中央空調節能行業競爭格局與相關技術(附報告目錄)
1.中央空調節能的意義
中央空調系統是現代建筑的重要設施,它能夠改善和提高現代建筑內的環境質量,為建筑內人員營造舒適環境,提高建筑的服務水平。在建筑機電設備中,中央空調系統能耗一般占建筑總能耗的 40%~60%。中央空調系統包括負責制冷(或制熱)的主機系統、輸送冷凍(溫)水和冷卻水的水系統以及通過與冷凍(溫)水熱交換產生冷(熱)風的末端風系統,三大子系統一般分別占中央空調系統能耗的 40%、35%和 25%。
相關報告:北京普華有策信息咨詢有限公司《2020-2026年中國中央空調節能行業競爭態勢及投資趨勢分析報告》
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中央空調節能是建筑節能服務產業的重要組成部分。目前,在各類工廠、機場、高鐵站房、地下軌道交通站點及各類建筑物中,一般都設置有中央空調系統。而中央空調系統由種類繁多的各種設備組成,對這些設備的設計、安裝和運行管理及節能控制,不僅直接關系到業主和用戶的根本利益,而且關系到對外部環境的保護。長期以來,傳統中央空調系統管理手段相對落后,使用過程中系統能耗高、能源浪費比較嚴重。伴隨著能源價格的不斷上漲,采取有效的技術措施降低空調能耗,具有可觀的經濟價值和巨大的社會意義,促進國家可持續發展戰略的有效實現。
2.中央空調節能行業發展概況
上世紀 80 年代初,西門子、江森、霍尼韋爾等廠商通過樓宇自動化控制系統對以中央空調系統為主要控制對象的建筑物設備進行集中自動化控制,在空調運行過程中基本不關注節能;進入 2000 年后,隨著全社會節能意識和需求的逐步提高,部分工程廠商開始采用以通用控制技術為基礎的變頻控制方式對中央空調的風機、水泵系統進行節能改造,這種節能方式對風機、水泵等設備進行單一節能,不能解決中央空調系統整體節能的問題,客戶滿意度相對較低;與此同時,市場出現了一批專業的中央空調節能服務企業,專門針對中央空調的節能控制技術和產品進行研究開發,解決了早期節能控制效果不顯著的各種問題,實現了對中央空調主機、水泵、風機等整個運行系統的節能控制,綜合節能率大幅提高,逐漸成為中央空調節能領域的主要發展方向。
3.中央空調節能控制行業市場競爭格局
市場上中央空調控制設備供應商主要包括三類:一、西門子、霍尼韋爾、江森自控等大型品牌的樓宇自動化控制廠商;二、工程公司;三、國內專業中央空調節能服務商。
在國內中央空調控制領域,客戶受品牌、節能意識、傳統使用習慣等方面的影響,通常將西門子、霍尼韋爾、江森自控等國際樓宇自控廠商的產品列為采購首選;該類廠商產品占據國內中央空調控制市場80%以上市場份額,為目前中央空調控制市場份額最大的占有者。
工程公司在項目建設時,通常被選定為項目機電安裝總承包方,當客戶有中央空調系統節能需求時,工程公司一般采用“PLC+變頻器”的通用控制技術,為客戶實施中央空調節能工程或者直接采購專業中央空調節能服務商產品。由于工程公司所提供的通用控制技術及產品,只能在客戶現場完成集成,導致調試周期長,產品穩定性及節能效果差,售后服務成本高;因此,工程公司在中央空調節能控制系統建設時都逐漸偏向向專業中央空調節能服務商采購定制化節能產品。國內專業中央空調節能服務商,指在中央空調節能領域擁有核心技術或產品,可以為客戶提供高效節能解決方案的節能服務公司。目前,大多數節能服務商主要在各區域市場形成競爭,市場份額分散。國內專業中央空調節能服務商主要包括:貴州匯通華城股份有限公司、廈門立思科技股份有限公司、深圳達實智能股份有限公司等。
綜上,中央空調控制設備市場主要供應商仍為西門子、霍尼韋爾、江森自控等大型品牌,而專業中央空調節能服務商要想在競爭中取勝,不僅需要緊抓節能政策逐步深化,中央空調高效節能控制市場需求加速釋放的良好機遇,其自身也必須在技術水平、產品價值、售后保證等多方面取得客戶更高的認同。
4.中央空調節能控制主要技術
現階段,國內絕大多數中央空調系統采用的仍然是傳統的簡易開關控制(定流量方式)和人工現場管理,離不開操作人員到設備安裝現場去操作,新的技術應用以及高技術產品較少。主要技術現狀如下:
(1)傳統的定流量控制方式(樓宇自動化控制廠商)
采用定流量運行方式,即空調冷凍水流量、冷卻水流量、冷卻塔風機風量、空調末端循環風量都是恒定的,控制系統簡單,無需自控設備,但是,無論負荷如何波動,系統均運行在設計的額定工況下,存在嚴重的能源浪費;同時,大功率設備的非平滑啟停,易對電網造成沖擊,存在安全隱患;設備長時間工頻狀態運行會導致嚴重機械磨損,容易造成設備故障。
(2)通用控制技術+變頻器的控制方式(工程公司)
這種控制方式一般采用以可編程控制器為代表的通用控制技術,對中央空調系統的水泵或風機進行單參量的變頻控制,根據被控參量變化調整水泵流量或風機風量,達到節能的目的。這種控制方式用于中央空調這種多參量、時變的且參量間耦合很強的復雜系統,很容易引起系統振蕩,對系統的穩定性影響較大,不能全面解決中央空調系統的整體節能問題。
(3)先進的智能模糊控制技術(專業中央空調節能服務商)
這種控制技術采用人工智能的經驗控制方式,以運行管理人員的豐富實踐經驗和專家的思維過程構建的模糊規則為依據,由計算機進行推理、判斷,實時模擬技術專家的推理、反饋、決策過程,來解決中央空調系統節能運行控制的復雜問題。這種控制技術將當今先進的計算機技術、模糊控制技術、系統集成技術和變頻調速技術相結合,突破中央空調傳統的定流量控制模式,建立完整的空調系統變流量控制模型,實現對空調系統負荷的動態跟蹤和系統運行的實時優化控制,使中央空調系統始終處于高效運行狀態,從而實現整體節能、為用戶創造巨大節能效益,同時還為用戶提供了一個中央空調系統的運行管理平臺,實現中央空調系統的計算機管理。
5.新進入者需關注的主要障礙
(1)技術壁壘
中央空調是一種多參量、非線性、時變性且參量間耦合很強的復雜系統,先進的高效節能控制技術融合先進計算機技術、模糊控制技術、系統集成技術、以及變頻調速技術形成;對中央空調系統的節能控制,需要解決制冷系統的優化控制、冷媒流量的供需調節、冷媒流量的動態分配、空氣處理的風系統與水系統協調控制等技術難點環節,而在具體項目中各個環節上的形式特征又各不相同,需要通過大量的實踐經驗和數據作為基礎支撐。技術的高復雜性,使得新進入企業很難在短時間內積累豐富技術經驗,也無法在短時間內建成穩定技術體系,保證產品的可靠質量及穩定運行效果。
(2)資金壁壘
節能服務行業所采用的合同能源管理商業模式,需由生產廠家提前墊資建設節能控制系統,通過與客戶共享節能效益實現投資收益。因此,從業企業必須具備一定的規模、資金實力、融資能力才能為客戶提供合同能源管理服務,行業存在較高的資金壁壘。
(3)人才壁壘
中央空調系統的布置和空調設備容量的選擇都是以空調負荷為依據的,而空調系統的負荷具有時變性特征,其負荷和運行工況受季節變化、天氣變化、人流量變化和環境條件改變等諸多因素影響。節能控制技術專業人才不僅需要深厚的技術基礎做支撐,還必須掌握現場應用復雜工況下的能耗成因,才能準確進行能源診斷、節能方案設計,最大程度挖掘節能空間,實現高效節能。技術的綜合復雜性決定該行業從業人員培養具有長周期性特點。通常培養一個專業的行業技術人員需2~3年的時間,才能具備能夠獨立解決客戶現場技術問題的能力。對于欲進入本行業的企業來說,要建設一支專業、穩定的技術團隊需要投入大量的時間和資金,對新進者形成人才壁壘。