大家好，我是来自日本热泵储热应用中心的Sasaki-san，今天非常容幸由我来为大家介绍日本热泵产品应用的案例。日本热泵储热中心设立于1986年，是日本热泵储热领域唯一的“国立中心”，也是致力普及促进该系统并积极提升相关领域技术的相关事业团体。

    首先来看热泵的一些特性。不同于化石燃料通过燃烧产生热能，热泵系统吸取大自然中的空气热能等热量，用于制冷制热和供给热水等。拿家用空调举例，热泵虽然使用电力启动，但并不是只释放电力所产生的热量，而是吸收室外空气的热量，并将其释放到室内，可以提供比输入电力能量更高的热量。在这张图中，热泵从大气中吸取6单位的热量，用1单位的电力制造出7单位的热量。热泵非常节能，可以同时制冷与制热。在同时制冷制热的情况下，1单位的电力可以制造7单位的热能。燃烧煤气、油、煤炭等化学燃料的锅炉，不能提供除燃料所含热量更多的热能。例如，锅炉燃烧热效率为0.9的燃料，只能输出0.9单位的热能。

    热泵具有节能减排的性能。例如，热效率为0.9的锅炉，如果输入1单位的能量，能产为0.9单位的热能，输出热能无法超过1，但是热泵能效比为4，也就是输入1单位的能量，可以产生4单位的热能。另外热泵系统在同时用于温热和冷却时，能效比更高，比如制冷能为3.0，制热能效为4.0的话，综合能效比为7.0，就会更加高效。另外，热泵如果利用太阳能发电和风力发电等可再生能源启动热泵的话，可以实现二氧化碳零排放。在全球力求减排脱碳的大环境下，热泵可以发挥这样的节能减排的作用。

    日本高温热泵技术的提升。在过去，日本在工业领域许多工厂一直使用蒸汽锅炉进行加热，然而近年来，日本逐渐完成了高温热泵的研发阶段，使其实现商业化。日本正在不断推出适用于70度以上的高温热泵，包括能够提供70摄氏度到90摄氏度的热水的热泵，已经在加温、干燥、洁净等生产工程中被广泛应用，热泵高温技术的提升使其适用于各种工业产品生产流程。对于目前热泵产品无法达到高温，作为热泵备用系统，可以与锅炉、电炉等其他热源组合使用。

    在日本工业领域，工厂在生产过程中有多处需要热泵提供150摄氏度以下的热水。一些项目中，既需要制热又需要热冷的时候，热回收式热泵的使用效果非常好。这张图是日本各个行业的热泵使用情况分布图。 

接下来，我来介绍一下在日本国内工业用热泵的案例。

    第一个案例，首先是在汽车零部件制造工厂的组件工序中应用废热回收热泵，这个工厂从材料到加工一条龙生产汽车的刹车零部件，最初从确认每个加热生产工序属于哪个温度带开始讨论热度的恒定。过去这个工厂用蒸馏产生的蒸汽加入工业用水来进行产品的脱离、高温水体防锈等处理，高温水体的水温在60摄氏度左右，这是使用热泵所能达到的温度。锅炉效率低下，所以没有必要再使用锅炉，可以使用高效能的热泵获得热量。导入效果与以往的系统相比，压缩机提供热水可以减少33%的能源消耗，减少37%的二氧化碳的排放量以及40%的运行成本。另外，在以往使用锅炉蒸汽的系统中，蒸汽综合效率不到50%，这是因为在以往的系统中，由于锅炉蒸汽管道较长，导致管道的占热损耗很大。

    接下来是第二个案例介绍，在大型涂装干燥炉中应用循环加热式热泵，这个工厂是生产用于汽车维修的涂料设备和干燥设备的工厂，汽车进行喷雾涂饰再进行干燥，干燥炉所需的温度是70-75摄氏度，通过热泵导入80-88度，这个事例是以空气为热源驱动的热泵。从天然气燃烧改造为热泵干燥炉后，一次能源使用量减少60%，二氧化碳减少了55%，运行成本减少了71%。同时，改造后没有了火焰，就不用担心发生火灾，可在开放式环境中中设置干燥炉。此外，可以设置控制干燥时间以及干燥炉内的温度和湿度，提高干燥的品质。

    第三个案例热风干燥炉中应用热风热泵，这个工厂主要生产食品包装材料加工，包装材料的加工需要消耗很大的能量，过去使用的是以煤气为材料的加热器干燥炉，但是近年来煤气价格高涨，导致燃料费增加，所以探索新的方法，用于干湿负荷的温度是60-90摄氏度，可以通过热泵导入。另外，从前使用蒸汽发热器，现在利用废热回收器，有效利用了废弃，实现了大幅度的耗能削减，而传统的煤气锅炉作为备用的设备被使用。导入效果，与以前的系统相比，一次能源使用两削减45%，二氧化碳排放量减少了42%，运行成本下降了56%。虽然这种热风热泵有30-45分钟的待机时间，但是有不花费启动时间的优点，只要再启动都是全自动运转，与以前相比大大减轻了员工的操作负担。

    第四个案例是蒸馏塔中应用热水热泵，这个工厂生产的是药品原料和食品添加物用酵素等的制造，结合生产工序中能源使用问题探索了节能使用问题。对蒸馏塔进行减压操作，降低它的沸点，可以通过热泵加热实现。同时，利用冷却水去掉热量，大幅度削减了能源使用量。另外，将以往的蒸汽锅炉作为备用，一起使用来维持商品的质量。导入效果一次性能源使用量减少60%，二氧化碳减少60%，运行成本减少了63%。此外，同个降低压力，使大家继承负压，降低了风险，提高了安全性。此外，可以减少消防设备和防爆设备的设置数量。

    最后，关于日本国内工业用热泵的地位，2005年日本政府为了在2030年前实现约30%的能源节能制定了《长期能源供求预期》，其中作为重要的节能手段之一，正在提高工业热泵的使用率。利用热泵的加热能效，设定为2020年277兆瓦，2020年1673兆瓦导入，每年进行管理，目前工业用热泵导入的实施近进度率仅为7.6%，可以说程度还远远不够，在日本国内需要进一步普及和推广。这是我刚刚所介绍的，在日本国内的工厂中用热泵技术节能减排的事例不断增加。