毒等安全隐患。

3.环境保护：项目运营过程中严格遵循零排放原则，无废水、废渣、废热及废气产生，确保不对大气和生态环境构成任何负面影响。

(四)空气源热泵工作原理

根据热力学第二定律，热量也是不能自拔地从低温环境向高温环境中转移或传送，而要实现这个目的，必须要有一台机器，消耗一部分机械功（例如电能），才能将低温环境中的热量传送到高温环境中去。这样的机器就称之为“热泵”。所谓逆卡诺循环是一个理想过程，即利用做功把热量从低温物质转移到高温物质。由热力学第二定律还可以证明，在给定的冷源和热源温度范围内工作的逆循环，以逆卡诺循环的制冷系数为最高，任何实际制冷循环的制冷系数都小于逆卡诺循环的制冷系数。

空气源热泵系统主要由压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀构成。其运作原理基于逆卡诺循环，通过压缩机驱动工质经历气态至液态再回溯至气态的相变过程。在这一持续的相变循环中，蒸发器持续从环境中吸收热量，而冷凝器（又称换热器）则连续释放热量。在此过程中，冷水得以逐步升温，最终通过热水管网循环装置输送至用户的终端设备，其工作示意图如下所示。

在运行过程中，空气源热泵通过蒸发器从周围环境空气中汲取热量，促使传热工质蒸发。随后，工质蒸汽经过压缩机的压缩，其压力和温度得以提升。高温蒸气在贮水箱外部特制的环形管冷凝器中冷却凝结为液体，这一过程中释放的热量被有效地传递至热泵贮水箱内的水体。冷凝后的工质通过膨胀阀回流至蒸发器，再次进入蒸发循环。

在寒冷的冬季，热泵装置采用制冷剂作为媒介，通过蒸发器从周围环境中吸取热量（间接热交换），随后制冷剂在压缩机的作用下提升低温能量，转化为高温热能，进而为系统循环水加热（在冷凝器中同样进行热交换）。相反，在炎热夏季，热泵则以制冷剂为冷媒，从空气中吸收低温冷量（在冷凝器中完成这一过程），并通过压缩机制冷，将高温热能降低至低温冷能，使得系统循环水在蒸发器中得到冷却。这种巧妙的设计实现了对难以直接利用的能源的高效转化，仅需少量电能投入即可实现显著的能源效益提升。空气源热泵设备的实体示例见下图。

(五)空气源热泵技术主要缺点

1.尽管空气源热泵因其环保节能的特性备受青睐，然而其供热效能和性能系数在室外气温下降时会相应减弱。因此，这类热泵主要适用于最低温度高于-10℃的区域，而我国北方地广人稠，普遍面临着空气源热泵应用受限的问题。尤其对于铁路沿线建筑而言，它们既需冬季供暖、夏季制冷，又对生活热水供应有需求，但往往缺乏热网接入，不得不依赖于煤炭、燃油或者空气能热水系统，这不仅导致环境污染，还增加了运营成本。解决这一挑战已成为当务之急。

2.通常情况下，普通空气源热泵的出水温度受限，不超过70摄氏度，而溴化锂制冷机组的能效表现相对较逊。

3.尽管热泵型机组具有一定的优势，但其存在的局限性包括结构尺寸相对较大以及除霜技术有待进一步成熟。

4.空气源热泵普遍选用氟利昂作为制冷介质，然而其对大气臭氧层构成破坏，可能导致温室效应。此外，设备运行过程中还伴随着噪声与热能排放的问题。

在20世纪80年代末，挪威科学家劳伦森教授针对空气源热泵的局限性，提出了创新的二氧化碳热泵构想。科研人员于90年代末通过严谨的实验验证，即使在零下20摄氏度的严寒环境中，二氧化碳热泵系统依然能够高效地供应高达90摄氏度的热水。国内部分高等教育机构正在积极探索，将二氧化碳作为高效制冷剂应用于空气能热泵的研发中。近年来，一些专业制造商开始涉足二氧化碳热泵技术，致力于将其应用于生活热水供应和小区域供暖，尤其在北方冬季供暖场景中，其环保特性、高能效和广泛的适应性受到瞩目，显示出明显的节能效益和经济潜力。然而，目前这类项目仍处于试验发展阶段，关键技术的成熟度有待提升，亟待进一步的技术突破和优化。

(六)空气源热泵发展面临问题

1.缺乏国家扶持

我国致力于节能减排，其进程中太阳能、风能及地热能开发呈现强劲增长态势。然而，尽管如此，当前的节能产品补贴与可再生能源政策尚未将空气能热泵技术纳入扶持范围。相比之下，发达国家政府对空气能热泵产业展现出积极的引导和支持措施。

2.社会认知度很低

2008年到2010年，中国节能协会通过国际组织、行业领先企业的合作，组织了节能万里行活动，在我国长江以南十多个城市，开展公益性的宣传活动，广泛宣传空气源热泵热水器的优势。但目前社会大众对这一技术的认知有限，有的全然不知，对这一能源效率高达3.0以上的产品心存疑虑。根据中国节能协会委托国内相关专业调查公司针对上千名消费者做的调查显示，90%以上的消费者从没有听说过热泵热水器，更不了解它的节能优势。

(七)几点建议

1.政策角度给予鼓励

通过将空气源热泵技术整合进可再生能源战略，将其热水器列为节能产品惠民工程的重点推广项目，我国旨在大力转型现有的燃煤依赖型能源结构。此举旨在推动产业的规模化和专业化发展，直接提升我国可再生能源的应用比重。这样的决策不仅有助于实现十二五节能减排的整体目标，而且有利于我国与欧美等发达国家在技术交流与竞争中占据更有利的位置，从而增强我国热泵产业的国际竞争力。

2.与其余能源相结合

在南方地区的现有环境中，空气源热泵作为理想的辅助加热设备脱颖而出，它巧妙融合了热泵技术与太阳能、地热能、风能等多种可再生能源，从而最大化利用空气能热泵系统的效能。

3.发展新型热泵技术

政府部门的节能主管机构联合教育机构与科研单位，积极推动技术革新，深入研发并广泛推广空气源热泵热水器技术，特别是以二氧化碳为代表的高效制冷介质空气源热泵技术。在严寒的我国北方地区，其应用潜力巨大，对于提升铁路沿线建筑的能效环保，以及优化能源消耗结构具有深远的战略价值。

4.加大宣传力度

我们致力于增强各级部门对空气能热泵技术这一可再生能源的推广力度，借此提升全社会对其的认识与理解，从而拓展其在市场中的应用空间。

(八)未来展望

我国始终坚持能源节约和效能提升的国家战略导向，空气源热泵技术作为高效能源利用的典范，因其显著的节能优势，在为空气能热水系统拓展市场方面展现出广阔前景。得益于政府的强力推动和广泛的宣传，伴随科研人员的持续创新与实践，我国空气源热泵技术正经历显著的进步。特别是在北方地区，高效率的空气源热泵技术的普及推广，对于构建节约型社会、推动循环经济以及推进可持续发展目标的实现具有决定性的作用。

四、空气能热水器的优越特性与市场前景分析

面对全球性的能源危机与环境挑战，节能与环保成为时代的核心议题。如今，这些议题已上升为关乎人类存续的关键课题。正是在这种迫切需求的驱动下，空气能热泵热水器作为一种以节能和环保为核心优势的技术产物脱颖而出。作为现代科技的杰出代表，空气能热泵凭借其创新的设计原理，利用电能驱动，从周围空气中汲取热量，转化为热水，通过高效的循环系统直接供应给用户，尤其在诸如学校宿舍、酒店、洗浴中心等场所展现出了广泛的适应性和实用性。

(一)运行原理

1.概述：作为新兴的高效能源解决方案，热泵设备巧妙地转化自然界的低温热源，如空气、水或土壤中的能量，通过电力驱动实现能量品位的提升，从而满足人类日常所需的高品质热量。这项前沿的热泵技术在全球范围内收获了广泛关注，因其环保与节能特性而备受推崇。

2.系统构成概述：空气能热水器，其别称包括空气能热泵热水器及空气源热水器。主要组成部分包括高效运作的热泵主机，类似于空气能热水系统的室外机；大容量承压保温水箱，确保持续供应；以及水泵与配套的管道阀门等辅助设备。其规格范围广泛，从0.7千瓦到100千瓦不等。

3.工作原理概览：空气能热泵热水器的运行机制基于空气能热水系统的制冷技术。在这个过程中，制冷剂持续经历'蒸发-压缩-冷凝-节流-再蒸发'的循环。具体来说，制冷剂在蒸发器中从周围环境（-5℃至43℃的低品位热能）吸取热量。随后，这些吸收的热量与系统消耗的电能，在冷凝器中转换并传递至待加热水体，最终生成热水（温度可达60℃，极限可至65℃）。热水通过供水管道供应给用户，以满足日常热水需求。

4.能效评估：创新能量转化理念，追求卓越效能。热泵运行过程中，工质在蒸发器中汲取周围环境的能量q1作为储备；然而，系统的启动需消耗能量，即压缩机电力消耗q2；随后，工质在冷凝器中向冷却介质释放的热量q3等于吸收的能量与压缩机耗电之和，即q3 = q1 + q2。在典型条件下，我们有q2 = 3.6q1，这意味着每消耗1单位电能，便可获取约4.6单位的热量产出。

(二)与传统三大热水器的比较，优势明显

传统热水器以燃气、电和太阳能为主，燃气热水器安全性较差，易造成燃气中毒事件；电热水器耗电量较大；太阳能热水器的特点决定了其在阴雨天时热水量不够，需要电辅助加热来满足，另外在安装时受场地限制影响很大。而与以上热水器不同，空气能热泵热水器是通过压缩机排出的高温高压制冷剂气体通过盘管与水进行热量交换，从而加热水管中的水，电主要用于驱动压缩机，水电完全分离，不存在漏电隐患，安装方法类似于家用空气能热水系统器的安装，受场地限制影响不大。

在经济性评估中，空气能热泵热水器展现出显著的节能特性。以加热120升水，使其从初始温度15℃提升至55℃的实例为依据，我们进行了详细的能耗对比分析，具体数据如下所述。

1.在标准工况下，以环境温度20℃和水温15℃为基准，评估空气能热泵热水器的能效表现。

2.太阳能热水器以带电辅助加热为对比对象，全年阴天按120天计算，热效率为；

3.数据列表源自网络，其中的价格信息仅为参考，敬请留意。

(三)空气能热水器的特点

在能耗方面，由于使用一份电能可吸收3份空气能，从而提供4份热能来加热水，因而是一项极具开发和应用潜力的节能环保新技术。在安装方面，类似空气能热水系统器室外机的热泵主机和大容量承压保温水箱安装方便，不受建筑物或楼层限制，既可用作家庭的热水供应中心，也能为单位集体集中供应热水。在安全性方面，空气能热水器的电能主要是用于驱动压缩机，做到了真正的水电分离，不会存在漏电的危险。

(四)与传统热水器进行比较

传统热水器能源以燃气、电和太阳能为主。无论是电还是燃气都属于高品位能源，而生活热水通常都是60℃以下的热水，属于低品位热能。以消耗大量优质能源为代价来生产低温热水，造成了能源的浪费。

燃气热水器安全性较差，易造成燃气中毒事件；电热水器耗电量较大，水电没有分离，有触电的危险；太阳能热水器因其节能环保，在我国发展很快，但始终逃不开“靠天吃饭”的窘境，而在阴雨季节必须有其他辅助能源补充来加热冷水，另外在安装时受场地限制影响很大。

(五)市场动态

自从2008年《家用及类似用途热泵热水器国家标准》出台，热泵热水器领域逐渐迈向标准化进程，伴随着企业队伍的稳步增长。2011年，空气能热泵产品荣幸地被列入国家节能采购名录，这一举措对行业产生了积极的激励作用。然而，真正激发行业活力的关键转折点出现在2012年6月，节能惠民工程正式启动，将热泵热水器产品纳入节能产品的范畴，并实施了针对消费者的补贴政策，从而大力推动了市场接受度和需求增长。

空气能热泵热水器行业的成长时间短，市场认知度较低，很多消费者根本还没听说过这种产品；行业整体规模小，缺乏领军品牌；许多商家在技术开发，产品研发方面有待提高；与太阳能热水器相比，政策扶持力度不够，价格偏高等等，这些都是今后空气能热水器在全国范围内推广所要面临的问题。

第四代热水器——空气能热水器具有环保、节能、安全的特点，有着巨大的市场潜力和光明的应用前景，但在行业监管、产业化进程以及技术研发等方面也存在着不少问题，未来研究的重点应该是如何妥善解决和处理好这些问题，积极推动我国节能事业的发展。

五、学校空气能热水系统的BOT项目详细评估

中国作为全球水资源匮乏的典范，人均可供水资源量位列全球末席。伴随经济的快速发展，近年来工业活动对水环境的影响显著上升，尤其在水污染方面。为提升全民节水意识，许多城市已实施阶梯式水价政策。响应温家宝总理在哥本哈根会议上作出的严正承诺，中国设定目标至2020年实现40%以上的减排，这一承诺促使国家能源结构将经历深刻的转型。其中，太阳能和热泵等清洁能源将在国家能源战略中占据核心地位，广泛应用于诸如学校、工厂等人员密集区域，以推动新型能源的广泛应用和节能减排。

(一)校园市场前景分析

随着国家对水资源、煤炭和天然气等资源的日益严格的管控以及对新型能源的持续投入，学校和企业这类人员密集区域的现有供暖体系及其管理模式正经历着深刻的转型。随着水电费用的攀升，以及教育机构和企业作为终端用户节能意识的不断提升，他们更倾向于接纳节能型产品和服务。因此，可以预见，空气源热泵和太阳能等清洁能源将在不久的未来成为学校设施的标准配置。  近年来，学校致力于提升人性化管理水平，这促使公寓式学生宿舍逐步引入独立淋浴设施，取代传统的集中浴室。这一变化直接带动了热水供应系统的革新，进而催生了对热泵等高效能源设备的强劲市场需求。这一市场增长势头迅猛，为我们带来了前所未有的商业机会。

校园热水供应体系分为两种应用场景：一是面向全体学生的公共浴室，二是普及至每个学生公寓内的个人热水设施。鉴于公共浴室受制于固定的开放时间、卫生状况和隐私局限，其使用率在不少院校已呈现出冷清趋势。相比之下，将热水设施引入公寓内部已成为学校热水系统发展的核心策略，预计这一项目规模将呈现显著的倍增态势。

(二)传统供热方式及优劣分析

1.1. 卫生环境欠佳：公共浴室清洁状况需改进 2. 设施陈旧：内部设备功能性受限 3. 时间管理僵化：沐浴时间安排缺乏灵活性 4. 收费机制不合理：收费标准较高 5. 隐私保护不足：个人空间体验不佳 6. 服务质量低下：学生普遍反馈使用不便 7. 经营状况堪忧：普遍存在亏损运营的问题

2.公寓所采用的锅炉在供水效率与水质稳定性上存在显著问题：供水时段短暂，且水质控制欠佳，水温波动幅度较大，这无疑带来了严重的安全隐忧。尤其值得注意的是，燃气锅炉的运行需专人照看，导致管理成本显著增加。

3.在燃气热水器的高峰使用时段，水压与气压易受干扰，导致点火困难，且水温控制不稳定，整体使用体验欠佳。燃气管道直接接入宿舍内部，带来了显著的安全隐患。鉴于设备的短寿命及庞大的数量，后期维护成本构成了一大负担。此外，初始安装阶段需支付的天然气公司入户费用也增加了初期建设的经济压力。

4.以下是电热水器可能面临的风险与挑战： 1. 安全隐患：存在潜在的漏电和爆炸风险。 2. 基础设施压力：在工程初期，学校电力需求显著增长，对线路投资需求较大。 3. 功能局限：加热过程耗时且容量受限。 4. 经济与维护成本：使用寿命相对较短，后期运行期间能耗较高。

5.自然光照条件对太阳能利用显著受限，例如在四川、重庆这类区域，其应用受到局限。即使在冬季依赖电力辅助加热，整体能源消耗依然超过热泵系统的效能。此外，此类系统的初始投资较大，并且对于特定场所，如部分学校，安装场地可能存在一定的约束条件。

(三)学生用水的特点及校园热水系统的特点

使用人数多，使用时间长，用水量大。目前学生公寓每天的热水供应时间通常都在六小时以上，分早、中、晚多个时段供水，或24小时供水。 学生希望在宿舍里面就可以方便地使用热水，淋浴、洗脸、洗脚等。学生希望每次用热水花钱不多，但是可以经常用热水。校园热水系统可持续性强，校园新建、改建、扩建、迁建机会多。单个项目体量大，项目合同金额高。

(四)校园热水的需求

1.建设节约型校园的需求

随着国家教育部与建设部等政府部门相继出台相关政策，关于《建设节约型校园》的指导性文件不断增多。在国家倡导低碳经济与循环经济的大背景下，绿色节能建筑的建设被赋予了显著的重要性。对于各级各类学校而言，节能已经成为校级管理层不可或缺的核心任务，同时也是衡量学校工作绩效的关键指标之一。

2.建设平安校园的需求

自2009年起，一系列的学生安全事故促使学校的安全管理提升至至关重要地位，其中热水供应系统的隐患尤为显著。校长的职责与学校的安全保障息息相关。过去的传统热水设施屡遭挑战，诸如燃气热水器的爆炸风险、电热水器的漏电事故，以及太阳能热水器在夏季导致的过热烫伤事件频发。鉴于此，校方迫切需要引进更为安全可靠的热水供应解决方案。

3.降低运行成本，追求盈利

相较于传统的热水供应方式，热泵热水系统展现出显著的节能优势，其运行成本显著降低。通过向学生收取热水费用，学校不仅能够逐步回收初始设备投资，还能实现可观的经济效益。相比之下，电热水器和燃气热水器的投入在经济效益上则乏善可陈。校园热水系统的实施带来了显著的社会效益，提升了学生的居住条件，强化了学校的硬件设施，对招生吸引力有所增强。此外，热泵系统的集中安装和维护简便，使得项目的资金回流更为顺畅，风险较低，整体呈现出稳健的商业前景。

4.跟风建设

随着热泵热水系统在某些地区的广泛认知与积极实践，其高效节能特性赢得了学生、家长乃至教育行政机构的高度认可。诸如‘先进节约型校园典范’和‘节能工作标杆单位’等荣誉相继授予那些先行安装的学校。鉴于此，学校纷纷效仿，旨在提升经济效益与社会价值。

(五)校园热水系统的市场空间

以四川为例，成都市有高校40多所，全省有高校近100所，在校生人数150万以上。 四川有市辖区、县级市、县、自治县近180个，每个地区均有一到两所硬件设备、基础设备很好的中学（中职），在校生人数约200万。如果仅为每个学生每天提供20升热水，每天需要提供7万吨热水。整个热水系统的市场空间约6至7亿元，加上热水管网和智能卡水控，市场约11至12亿元。如果将中职、职高、县乡中学计算在内，将是一个庞大的市场。

(六)校园热水系统的市场方向

未来学校热水系统的构想着重于绿色能源的应用，其中以可再生能源驱动的热水供应为核心，包括水源热泵、地源热泵、空气源热泵及太阳能加热泵等技术将成为主导。这一转型不仅意味着公寓内热水供应方式的革新，必然伴随着大规模的冷热水管网更新，还将推动校园一卡通系统与智能卡水控系统的全面提升，以适应新的能源策略。两种模式并存，即学校自行建设和BOT（建设-运营-移交）合作模式，共同保障热水服务的高效实施。

(七)热泵热水系统如何进入校园热水市场

队伍构架：

1.配置专门的项目销售团队：鉴于热泵销售的独特性，它区别于家用空气能热水系统的零售性质，需要专业的销售人员进行持续跟进和项目管理。

2.项目设计需求高，得益于配备了专业技术支持与设计团队，尤其对于规模庞大的校园热泵系统而言。

3.配套专门的工程管理及售后服务人员。

4.有一定的教育资源

5.为了迅速进入当地的热水市场，企业应拥有丰富的教育资源支持，包括但不限于地方教育行政部门（如教委）、教育后勤管理组织以及各级学校的管理层.

6.积累了丰富的教育系统项目执行经历，对学校运营流程有深入的理解。

7.持续跟踪并深入研究本地教育体系工程项目的新进展，尤其关注校园宿舍与浴室设施的建设动态。对于新建、扩展或改造工程中的热水系统项目，需详细发掘各类需求信息。时刻把握招投标活动的最新动态，并留意其他地区同类经销商的项目进展，同时关注行业发展的前瞻性趋势。

(八)校园空气源热泵应用分析

1.校园空气源热泵热水系统应用要点

把握用户需求，分析用户需求，满足用户需求。 制定方案力求切合实际情况、经济、实用、合理。系统安全性、稳定性至关重要。 智能卡水控及校园一卡通部分与热泵机组部分同等重要。 设计须科学合理、工程安装讲求规范，管网安装不能偷工减料，盲目压缩成本。 售后服务响应要及时。

2.某高校项目案例

背景：该校现有一个公共浴室，使用燃煤锅炉，因政府出台限煤令，加之该浴室距离学生公寓距离较远，学生普遍反应不方便，所以学校决定拆除该公共浴室，向学生宿舍供应热水。 学校的宿舍基本上是80年代初修建的，条件比较差，热水进入每一间房间比较困难，学校反复论证，决定使用空气源热泵热水系统，在每栋宿舍的底楼开辟2间房间作为浴室使用，同时在每层楼设置2个热水接水点，方便学生洗脸、洗脚使用。每天分早、晚两个时段供应热水。

主机设备的配置需适应冬季最低环境条件，即室外平均温度为7℃，冷水供应水温为10℃。在确保效率与节能的前提下，机组在冬季最不利气候期间的运行时间将严格限制在18小时之内。

3.热水用量按照每人每天15升热水计算

水箱选择保温水箱材料规格要求：

(1)保温层：50mm厚聚氨酯发泡；

(2)构造细节：内层采用优质 SUS304 (2B) 不锈钢，外层则选用SUS201不锈钢。

(3)保温性能指标需满足：在24小时内，温降限制不得超过5℃。保温水箱的容量应根据日常用水需求的80%进行配置。

当水控器应用于公寓内并实施计费计量时，推荐选用一体计量型水控器。这种设备旨在预防学生私自用水的行为，其主要特性包括：

1)外形美观大方，结实耐用；

2)计量水表可见，明白消费；

3)配套活接，安装方便；

4)可实现脱机挂失功能；

5)可实现保底消费、阶梯消费功能；

6)流量计坏了系统自动卡断阀门，防偷水；

7)确保结构严谨，具备防水及防盗水功能。详情请参阅李晓锋公众微信平台的留言内容。

(4)当水控器应用于小区等公共区域时，推荐选用预付式IC卡水表。此类水表的主要特性表现为：

1)液晶显示功能，直观易读。

2)该设计方案选用全封闭结构，以确保卓越的防水性能，从而实现高度的稳定性与持久的耐用性。

3)完成刷卡操作后，系统会同步扣除全额费用，并将剩余用水额度更新至水表内。一旦阀门开启，即可正常使用水资源。

4)电池欠压警告功能。

5)具有透支功能和阶梯计费功能。

6)阀门维护功能：定期活动阀门。

7)当系统遭遇外部高强度磁场干扰时，阀门将自动关闭，确保功能的正常运行：异常干扰下的自动阀门防护机制

8)欠压、断电自动关阀，上电后自动开阀。

(5)节能平台应用领域需求分析及要素

1)热水bot项目关键要素：

2)系统及充值资金的安全性；

3)远程监控与预警系统，用于采集并分析水电消耗数据以及热水设备的运行状态。

4)1. 报表统计与详尽分析 2. 能源效率深度剖析 3. 投入产出效益评估 4. 预警系统构建与实施

4.热水工程项目关键要素：

(1)系统及充值资金的安全性；

(2)监控与预警系统：对水资源、电力消耗以及热水设备运行状态的实时采集与分析

(3)统计报表、能效评估、投入产出比率以及预警系统

六、中国空气源热泵行业的当前发展与未来展望

空气源热泵的工作原理独具特色，它以空气作为冷热媒介，通过压缩机驱动，仅消耗微量电能，将空气中蕴含的低品位热能高效压缩，随后在冷凝器或蒸发器进行热能交换。此过程中，热能得以循环利用，实现从低温向高温的转移，从而为制冷、供热或热水供应提供高品质的能量来源。

相较于传统热水供应系统及电/燃气热水器，空气源热泵表现出卓越的节能特性。特别以空气源热泵热水器为例，研究数据显示，它的能效是电热水器的四倍，燃气热水器的三倍之多。此外，空气源热泵的多功能性使其能够实现单一设备的多效应用，包括供暖、制冷和热水供应。对比普通太阳能热水器，空气源热泵热水器的优势尤为明显，体现在其高效运行，不受天气如雨、雪、阴天及冬季夜间低温条件的制约。

鉴于上述因素，空气源热泵被定位为取代传统空气能热水系统、电/燃气热水器以及传统太阳能热水设备的理想选择。早在2009年，欧盟立法将空气源热泵归入可再生能源范畴，并明确了相应的评估标准。随着我国近年来频发的空气质量挑战，特别是雾霾问题，传统供暖方式面临严峻考验。然而，空气源热泵凭借其显著的节能环保特性，以及无燃烧过程和零排放的优点，重新获得了广泛的关注与青睐。

(一)行业发展情况

历经十余年蓬勃发展，我国空气源热泵产业实现了关键技术的引进、消化、吸收与创新，显著提升了技术实力与装备水平，现已构建起较为完备的产业链结构。在这个链条中，关键零部件如换热器、控制器、压缩机、水箱与水泵、以及精密阀件和控制器，已由专业的供应商提供，零部件的专业化生产程度显著提高。

据统计，我国目前空气源热泵行业的整机制造企业有300家以上。虽然总体数量较多，但除了少数企业外，大多数企业规模体量较小，资金、技术等实力较弱，很多甚至没有自己的品牌，而以贴牌为主。

空气源热泵的生产企业大体可以分为以下两类，第一类企业是专门做空气源热泵起家的，例如中广欧特斯、芬尼克兹、纽恩泰、华天成等。第二类是由其他相关产业（如空气能热水系统、电/燃气热水器、太阳能热水器行业)转型或延伸而来，例如格力、美的等具有空气能热水系统背景的生产企业，由于空气源热泵热水器的主要技术原理与大众空气能热水系统类似，因此被吸引进入；或者是传统太阳能热水器企业，如四季沐歌、太阳雨等；或者是电/燃气等传统热水器生产企业，如A.0.史密斯、万家、万和等。

从生产企业的地域分布来看，华南及华东区域的企业最多，其中广东省由于有良好的家电产业基础，空气源热泵制造企业比较多，广东地区热泵企业就占到全国的50%以上，其次是华东的浙江省，紧接着是华东的江苏省和安徽省。

产品类别区分：空气源热泵涵盖商用与民用两个领域。对于家用空气源热泵热水器，其主要构成包括用户家庭使用的分体式空气能热水系统室外机以及专用储水箱，市场准入要求相对较低，供应商群体广泛。相比之下，商用空气源热泵产品技术复杂度较高，倾向于定制服务，需配备专业的设计团队和环境工况测试设施，这使得成本管理和生产周期控制更具挑战性，因此此类企业的数量相对有限。

在商用空调设备的市场前沿，美的集团引领众多制造商，其产品专攻高端细分市场，包括豪华别墅的浴室设施、恒温泳池配套于顶级会所，以及高档宾馆、教育机构和医疗机构等。美的的战略定位倾向于高端定位，凭借高价位、卓越品质及针对精英客户的定制服务为显著特征。

(二)行业发展中存在问题

1.行业发展时间较短，消费者认知程度不充分。空气源热泵作为一种创新节能技术，虽然在节能环保功效方面具有巨大的优越性，但在中国发展历史较短；加之目前空气源热泵行业的主要生产企业例如美的、格力也是出身于传统空气能热水系统类生产企业，热泵产品只是被视为对原有产品线的补充，所以在广告投放、公众宣传方面并没有达到应用高度，这也是导致我国热泵产业发展不充分的主要原因之一。

2.我国空气能热泵行业的技术创新现状分析显示，普遍存在研发投入相对不足的问题。在核心技术层面，诸如压缩机技术方面，与国际同行业先进国家相比，我国企业的竞争力有所欠缺。大部分企业依赖进口国外的压缩机，或是沿用传统系统中的解决方案，特别是在高效热泵热水器的压缩机技术上。此外，市场上部分产品在即时加热性能和化霜问题的解决上不尽如人意。整体来看，无论是生产工艺的精进还是关键技术研发，我国企业在国际标准面前仍存在一定提升空间。

3.技术人才匮乏的