摘要

　　熱水是居民日常生活的基本需求。截至2014年，中國(guó)居民平均每百戶熱水器擁有量為67.7臺(tái)，熱水器已進(jìn)入千家萬(wàn)戶。隨著生活品質(zhì)的提升，消費(fèi)者對(duì)熱水的要求越來(lái)越高，加快了熱水器的更新迭代。當(dāng)前，消費(fèi)者不只滿足于有熱水，更希望獲得安全、舒適、方便的恒溫、大流量熱水以及節(jié)能、環(huán)保的熱水器。為滿足消費(fèi)者日益提升的需求，自2010年起，主流熱水器廠家相繼推出各種混合能源熱水系統(tǒng)。

　　熱水是居民日常生活的基本需求。截至2014年，中國(guó)居民平均每百戶熱水器擁有量為67.7臺(tái)，熱水器已進(jìn)入千家萬(wàn)戶。隨著生活品質(zhì)的提升，消費(fèi)者對(duì)熱水的要求越來(lái)越高，加快了熱水器的更新迭代。當(dāng)前，消費(fèi)者不只滿足于有熱水，更希望獲得安全、舒適、方便的恒溫、大流量熱水以及節(jié)能、環(huán)保的熱水器。為滿足消費(fèi)者日益提升的需求，自2010年起，主流熱水器廠家相繼推出各種混合能源熱水系統(tǒng)。

　　

單一能源熱水器優(yōu)缺點(diǎn)突出

　　混合能源(hybrid)是指利用多種能源組合代替原有單一能源，以實(shí)現(xiàn)環(huán)保、節(jié)能、舒適等目的的能源使用形式。混合能源熱水系統(tǒng)正是混合能源家族中重要的一員。混合能源熱水系統(tǒng)是利用兩種或多種不同能源組合，為用戶提供綜合的熱水解決方案。

　　目前，市場(chǎng)上主流的熱水器品類有燃?xì)鉄崴鳌㈦姛崴鳌⑻?yáng)能熱水器、空氣能熱水器。其中，隨著管道天然氣在國(guó)內(nèi)的不斷普及，舒適性較好的燃?xì)鉄崴鞯匿N量逐年增加;電熱水器因安裝的便利性及產(chǎn)品價(jià)格的優(yōu)勢(shì)，很快成為熱水器市場(chǎng)的最暢銷產(chǎn)品，但近年來(lái)，市場(chǎng)增速有所放緩;太陽(yáng)能熱水器在中國(guó)市場(chǎng)，曾因節(jié)能迅速席卷全國(guó)，但其受天氣和季節(jié)影響較大，隨著用戶對(duì)舒適性要求的提高，近年來(lái)銷量逐年下降;空氣能熱水器節(jié)能性較佳，但面臨成本較高、占地面積較大的限制。幾種主流熱水器的性能比較見(jiàn)表1。

　　不難看出，單一能源的熱水器各具優(yōu)缺點(diǎn)。目前，沒(méi)有一種熱水器可以集環(huán)保性、節(jié)能性和舒適性于一身。在4種主流的熱水器中，電熱水器消耗的電能屬于二次能源，燃?xì)鉄崴飨牡娜細(xì)鈱儆诓豢稍偕茉础Ｒ虼耍姛崴骱腿細(xì)鉄崴鞫际墙^對(duì)的能源消耗產(chǎn)品，節(jié)能效果不佳，但消耗的能源相對(duì)穩(wěn)定，可以提供穩(wěn)定和充足的熱量。太陽(yáng)能熱水器消耗的太陽(yáng)能為可再生資源。空氣能熱水器是利用電能驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)工作，將空氣中的熱能搬運(yùn)到水中。很多地方政策將空氣能作為可再生能源。利用可再生能源加熱熱水，最大的優(yōu)點(diǎn)為節(jié)能，最大的缺點(diǎn)為太陽(yáng)能的不穩(wěn)定以及空氣溫度的變化。

　　因此，能源間的互補(bǔ)顯而易見(jiàn)。太陽(yáng)能熱水器和空氣能熱水器作為利用可再生能源的熱水器，將是節(jié)能趨勢(shì)下的核心產(chǎn)品;電熱水器和燃?xì)鉄崴饕云浞€(wěn)定的供熱能力，將成為很好的輔助能源以供利用。在這個(gè)思路下，市場(chǎng)上各種混合能源熱水系統(tǒng)相繼出現(xiàn)。

　　

主流混合能源熱水系統(tǒng)

　　目前市場(chǎng)上主流的混合能源熱水系統(tǒng)共有6種。一是太陽(yáng)能+電能輔助系統(tǒng)的混合能源組合。太陽(yáng)能的不穩(wěn)定性和電能的方便性，以及這兩種能源組合的簡(jiǎn)便性，促成了這樁混合能源熱水系統(tǒng)的“聯(lián)姻”。在太陽(yáng)能熱水器儲(chǔ)水箱中增加一根電加熱棒，就可以簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)電能對(duì)太陽(yáng)能熱水器的輔助，以實(shí)現(xiàn)陰雨天正常的熱水供應(yīng)。

　　第二種是以太陽(yáng)能+燃?xì)廨o助系統(tǒng)的混合能源組合。太陽(yáng)能熱水器是最節(jié)能的熱水器，燃?xì)鉄崴魇亲钍孢m的熱水器。所以，由太陽(yáng)能與燃?xì)鈴?qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的混合能源系統(tǒng)成為業(yè)內(nèi)新寵。但太陽(yáng)能熱水器的高溫對(duì)燃?xì)鉄崴鞯膲勖杏绊懀恢崩_著這種混合系統(tǒng)的發(fā)展。目前，由用戶獨(dú)立安裝1臺(tái)太陽(yáng)能熱水器和1臺(tái)燃?xì)鉄崴鳎谟盟K端以三通閥進(jìn)行連接，通過(guò)閥門(mén)進(jìn)行手動(dòng)選擇，是太陽(yáng)能+燃?xì)廨o助系統(tǒng)的雛形。如何讓系統(tǒng)智能判斷能源選擇，如何保證在能源切換時(shí)用水終端的水溫恒定，如何確保在太陽(yáng)能水溫過(guò)高時(shí)燃?xì)鉄崴鲏勖皇苡绊懀瑒t是此類混合能源熱水系統(tǒng)需要解決的問(wèn)題。隨著相關(guān)難點(diǎn)的逐一解決，這種能源的組合形式有望成為混合能源熱水系統(tǒng)市場(chǎng)上的新貴。

　　第三種是以空氣能+電能輔助系統(tǒng)的混合能源組合。空氣能熱水器一向以高能效作為第一賣點(diǎn)，但其功率較小，加熱水溫也相對(duì)較低。因此，在空氣能熱水器的水箱中加入電加熱棒進(jìn)行輔助加熱，是空氣能行業(yè)的無(wú)奈之舉。加入電加熱棒，會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的能效。因此，空氣能熱水器行業(yè)目前不太宣傳這種能源組合形式。

　　第四種是以空氣能+燃?xì)廨o助的混合能源組合。空氣能熱水器的標(biāo)準(zhǔn)能效可以達(dá)到400%，但在冬季能效會(huì)降為200%以下。同時(shí)，空氣能熱水器的單機(jī)功率較小，普通2HP機(jī)的輸入功率僅為1.5kW左右。相較而言，燃?xì)鉄崴魅昴苄П容^穩(wěn)定，在冬季和夏季的能效差別不超過(guò)2%，并且功率較大，普通的11L熱水器的輸入功率為22kW左右。因此，這兩種能源可以很好地進(jìn)行互補(bǔ)。空氣能+燃?xì)廨o助的熱水系統(tǒng)，可以在保證用戶用水舒適度的前提下，大大減少能源消耗。在國(guó)內(nèi)，這種混合能源系統(tǒng)主要應(yīng)用在商用系統(tǒng)中。在國(guó)外，該混合能源系統(tǒng)在家用采暖領(lǐng)域已有比較成熟的應(yīng)用。未來(lái)，該混合系統(tǒng)將是混合能源的主流發(fā)展方向之一。

　　第五種是以太陽(yáng)能+空氣能輔助的混合能源組合，也叫太空能熱水器。應(yīng)用該混合系統(tǒng)時(shí)，太陽(yáng)能熱水器在太陽(yáng)能充足的時(shí)候可以實(shí)現(xiàn)零能耗;在太陽(yáng)能不足時(shí)，由空氣能熱水器輔助加熱。由于空氣能熱水器只受空氣溫度影響，不受天氣影響，與太陽(yáng)能熱水器具有一定的互補(bǔ)性。這種組合形式，將整套系統(tǒng)的節(jié)能性推向極致。但是，這兩種能源都存在加熱速度較慢的特點(diǎn)，舒適性略差，系統(tǒng)成本較高。

　　第六種是以太陽(yáng)能+空氣能+燃?xì)庀到y(tǒng)的混合能源組合。應(yīng)用該混合系統(tǒng)時(shí)，太陽(yáng)能充足時(shí)使用太陽(yáng)能;太陽(yáng)能不充足但氣溫較高時(shí)，使用空氣能;在冬季的陰雨天，太陽(yáng)能和空氣能都不足時(shí)，使用燃?xì)饧訜帷Ｔ诓豢紤]產(chǎn)品成本的情況下，這種能源組合形式將帶來(lái)最佳的節(jié)能以及舒適效果,但成本較高，一般應(yīng)用在商用場(chǎng)合。

　　

潛力巨大，仍面臨發(fā)展障礙

　　隨著各地環(huán)境污染的加劇，節(jié)能環(huán)保在任何領(lǐng)域都是一個(gè)繞不開(kāi)的話題，在熱水器領(lǐng)域更是如此。不斷修訂和發(fā)布的新國(guó)標(biāo)對(duì)熱水器的能效要求越來(lái)越高，對(duì)排放物的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。

　　對(duì)于單一能源熱水器來(lái)說(shuō)，能效提升的潛力有限。以燃?xì)鉄崴髂苄?級(jí)為例(能效2級(jí)基本對(duì)應(yīng)市場(chǎng)上主流的非冷凝式燃?xì)鉄崴?，產(chǎn)品能效標(biāo)準(zhǔn)將從88%提高到89%。雖然只有1%能效的提高，但在標(biāo)準(zhǔn)修訂過(guò)程中依然遇到巨大阻力。事實(shí)上，并不是廠家不愿意提高產(chǎn)品能效，而是燃?xì)鉄崴饕演^為成熟，基本上沒(méi)有太大的能效提升空間。在這樣的現(xiàn)狀下，跳出單機(jī)模式，引入混合能源的概念，產(chǎn)品能效還有很大的提高潛力。比如，在太陽(yáng)能+燃?xì)廨o助系統(tǒng)中，燃?xì)鉄崴鞑辉偈?00%的工作狀態(tài)，其中超過(guò)50%的工作由太陽(yáng)能替代。而太陽(yáng)能是可再生能源，不計(jì)入產(chǎn)品的能源消耗中。因此，1套太陽(yáng)能+燃?xì)廨o助系統(tǒng)相對(duì)于1臺(tái)燃?xì)鉄崴鳎苄岣吡?倍。

　　雖然節(jié)能效果顯而易見(jiàn)，但混合能源熱水系統(tǒng)的發(fā)展并非一帆風(fēng)順。目前，阻礙混合能源熱水系統(tǒng)發(fā)展有兩大障礙。

　　第一個(gè)障礙就是產(chǎn)品成本。太陽(yáng)能+電能輔助系統(tǒng)在所有混合能源系統(tǒng)中最受歡迎，主要原因是成本較低。對(duì)于太陽(yáng)能+燃?xì)廨o助系統(tǒng)、空氣能+燃?xì)廨o助系統(tǒng)而言，成本基本是1臺(tái)太陽(yáng)能熱水器(或1臺(tái)空氣能熱水器)+1臺(tái)燃?xì)鉄崴鳌＝M合成本已超出大部分用戶的可接受范圍，因此類似系統(tǒng)在推向市場(chǎng)的初期，用戶接受度并不高。總結(jié)其他國(guó)家在解決這一問(wèn)題時(shí)的成功經(jīng)驗(yàn)，就是政府干預(yù)。一方面，可以由政府強(qiáng)制推廣太陽(yáng)能熱水器等節(jié)能產(chǎn)品(在國(guó)內(nèi)部分地區(qū)已出臺(tái)相應(yīng)政策);另一方面，由政府出臺(tái)相應(yīng)的補(bǔ)貼措施。

　　第二個(gè)則是技術(shù)障礙。混合能源系統(tǒng)絕不是兩種能源的簡(jiǎn)單疊加，需要考慮兼容性和安全性的問(wèn)題。例如，在太陽(yáng)能+電能輔助系統(tǒng)中，一般是在太陽(yáng)能熱水器水箱中裝入電加熱棒，以進(jìn)行輔助加熱。太陽(yáng)能熱水器一般放置在室外，所用的水箱多為非承壓水箱。在此條件下，簡(jiǎn)單的在水箱中裝入電加熱裝置，將大大增加系統(tǒng)漏電和漏水的風(fēng)險(xiǎn)。因此，在考慮混合能源系統(tǒng)時(shí)，必須以一個(gè)全新產(chǎn)品的態(tài)度來(lái)對(duì)待，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难邪l(fā)流程確保混合能源系統(tǒng)的可靠和安全。

　　雖然目前混合能源熱水系統(tǒng)的發(fā)展還存在阻礙，但毋庸置疑的是，在未來(lái)的熱水器市場(chǎng)中，混合能源熱水系統(tǒng)一定會(huì)有一席之地。混合能源熱水系統(tǒng)，將作為熱水市場(chǎng)中的高端產(chǎn)品，為用戶提供節(jié)能、舒適、安全的高端用水體驗(yàn)。