ЯПОНІЯ: На тлі інтенсифікації зусиль щодо декарбонізації Європа та інші регіони знову зосереджуються на чилерному обладнанні, що використовує циркуляцію води для забезпечення як охолодження, так і нагрівання.
Прикладні системи складаються з чилера-джерела тепла та обладнання повітряної частини, як то вентиляційних установок обробки повітря та фанкойлів, а також насосів, що транспортують охолоджену та охолоджувальну воду, водопровідних труб, градирень, що виводять тепло назовні, та інших компонентів. Загальна вартість чилерної системи значно варіюється та залежить від конкретних проектних вимог.
Загальний світовий попит на вентиляційні установки обробки повітря та фанкойли приблизно дорівнює попиту на чилери за вартісним показником. Однак існують регіональні відмінності в попиті, такі як проникнення вентиляційних систем обробки повітря в застосовуване обладнання, що набагато відчутніші в Європі, ніж у Південно-Східній Азії.
Застосування в центрах обробки даних
Центри обробки даних є важливими для різних галузей та для задоволення сучасних потреб в процесі соціальних змін, але значна кількість споживаної енергії та значна кількість виробленого тепла стали серйозними викликами.
Сегмент центрів обробки даних характеризується надзвичайно швидкими технологічними інноваціями, при цьому необхідні системи охолодження зазнають значних змін кожні чотири-п’ять років. Відцентрові, гвинтові та спіральні чилери отримали значну перевагу від цих розробок.
Хоча чилери з повітряним охолодженням лідирують на ринку, частка чилерів з водяним охолодженням стабільно зростає.
Методи охолодження центрів обробки даних швидко переходять від повітряного охолодження до рідинного. Як наслідок, технологія блоків розподілу охолоджувальної рідини CDU стала предметом жорстких суперечок у всій галузі. Зокрема, велика увага приділяється здатності блоків CDU до перезапуску. Поточна основна специфікація вимагає повної можливості перезапуску протягом трьох хвилин після вимкнення, що зазвичай можливо досягти за допомогою чилерів з магнітними підшипниками. Рухаючись в цьому напрямку, моделі з магнітними підшипниками стали основним вибором для чилерів з повітряним охолодженням у центрах обробки даних протягом останніх кількох років.
Крім того, більшість систем рідинного охолодження вимагають координації між блоком CDU та чилером, тому очікується зростання попиту на чилери.
Загальна тенденція ринку центрів обробки даних зміщується в бік чилерів великої потужності в діапазоні від 1000 до 1500 тон. Однак розвиток інфраструктури для енерго- та водопостачання таких великопотужнних систем досі не повністю наздогнав цей тренд, що створює деякі вузькі місця. Отже, співпраця між розробниками серверів центрів обробки даних та виробниками систем охолодження для спільного просування розробки технологій охолодження, ймовірно, стане більш поширеною.
З іншого боку, використання чилерів з водяним охолодженням створює численні проблеми. Ці системи можуть бути нежиттєздатними варіантами для охолодження центрів обробки даних у країнах з обмеженими водними ресурсами. Крім того, в галузі постійно спостерігається нестача інженерів, які володіють системами водяного охолодження, що ускладнює проектування, експлуатацію та керування такими моделями.
Європейські країни та Сполучені Штати вирішують проблеми охолодження центрів обробки даних, створюючи будівельні норми та фінансуючи проекти для підтримки більш екологічних технологій.
Азіатсько-Тихоокеанський регіон переживає швидке зростання, а децентралізація стає тенденцією. Ринки центрів обробки даних та охолодження в Китаї розширюються, завдяки обладнанню високої щільності, що робить рекове охолодження більш популярним.
Безмасляні технології
Нові безмасляні розробки продовжують з’являтися завдяки швидкому розвитку технологій як магнітних, так і газо-підйомних підшипників.
Технологія магнітних підшипників є популярною завдяки своїй енергоефективності, низькому рівню шуму та економічній ефективності, що робить її придатною для різних застосувань, включаючи центри обробки даних, комфортне охолодження, технологічне охолодження, теплові насоси та промислове використання. Такі чилери можуть працювати з водяним або повітряним охолодженням конденсаторів та здатні використовувати різні холодоагенти.
Азія є лідером на світовому ринку відцентрових чилерів з магнітними підшипниками, займаючи понад 40% ринку. Ключові ринки включають Китай, Сінгапур, Таїланд, Францію, Німеччину, Велику Британію, Бразилію, Канаду, Сполучені Штати та Австралію.
Можливості високого підйому дозволяють відцентровим чилерам з повітряним охолодженням на магнітних підшипниках функціонувати як теплові насоси у більшій частині європейського регіону, що представляє значний ринковий потенціал та ще більше стимулює ринок чилерів. Декілька азіатських виробників також експортують ці чилери до Європи.
Впровадження нових холодоагентів з низьким показником Потенціалу Глобального Потепління GWP, включаючи R1234ze категорії A2L та негорючий R515B категорії A1, стимулювало зростання ринку магнітних підшипників. Модульність дозволила розробити відцентрові чилери з магнітними підшипниками та більшою холодопродуктивністю, що дозволяє їм конкурувати з традиційними відцентровими моделями.
Газо- підшипники використовують парову плівку для левітації ротора, що пропонує такі переваги, як висока швидкість, точність, низький рівень тертя та економічна ефективність. Незважаючи на обмеження їх продуктивності порівняно з магнітними підшипниками, конструктивні вдосконалення, такі як більші порожні шпинделі, підвищують стабільність та дозволяють досягати вищих коефіцієнтів тиску. Хоча газові підшипники є відносно новими для застосування у відцентрових компресорів, вони демонструють значний потенціал розвитку.
Випуск компанією Copeland безмасляного відцентрового компресора продуктивністю 450 тон, що оснащений газо-підйомними підшипниками динамічного тиску, став проривом. Ця модель досягає 46 800 обертів за хвилину, а її коефіцієнт тиску = 6,5 перевищує попередні обмеження.
Застосування теплових насосів
Теплові насоси стають дедалі популярнішими для опалення будівель електроенергією замість нафти та газу, що зменшує викиди вуглецю. Багато нових технологій дозволяють тепловим насосам працювати ефективніше. Різні типи чилерів можуть працювати як теплові насоси.
Теплові насоси залишаються ключовим елементом галузі. Через фінансові проблеми субсидії в деяких країнах були призупинені або скорочені, що призвело до значної кількості доступних запасів на ринку побутових теплових насосів типу повітря-вода, особливо в Німеччині та Польщі. Перебудова виробничих планів та повернення інвестицій стали складними питаннями для галузі, однак комерційний ринок теплових насосів типу повітря-вода продовжує зростати. Також зростає застосування промислових теплових насосів та використання централізованого теплопостачання.
Перехід невеликих чилерів на R290
Гідрофторвуглецеві холодоагенти будуть поступово виведені з виробництва в країнах Європейської Унії до 2050 року, тоді як права на виробництво обмежуватимуться. Продукція та обладнання, що містять гідрофторвуглеці, як то деякі холодильники та чилери, будуть заборонені. Теплові насоси та системи кондиціювання повітря, заправлені гідрофторвуглецевими холодоагентами з високим показником GWP, також зіткнуться з забороною. Також будуть впроваджені штрафи та схеми розширеної відповідальності виробника Extended Producer Responsibility EPR.
Раніше невеликі чилери застосовувалися переважно в південній Європі, в таких країнах, як Італія, але вони стають дедалі популярнішими по всьому континенту. Зростання ринку невеликих чилерів випереджає наразі зростання систем із змінною витратою холодоагенту VRF та інших. Чилери використовуються в комерційних цілях та в центрах обробки даних у різних країнах.
Наразі частка ринку чилерів на холодоагенті R290 дуже мала. Повний і плавний перехід на R290 займе значний час, головним чином через проблеми безпеки та нестачу кваліфікованих техніків. Зокрема, Німеччина успішно розробила гвинтові компресори на робочій рідині R290.
Однак очікується, що високопродуктивні гвинтові та відцентрові чилери перейдуть на використання гідрофторолефінових холодоагентів.
Системи вищої охолоджувальної потужності
В контексті політики декарбонізації, така продукція як інвертори та високопотужні чилери привернули значну увагу на ринку відцентрових та гвинтових чилерів. Інверторні системи значно підвищили ефективність, що призвело до зростання попиту на високопотужні відцентрові та гвинтові чилери з водяним охолодженням.
Ці високопотужні чилери використовуються в різних секторах, включаючи мега та гігапроекти, охорону здоров’я, комерційні будівлі, централізоване охолодження, центри обробки даних, заміну обладнання та проекти енергосервісних компаній ESCO.
Зі прискоренням глобальної урбанізації виникають численні розумні міста з унікальними місцевими характеристиками, що посилює потребу в енергозберігаючому та зеленому будівництві. Високоефективні центри обробки даних та енергетичні станції централізованого охолодження також покращили бізнес-перспективи для високопотужних чилерів.
Швидке зростання ринку спіральних чилерів
Модульні спіральні чилери захопили частину ринку невеликих чилерів. Спіральні чилери з повітряним охолодженням пропонують значні переваги над продукцією з водяним охолодженням, особливо в регіонах з дефіцитом води або обмеженнями в установці. Нещодавнє впровадження інверторної технології значно підвищило ефективність повітряних чилерів, зробивши їх дуже конкурентоспроможними в сучасних економічних умовах.
Спіральні чилери потужністю понад 7 к.с. демонструють постійне зростання, а високопотужні спіральні системи з повітряним охолодженням та тепловими насосами мають чудовий ринковий потенціал. Модульні спіральні чилери розвиваються в бік більшої потужності, причому ті, що мають потужність від 45 до 70 тон, демонструють високі темпи зростання. Використання модульних спіральних чилерів потужністю понад 100 тон розширюється за рахунок частки ринку гвинтових чилерів з водяним охолодженням.
Виробники компресорів розробляють великі спіральні компресори для комерційного кондиціювання повітря (CAC) потужністю від 40 до 50 к.с. Декілька виробників збільшили потужність своїх інверторних спіральних компресорів з 20 до 30 к.с., і очікується, що ці високопотужні спіральні компресори розширяться на ринку. Крім того, спіральні чилери широко використовуються як низькотемпературні теплові насоси.
Зростання попиту на вентиляційні установки обробки повітря та фанкойли
Зростаючий попит на вентиляційні рішення з покращеною якістю повітря в приміщеннях для використання в таких закладах, як лікарні, громадські будівлі та транспортні системи, стимулює зростання популярності вентиляційних установок обробки повітря та фанкойлів.
Системи тестування та моніторингу якості повітря мають бути широко впроваджені у вентиляційних системах. Використовуючи дані в режимі реального часу, майбутні розробки можуть включати системи, що автоматично регулюють надходження свіжого повітря, повітрообмін та фільтрацію повітря для задоволення більш суворих вимог ринку. У грудні 2021 року Європейська Унія запропонувала зміни до своєї переглянутої Директиви про Енергетичну Ефективність Будівель EPBD, включаючи додання високої якості повітря в приміщеннях як додаткового показника. Переглянута Директива EPBD, що набула чинності у травні 2024 року, спрямована на покращення існуючих будівель шляхом збільшення темпів реконструкції, покращення якості внутрішнього повітря та цифровізації енергетичних систем. Директива вимагає досягнення нульового рівня викидів в усіх нових будівлях до 2030 року, а нові будівлі державного сектору повинні відповідати цьому стандарту до 2028 року.
Реалізація нульового рівню викидів в суспільстві
Країни прагнуть досягти вуглецевої нейтральності, змінюючи методи будівництва та експлуатації будівель, оскільки будівлі є основним джерелом викидів вуглецю. Європейська Унія розробила план дій, що вимагає досягнення енергоефективності усіх нових будівель та капітальних реконструкцій до 2050 року. Європа, Японія, Китай, Сінгапур та декілька інших країн розвивають розумні міста, що включають системи централізованого охолодження та опалення. Вони також сприяють розвитку зелених будівель за допомогою різних стимулів.
Багато країн збільшують використання відновлюваних джерел енергії та різних чилерів на базі теплових насосів в різних секторах. Очікується, що впровадження екологічно чистих холодоагентів, енергозберігаючих кондиціонерів повітря та вдосконалених систем охолодження та опалення для будівель та цілих районів неухильно зростатиме. Ці заходи допоможуть країнам досягти суспільства з нульовим рівнем викидів.
Джерело: E-JARN
/
Переклад: ЛІКОНД
