Аналіз і тенденції Європейського ринку теплових насосів типу повітря-вода

Аналіз і тенденції Європейського ринку теплових насосів типу повітря-вода

Загальний консенсус полягає в тому, що розгортання теплових насосів є ключовим підходом до досягнення цілей декарбонізації. Однак існує величезна прогалина з точки зору ринкового проникнення теплових насосів у всьому світі.

Теплові насоси типу повітря-вода Daikin Altherma

Спосіб опалення та обладнання джерела тепла значно відрізняються в залежності від клімату, рівня економічного розвитку та енергетичної структури.

Теплові насоси типу повітря-вода, як опалювальне рішення для заміни бойлерів на викопному паливі, досягли швидкого зростання завдяки підтримці політики декарбонізації. Швидко зростаюча технологія теплового насоса з повітрянимм джерелом тепла, яку просувають основні японські бренди, отримала безпрецедентний розвиток за останні 20 років.

Технологія Eco Cute, розроблена в Японії більше 20 років тому для підготовки гарячої води, досягла зрілості та продовжує стабільно розвиватися.

Згідно з політикою Китаю щодо перетворення вугілля на електроенергію, у північному регіоні Китаю спостерігається значне зростання екологічно чистих систем опалення та комерційного гарячого водопостачання. Політика декарбонізації стимулюватиме ринки Сполучених Штатів і Австралії в майбутньому, а теплові насоси для підготовки побутової гарячої води знаходяться на шляху до подальшого розвитку.

Політика розвитку ринку

Політика декарбонізації Європи є лідером у світі. Федеральний уряд США та такі штати, як Каліфорнія, також почали розробляти та впроваджувати відповідну політику захисту навколишнього середовища. Існує консенсус щодо підтримки екологічно чистої енергії, електрифікації та використання теплових насосів.

Європейська Комісія, разом із повідомленням, оприлюднила першу частину пакету пропозицій Fit for 55. Перша частина пакету Fit for 55 містить пропозиції щодо впровадження або перегляду 16 різних політик. Для галузі опалення, вентиляції та кондиціювання повітря, та будівель загалом є дві надзвичайно актуальні політичні пропозиції: розширення Системи Торгівлі Викидами ETS Європейської Унії на сектор будівель та перегляд Директиви щодо Енергоефективності та Відновлюваних Джерел Енергії EED та RED II, які ще більше декарбонізують опалення та охолодження в рамках стратегії Хвилі Реновації Renovation Wave.

У Європі внесено зміни до Директиви з Оподаткування Енергетики (ETD). Рідинне та газове опалення стикаються із зростаючим податковим тягарем, що робить теплові насоси все більш сприятливими у новому будівництві.

У березні 2022 року Міжнародна Енергетична Агенція IEA надала Європейській Унії план із 10 пунктів з метою зменшення залежності від поставок російської нафти та газу більш ніж на одну третину, одночасно підтримуючи Європейську Зелену Угоду, з доступними надзвичайними опціями для просування далі.

У травні 2022 року Європейська Комісія оприлюднила план REPowerEU. Європейська Унія прагне подвоїти поточну кількість застосування теплових насосів, що призведе до сукупного встановлення 10 мільйонів систем протягом наступних п’яти років.

Типи теплових насосів повітря-вода

У цьому спеціальному випуску видання JARN визначає тепловий насос як: водяний тепловий насос з електричним приводом, основним застосуванням якого є забезпечення опалення приміщень та/або підігріву гігієнічно чистої побутової води. Деякі системи  (реверсивні) можуть забезпечувати пасивне охолодження як опцію.

Моноблочні, спліт та бакові системи

Зовнішні блоки теплових насосів типу повітря-вода поділяються на моноблочні та спліт-системи.

Зовнішній блок моноблочної системи більший, ніж спліт, оскільки містить компресор, конденсатор, випарник, клапани та розширювальний бак.

Моноблок — це загальна назва теплових насосів типу повітря-вода, які не вимагають встановлення трубопроводів холодоагенту. Деякі мають незалежний гідроблок, а інші мають гідроблок, вбудований у зовнішній блок. Моноблочні системи теплових насосів типу повітря-вода були затверджені в Німеччині та Великобританії.

Навпаки, спліт-системи вимагають монтажу трубопроводів холодоагенту, і, як правило, монтажні роботи виконуватиме як холодоагентний підрядник, так і сантехнічний. Гідробокс або гідравлічний модуль містить конденсатор, клапани, насоси і розширювальний бак.

Асортимент продажів моноблочних і спліт-систем відрізняється в залежності від культури опалення і клімату країни. У холодному кліматі встановлення інтегрованого блоку поза приміщенням пов’язане з ризиком замерзання водопровідних труб. Наразі моноблочні системи можуть нормально працювати, коли зовнішня температура нижче точки замерзання, але деякі постачальники котелень побоюються систем через ризик замерзання труб. Між тим, зовнішні блоки спліт-систем можуть похвалитися перевагами компактної конструкції.

У минулому дизайн був зосереджений на внутрішніх блоках, тоді як сучасні конструкції зробили зовнішні блоки більш компактними. Енергоефективність спліт-систем значно вища, ніж у моноблочних.

Системи гарячого водопостачання типу повітря-вода, вбудовані в бойлер, призначені лише для виробництва гарячої води, як правило, з потужністю теплового насоса менше 3 кВт, і вони зазвичай використовують холодоагент R134a. Пристрої можна підключати до сонячних фотоелектричних панелей.

Гібридні системи

Гібридні теплові насоси є важливим інструментом у переході до декарбонізації.

Враховуючи баланс між кліматичними умовами, тарифами на електроенергію та витратами на викопне паливо, теплові насоси типу повітря-вода можуть бути встановлені приблизно в одній третині європейського регіону. У решті регіонів знадобляться гібридні системи, що поєднують тепловий насос із газовим/рідинним бойлером або фотоелектричною системою. Ці гібридні системи використовують тепловий насос при температурі зовнішнього повітря приблизно від 5ºC до 6ºC, а потім використовують газову систему, коли температура падає далі.

Попит на гібридні системи, які використовують як електроенергію, так і газ, імовірно, зросте в лікарнях та інших закладах, які повинні розглянути можливість хеджування своїх ризиків. Також очікується, що кінцеві користувачі проявлять більший інтерес до гібридних систем у разі падіння цін на нафту і газ.

Все більше і більше гібридних систем демонструється на виставках, і ці системи є одними з найперспективніших продуктів у Європі. Практично всі виробники активно розробляють гібридні системи, що допомагають зменшити ризики та стають чудовим вибором для кінцевих користувачів.

Реверсивні моделі в Південній Європі

Для регіонів південної Європи, де функції охолодження потрібні протягом більшої частини літа, інтегровані теплові насоси типу повітря-вода мають великий ринковий потенціал.

Реверсивні моделі теплових насосів типу повітря-вода, які пропонують опалення та охолодження, тепер доступні для забезпечення оптимального комфорту взимку та влітку. Нові реверсивні баки можуть виробляти охолоджену воду для охолодження або можуть виробляти санітарну гарячу воду влітку.

Цю комплексну систему було встановлено в багатьох новозбудованих елітних житлових будинках, що призвело до помірної частки ринку, але продажі все ще низькі з точки зору чистих цифр. В результаті щорічні темпи зростання реверсивних моделей поки що не виправдали очікувань.

В Італії та Іспанії спостерігався високий попит на кондиціонери, і теплові насоси типу повітря-вода з можливістю рекуперації тепла отримали визнання на ринку. На відміну від цього, у країнах, де побутові кондиціонерні системи не надто потрібні, наприклад у Німеччині та Великій Британії, на ринку не виникло значного попиту.

Внутрішні теплові насоси

Багато виробників також розробили внутрішні блоки ‘все в одному’, які забезпечують охолодження, опалення та ГВП. Внутрішні блоки ‘все в одному’ мають компактні розміри, знижують витрати на встановлення, заощаджують час і простір, а також пропонують простіше обслуговування.

У деяких інтегрованих системах внутрішні гідроблоки та закриті баки встановлюються всередині приміщень, у таких приміщеннях, як кухні, де важливий естетичний вигляд.

Деякі теплові насоси типу повітря-вода можуть регулювати дві різні температури потоку, таким чином керуючи двома різними вимогами до опалювального навантаження. Система може регулювати та підтримувати дві температури подачі теплоносія, коли різні температури потрібні для різних приміщень. Ще однією особливістю таких моделей є двозонне управління охолодженням. Для регіонів з холодними зимами радіатори, які використовують ефект випромінювання, можуть досягти високої потужності обігріву без роботи основного вентилятора. Комфортну температуру можна підтримувати з невеликим рухом повітря за допомогою мікровентиляторів з дуже низьким енергоспоживанням і мінімальним шумом. 

Теплові насоси в багатоквартирних будинках

Теплові насоси вже є технологією номер один у нових і типових односімейних будинках у кількох країнах, особливо в Європі. Проте, оскільки люди все більше переїжджають у міста з високою щільністю проживання, багатоквартирні будинки стають все більш поширеними. Використання теплових насосів в існуючих багатоквартирних будинках представляє важливий, недостатньо використаний потенціал для забезпечення широкомасштабної декарбонізації сектору будівель з точки зору потреб у теплі міських районів.

Ці багатоквартирні будинки зазвичай складаються з трьох або більше житлових одиниць, побудованих на одній ділянці в Європі, де проживає приблизно 8-9 членів сім’ї. Багатоквартирні будинки представляють величезний потенційний ринок для теплових насосів; однак спосіб встановлення зовнішнього блоку залишається проблемою, яку потрібно вирішити.

Підігрів води

У більшості регіонів Європи зима холодна, тому опалення потрібне. Гаряча вода в основному використовується для душу, і як правило, не потрібна у великих кількостях. Тому більшу частину європейського ринку теплових насосів типу повітря-вода займає обладнання лише для обігріву приміщень, а також як для обігріву приміщень, так і для гарячого водопостачання. Крім того, зростаючим попитом у таких країнах, як Франція та Німеччина, користуються продукти, що пропонують тільки гаряче водопостачання.

Раніше в Європі були дуже популярні продукти, що забезпечують підігрів підлоги, але деякі клієнти також обирали радіатори опалення, тому теплові насоси типу повітря-вода підключали до внутрішніх блоків, у тому числі до радіаторів. Однак продажі досить низькі в порівнянні з підлоговими системами.

Комерційне гаряче водопостачання

Незважаючи на відмінність розширення застосування на кожному ринку, теплові насоси типу повітря-вода, які використовуються в промислових системах гарячого водопостачання, демонструють зростаючу тенденцію в Європі.

Зростаюча кількість теплових насосів типу повітря-вода великої потужності встановлюється для заміни електричних водонагрівачів і рідинних котлів для забезпечення опалення приміщень і гарячого водопостачання в комерційних приміщеннях середнього розміру, включаючи багатоквартирні будинки, готелі та заклади догляду. Серед цих застосувань теплові насоси типу повітря-вода, що здатні подавати гарячу воду високої температури для таких об’єктів, як ресторації, перукарні та спортивні центри, і користуються стабільним зростанням частки ринку.

Більшість теплових насосів типу повітря-вода для комерційних водонагрівачів використовують R410A та R32, але теплові насоси для підготовки гарячої води Eco Cute, які використовують CO2 як холодоагент для отримання високотемпературної гарячої води, постійно розширюються на ринку. Останнім часом декілька виробників почали рекламувати малогабаритні системи Eco Cute. На ринок були випущені версії як теплові насоси з повітряним джерелом тепла, так і ґрунтового теплового насоса. 

Водонагрівачі Eco Cute на CO2

Нагрівання води є важливим процесом у комерційних цілях. У Європі діють правила щодо холодоагентів, які в майбутньому виключать певні холодоагенти, і є вікно можливостей, яке дозволить виробникам захопити частку ринку, випускаючи продукти, що використовують холодоагент CO2, перш ніж з’являться інші варіанти.

Кілька японських виробників випустили водонагрівачі Eco Cute, що використовують CO2 як холодоагент, для регіонів з холодним кліматом Північної Європи. Однак продажі цих малогабаритних моделей Eco Cute спочатку в Європі були повільними. Основними причинами були технологічні обмеження, такі як якість води, а також висока початкова вартість. Але продажі систем Eco Cute зараз розширюються в деяких країнах, включаючи Францію.

Встановлення трубопроводу для холодоагенту високого тиску CO2 призводить до високої початкової вартості. Однак екологічність у поєднанні з можливістю постачання гарячої води з високою температурою є перспективною не лише для житлових, але й комерційних застосувань.

Regional Characteristics

Системи опалення, які використовують циркуляцію гарячої води взимку, глибоко вкорінені в європейській культурі опалення. Через відмінності в кліматі та звичках вимоги до теплових насосів відрізняються в Європі.

Виробники повинні збагачувати свої лінійки продуктів для задоволення цих різноманітних потреб.

Загалом європейський ринок поділяється на три основні зони: теплі, холодні та екстремально холодні регіони відповідно до особливостей клімату.

Іспанія та Італія — це теплі регіони, для яких взимку опалення, а влітку — кондиціювання аовітря. Дуже популярні реверсивні моделі, що дозволяють перемикати нагрівання та охолодження. Оскільки Іспанія та Італія є основними ринками кондиціювання повітря в Європі, на цих двох ринках кінцеві користувачі та зацікавлені сторони звикли до встановлення та обслуговування зовнішніх блоків теплового насоса повітря-вода типу спліт. Значний відсоток продажів теплових насосів типу повітря-вода здійснюється через канали збуту кондиціонерів.

У холодних регіонах, таких як Німеччина та Австрія, кондиціювання повітря історично не було потрібним. В останні роки країни середньої широти постраждали від зміни клімату, і ринки кондиціонерів розширилися. Тонкий дизайн зовнішніх блоків у цих регіонах поширений і надзвичайно цінується. Зовнішній дизайн і його вплив на міський пейзаж набули особливого значення. Споживачі в цих регіонах люблять продукцію високого класу.

У скандинавському регіоні надзвичайно холодно, і опалення в цій місцевості є обов’язковим для протистояння сильним холодам збоку населення. Робота теплових насосів типу повітря-вода в умовах екстремально низьких температур вимагає не тільки високої теплової потужності, але й високої надійності системи. Крім того, Північний регіон приділяє особливу увагу естетичним аспектам систем.

Європа не лише має різноманітний клімат, але й має понад 50 мов. Оскільки в Європейській Унії існує 24 поширені мови, дисплей та інструкції щодо використання контролера мають бути доступними кількома мовами. Багато виробників використовують свої європейські філії для надання багатомовних послуг.

Великий перспективний ринок для модернізації

Політика реконструкції та Зелена Угода в Європі спрямовані не лише на нові будівлі, але й відкривають величезні можливості для встановлення різних типів теплових насосів на ринку модернізації житла. Європа поставила за мету покращити енергетичні показникик 35 мільйонів будинків до 2030 року для досягнення мети декарбонізації. Якщо розмір ринку опалення тепловими насосами ґрунтуватиметься на обсягах фінансування, частка теплових насосів в опаленні зросте до 80% у 2030 році.

Традиційний метод опалення використовує бойлер, що працює на спалюванні викопного палива, для циркуляції гарячої води з температурою приблизно 65ºC через радіатори з метою обігріву приміщень. Таким чином, використання теплових насосів типу повітря-вода, які можуть виробляти гарячу воду з температурою вище 65ºC, вирішить будь-які проблеми підчас реконструкції існуючих будинків.

Теплові насоси типу повітря-вода для холодного клімату

Продажі теплових насосів типу повітря-вода були обмежені в деяких регіонах з холодним кліматом. Частково це пов’язано з конкуренцією збоку інших видів опалення, а також втратою теплової потужності та ефективності теплових насосів типу повітря-вода за низьких зовнішніх температур. Однак тепер доступні теплові насоси типу повітря-вода з кращою продуктивністю за умов низьких зовнішніх температурах. Це призведе до більш широкого застосування теплових насосів типу повітря-вода у холодних регіонах, які сьогодні в основному покладаються на викопне паливо для опалення.

Декілька виробників розробили теплові насоси типу повітря-вода для надзвичайно холодного клімату, які можуть забезпечити достатню потужність опалення та подачі гарячої води навіть за низьких зовнішніх температур. Ці теплові насоси типу повітря-вода гарантують той самий рівень ефективності роботи при зовнішній температурі –15ºC і роботу без збоїв при температурах до –28ºC.

Нижчі показники потужності

Оскільки Директива ЄС щодо Енергетичної Ефективності Будівель EPBD та інші енергетичні норми відтепер спрямовані на ефективність усієї будівлі, нові будинки, побудовані в Європі, починають характеризуватися кращими характеристиками ізоляції. Якщо показники теплоізоляції будинку підвищаться, теплові насоси типу повітря-вода з меншою потужністю, які виробляють гарячу воду з нижчою температурою, зможуть забезпечити достатню кількість гарячої води для нових моделей радіаторів і підлогових систем підчас опалення. Якщо система теплового насоса типу повітря-вода потужністю 16 кВт зазвичай використовується для опалення будинку, то новий будинок такого ж розміру з високоефективною ізоляцією може обійтися тепловим насосом типу повітря-вода потужністю 8 кВт. Для задоволення цього ринкового попиту, все більше виробників знижують потужність своїх систем приблизно до 5 кВт.

Ця розробка сприятиме масовому виробництву, що, як очікується, ще більше знизить витрати. Перехід від систем з більшою потужністю до систем з меншою потужністю також може знизити середню вартість обладнання. Якщо виробники зможуть запропонувати більш доступні ціни, це відчутно підвищить ринковий попит на теплові насоси типу повітря-вода. 

Зниження робочого шуму

Шум розглядається Європейською Унією як один із головних факторів, що негативно впливають на здоров’я людей, і Європа постійно оприлюднює нові правила щодо робочого шуму. Багато виробників активно розробляють нові продукти для вирішення проблеми шумового забруднення зовнішніми блоками.

Німеччина, Швейцарія, Австрія та деякі інші європейські країни мають суворі вимоги щодо контролю робочого шуму зовнішнього блоку, причому Німеччина є найсуворішою. Німеччина та Швейцарія також розглядають подальші обмеження. У країнах з холодним кліматом зовнішні блоки теплового насоса типу повітря-вода мають тенденцію бути шумними через суворі умови експлуатації. За цих обставин системи, розроблені для Франції, буде важко застосовувати в Німеччині.

Знижений рівень робочого шуму став конкурентною особливістю теплових насосів типу повітря-вода. Виробники прагнуть покращити продуктивність компресора та конструкції вентиляторів для зниження рівню робочого шуму зовнішніх блоків.

Інтелектуальні теплові насоси типу повітря-вода

Інтелектуальні хмарні сервіси для теплових насосів типу повітря-вода забезпечуються деякими виробниками для дистанційного керування функціями опалення та гарячого водопостачання, включаючи моніторинг споживання енергії. Підключившись до хмарного порталу, користувачі можуть віддалено керувати всіма функціями системи. Хмарні портали можуть похвалитися такими функціями, як економія енергії, комфорт, контроль з будь-якого місця, підвищена ефективність і краще управління ресурсами.

Теплові насоси типу повітря-вода з функціями інтелектуального керування електромережею роблять більш гнучким реагування на попит на електроенергію, створюючи єдиний інтерфейс для інтеграції теплових насосів у інтелектуальну мережу. Теплові насоси типу повітря-вода, що оснащені цією функцією, можуть змінювати режим роботи після отримання контролером відповідних сигналів.

Сервісні системи

Якість обслуговування є найважливішим показником оцінки споживачем опалювального обладнання.

В європейських країнах з холодними зимами теплові насоси типу повітря-вода, що використовуються як опалювальне обладнання, повинні бути надзвичайно надійними. Для швидкого вирішення проблеми користувачів і досягнення високої надійності, виробники теплових насосів типу повітря-вода повинні створити власні сервісні мережі.

Продажі та обслуговування теплових насосів типу повітря-вода в основному здійснюються через кондиціонерні канали, оскільки зовнішні блоки теплових насосів типу повітря-вода в основному виробляються азіатськими виробниками кондиціонерів. Постачальники монтажних послуг зазвичай продають і встановлюють кондиціонери з січня по серпень, а починають продаж і обслуговування теплових насосів типу повітря-вода у вересні. Проте місцеві виробники опалення мають потужні опалювальні канали, що можуть похвалитися великими перевагами теплових насосів типу повітря-вода.

Виклики щодо холодоагентів

Основні виробники просувають теплові насоси типу повітря-вода з холодоагентом R32 на європейському ринку. Перехід на холодоагент R32 є ринковою тенденцією, що останнім часом значно прискорилася. Тим не менш, тенденція активного впровадження холодоагенту R290 в моноблочні системи прискорилася в Німеччині та деяких інших європейських країнах. У результаті зростає кількість виробників, які використовують R290 у теплових насосах типу повітря-вода бакового та моноблочного типу. Крім того, моноблочні теплові насоси типу повітря-вода можуть похвалитися зовнішньою системою охолодження та внутрішньою системою водопостачання, що не створює проблем з безпекою. Виробники активно виводять на європейські виставки свої моноблочні теплові насоси типу повітря-вода на робочій рідині R290. Однак ринкова частка R290 продемонструвала лише середнє однозначне зростання.

У квітні 2022 року Європейська Комісія оприлюднила останні зміни до Регламенту щодо флюоровмісних F-газів. Пропозиція щодо F-газів має на меті скоротити викиди парникових газів принаймні на 55% до 2030 року та зробити Європу кліматично нейтральною до 2050 року. Пропозиція посилить систему квот у контексті поступового скорочення гідрофторвуглеців, зменшуючи тим самим потенційний кліматичний вплив нових гідрофторвуглеців на ринку Європейської Унії на 98% між 2015 і 2050 роками.

Показник Потенціалу Глобального Потепління GWP холодоагентів, що використовуються в кондиціонерах повітря типу спліт та теплових насосах типу повітря-вода, на основі Четвертого Звіту про Оцінку Міжурядової Групи Експертів з Кліматичних Змін (IPCC 4), визначено таким чином:

  1. Для одинарної спліт-системи з холодоагентною заправкою менше 3 кг: заборона на холодоагенти з показником GWP 750 або більше, починаючи з січня 2025 року;
  2. Для спліт-систем з номінальною потужністю охолодження нижче 12 кВт: заборона на холодоагенти з показником GWP 150 або більше, починаючи з січня 2027 року;
  3. Для спліт-систем з номінальною охолоджувальною потужністю понад 12 кВт, заборона на холодоагенти з показником GWP 750 або більше, починаючи з січня 2027 року.
Джерело: E-JARN> / Переклад: ЛІКОНД

Отримайте інформаційну підтримку
офіційного дистриб'ютора Daikin в Україні

Знайдіть дилера Daikin в вашому регіоні, отримайте умови продажу, сервісу та обслуговування

Завантажте актуальні каталоги обладнання Daikin та Hoval