Тенденції світового ринку холодильного та вентиляційного обладнання

У вартісному вираженні, сукупний світовий попит на AHU і FCU з повітряної категорії  приблизно такий самий, як і попит на чиллери. Однак існують деякі регіональні особливості, наприклад частка систем повітряної категорії  в системах прикладного обладнання набагато вища в Європі, ніж у Південно-Східній Азії.

Зростання попиту на вентиляційні установки та фанкойли

Попит на AHU та FCU значно зріс завдяки більшому загальному попиту на вентиляційні рішення в лікарнях, медичних центрах, клініках, громадських будівлях, транспортних системах тощо, що пов’язано зі зростанням усвідомлення важливості якості повітря внутрі приміщень IAQ (Indoor Air Quality).

Системи тестування та моніторингу якості повітря повинні стати стандартним компонентом систем вентиляції. Наступним технологічним стрибком, який ми побачимо, будуть системи вентиляції, які автоматично реагують на параметри повітря в приміщенні та регулюють приток свіжого повітря, повітрообмін і, можливо, навіть ефективність фільтрації повітря на основі даних у реальному часі. Це буде проактивний (попереджувальний) підхід, розроблений галуззю для задоволення вимог, які, безсумнівно, значно зростуть у найближчі роки.

Велика увага приділяється енергоефективності вентиляційних систем та будівель через зміну клімату та важливість скорочення викидів. Близько 40% загальних викидів у світі пов’язані з будівлями. Поточне та майбутнє законодавство та загальне підвищення обізнаності про кліматичні проблеми дають чітке відчуття терміновості вирішення цього питання.

У грудні 2021 року Європейський Союз (ЄС) запропонував удосконалити свою Директиву про енергетичну ефективність будівель (EPBD), включивши IAQ в якості добровільного показника. EPBD — це цілісний підхід до забезпечення модернізації існуючого будівельного фонду за рахунок збільшення темпів реконструкції, покращення якості повітря в приміщеннях та цифрових енергетичних систем.

Однак якість внутрішнього повітря – це тема, яка ще не була належним чином розглянута в країнах з економікою, що розвивається, наприклад, на Близькому Сході та в Азіатсько-Тихоокеанському регіоні, де майже немає законодавчої бази, яка б  передбачала мінімальні вимоги щодо якості внутрішнього повітря та моніторингу будівель.

Зростання обсягів охолодження

У контексті політики декарбонізації,  на ринку відцентрових і гвинтових холодильних систем підвищену увагу   привертають до себе системи, які мають інвертори та мають більшу потужність. Тенденція проектування відцентрових чиллерів з магнітними підшипниками підвищеної потужності та безмасляної технології, дозволила технології магнітних підшипників стати лідером в революції енергоенергозбереження. Також зріс попит на гвинтові чиллери великої потужності з водяним охолодженням. Використання інверторних систем значно покращує енергоефективність, підвищуючи її до високого рівню, який можна порівняти зі  зростанням залежності від даних через швидку діджиталізацію світової спільноти, що також підкреслює фундаментальну важливість центрів обробки даних у наш час. Важливо мати на увазі, що на охолодження серверів припадає від 40 до 50% енерговитрат центру обробки даних.

Темпи глобальної урбанізації прискорюються. По всьому світу з’явилося багато розумних міст з місцевими особливостями, а заклики до енергозберігаючого та зеленого будівництва стають все голоснішими. Централізоване холодопостачання широко використовується в усьому світі та має унікальні переваги.

Застосування у високоефективних центрах обробки даних і станціях централізованого холодопостачання  також покращило комерціяні перспективи для чиллерів більшої потужності.

Технологія магнітних підшипників стає все популярнішою

З моменту появи першого безмасляного компресора Danfoss Turbocor з магнітними підшипниками в 2001 році технологія магнітних підшипників стала стандартною опцією для енергоефективної, малошумної та низької вартості життєвого циклу в багатьох регіонах і сферах застосування. Крім центрів обробки даних, безмасляні компресори з магнітними підшипниками успішно застосовуються в усьому світі для комфортного охолодження, технологічного охолодження, теплових насосів і промислових застосувань з використанням конденсаторів з водяним і повітряним охолодженням.

Азія перетворилася на найбільший ринок із світовою часткою понад 40%. В даний час основними ринками для відцентрових чиллерів з магнітними підшипниками є Китай, Сінгапур  і Таїланд в Азії;  Франція, Германія  і Великобританія в Європі; Бразилія, Канада і США на  Американському континєнті; а також Австралія.

Компанія Danfoss розпочала виробництво компресорів і створила центри досліджень і розробок (R&D) в China, що сприятиме подальшому зростанню цього ринку. Окрім Danfoss Turbocor, багато виробників кондиціонерів повітря і традиційних компресорів почали розробку та виробництво компресорів з магнітними підшипниками, а деякі виробники вже мають продукцію певного масштабу. Johnson Controls (JCI), Daikin Applied, Gree і Midea також незалежно виробляють компресори з магнітними підшипниками.

Компанія JCI має три науково-дослідні центри, які розташовані в США, Європі, і в Китаї (Wuxi). Компанія Daikin має виробничі потуєжності та науково-дослідні центри в США (Minneapolis) та в Китаї ( Suzhou і Wuhan). Багато виробників традиційних чилерів також випустили відцентрові чиллери з магнітними підшипниками. Цей продукт швидко проник на різні ринки і навіть з’явився на відносно консервативному ринку Японії.

Крім продуктів з водяним охолодженням, тепер у більшості європейських регіонів із застосуванням відцентрових компресорів з магнітними підшипниками з високою підйомною силою можна використовувати відцентрові чиллери з тепловим насосом і магнітними підшипниками з повітряним охолодженням. Ринкові перспективи для теплових насосів чудові, і це додає життєздатності майбутньому ринку чиллерів. Багато виробників оригінального обладнання для чиллерів (OEM) в Азії також експортують до Європи відцентрові чиллери з магнітними підшипниками.

Крім того, застосування нових альтернативних холодоагентів з низьким показником потенціалу глобального потепління (GWP), включаючи R1234ze (A2L, з GWP менше 1) і R515B (A1, з GWP менше 300), прискорило популярність ринку магнітних підшипників. Компанії Danfoss Turbocor, YORK (JCI), Daikin та інші розробили базову технологію алгоритму свого керуючого драйверу.

Завдяки модульності, відцентрові чиллери з магнітними підшипниками розвиваються в напрямку підвищення холодопродуктивності, що створює проблеми для традиційних відцентрових моделей.

Застосування теплового насоса

Чиллери є основним компонентом центральних систем кондиціонування. Вони використовуються в основному на заводах для технологічного охолодження, а також для кондиціонування повітря у великих будівлях комерційного призначення. Найбільші системи використовуються для централізованого теплопостачання та холодопостачання. На додаток до цих сфер застосування для кондиціонування повітря, чиллери та продукти повітряної категорії також широко використовуються в холодильній техніці, оскільки вони мають широкий діапазон робочих температур. У Європі широко використовуються теплові насоси «повітря-вода» (ATW), чиллери з тепловим насосом-з повітряним джерелом (ASHP). Європейський ринок у 2021 році зріс на 46,1% у річному обчисленні та досяг 1,09 мільйона блоків. Як технологія використання  відновлюваної енергії, технологія теплового насосу ATW отримує державні субсидії в багатьох країнах. Китай також просував цю технологію та досяг гарячих продажів.

Технології теплових насосів все частіше сприймаються в якості відновлювальних джерел енергії. Теплові насоси спірального типу, гвинтові та відцентрові теплові насоси все частіше використовуються в комерційних і промислових цілях. Багато країн запровадили політику субсидій для розвитку ринку теплових насосів. Очікується, що з популяризацією політики нейтрального викиду вуглецю попит на теплові насоси в майбутньому буде зростати.

Ринок спіральних чилерів переживає стрімке зростання

Збільшення кількості модульних спіральних чиллерів поглинуло частку ринку малих чилерів. Спіральний чилер з повітряним  охолодженням є достатньо простим. Він має багато переваг перед чилером з водяним охолодженням для регіонів з дефіцитом води або обмеженнями щодо встановлення. Зокрема, нещодавнє застосування інверторної технології значно підвищило ефективність чилерів з повітряним охолодженням.

Цінова перевага повітряних чиллерів робить їх дуже конкурентоспроможними в поточному економічному середовищі, яке сильно постраждало від пандемії.

Кількість спіральних чиллерів потужністю понад 7 к.с. постійно зростає. Спіральні чиллери з водяним охолодженням і спіральні чиллери з тепловим насосом з повітряним охолодженням високої потужності мають великий ринковий потенціал в Китаї. Модульні спіральні чиллери з охолоджуючою здатністю понад 100 тонн знайшли широке застосування, захопивши частину ринку гвинтових чилерів з водяним охолодженням. З іншого боку, спіральні чиллери широко використовуються як низькотемпературні теплові насоси. Модульні спіральні чиллери продовжують розвиватися в напрямку збільшення потужності, а спіральні чиллери з охолоджувальною потужністю від 45 до 70 тонн досягли швидких темпів росту. Виробники компресорів активно розробляють великі комерційні спіральні компресори для кондиціонування повітря потужністю 40 і 50 к.с.

Кілька виробників компресорів збільшили потужність своїх інверторних спіральних компресорів з 20 до 30 к.с. Очікується, що спіральні компресори великої потужності дозволять розширити ринок. Але роторні  компресори мають чудові цінові переваги при потужності менше 5 к.с.

Чиллери повертаються в Європу

Весь європейський ринок чиллерів відновився з 2015 року. За останні 20 років VRF, як нова технологія, прискорила своє проникнення на світовий ринок і скоротила частину ринку що займають чиллери, створюючи враження, що ринок чиллерів скорочується. З прийняттям Регламенту щодо F-газів у Європі багато великих брендів почали переглядати свої європейські ринкові стратегії. Новий попит дозволив чиллерам повернути європейські ринки, які захопили VRF-системи.

Чиллери популярні в Європі, і попит демонструє подальший потенціал зростання. Є багато місцевих виробників компресорів, які є основним компонентом чилерів. Використовуючи високоефективні компресори місцевого виробництва, європейські виробники холодильних систем виготовляють високоякісні чиллери. Японських, американських та китайських виробників чиллерів приваблюють ці місцеві виробникі і вони активно продовжують злиття та поглинання (M&A) європейських партнерів.

Застосування тепла відпрацьованих газів у абсорбційних чиллерах

Абсорбційні чиллери можуть утилізувати дим на електростанціях і відпрацьоване тепло на заводах. Повне використання вихлопного та відпрацьованого тепла може дати значні соціальні та економічні вигоди. Окрім вугілля та природного газу, деякі великі енергопостачальні компанії включили абсорбційні теплові насоси у свої енергетичні рішення по розподілу енергії. Як тільки цей канал стане доступним, використання  абсорбційних теплових насосів на ринку значно зросте.

Наприклад, дим від опалення за рахунок спалювання природного газу в Північному Китаї  у обсязі склав близько 10% теплової енергії електростанції. Таким чином, використання тепла вихлопних газів для опалення в Північному Китаї є великим ринком.

Зі зростанням популярності центрів обробки даних використання абсорбційних чиллерів для рекуперації тепла від серверів даних стало природним засобом економії енергії. Наприклад, в Сингапурі  є багато центрів обробки даних, де утилізується відпрацьоване тепло.

Комбіновані системні рішення для чиллера та VRF

Останнім часом комбіновані системні рішення для чиллера та VRF стають все більш популярними. В Японії, наприклад, відцентрові холодильні системи використовуються в нижній частині будівлі під назвою Abeno Harukas в Osaka, а VRF-система використовується у верхній частині будівлі, де розташований готель. Ця комбінована система також використовується в штаб-квартирі Toshiba в Shinagawa. Використання цих систем зростає в Китаї, Південно-Східній Азії та В Центральній/Південній Америці. Японські виробники сильні в VRF-системах, але слабші в технологіях чиллерів. Американські виробники дуже сильні у секторі чиллерів і постачають VRF-системи від азійських OEM-виробників.

Незважаючи на те, що частка таких систем наразі невелика, переваги комбінованих рішень на бізі чиллерів та VRF-систем використовуються в повному обсязі для досягнення найкращого ефекту енергозбереження.

Альтернативні холодоагенти

Заміна холодоагенту є однією з найбільших проблем у галузі. Холодоагенти з низьким показником GWP почали застосовуватися в чиллерах. Європа, Сингапур та Австралія на чолі цієї тенденції.

Європейська політика захисту навколишнього середовища є провідною у світовому масштабі. Система квот тепер обмежує та зменшує використання холодоагенту в усіх продуктах для кондиціонування повітря та охолодження (AC&R) і складається з кількох етапів.

Щоб впоратись з обмеженням квот на холодоагенти, європейський ринок активно впроваджує нові холодоагенти з низьким показником GWP, такі як суміші HFO, R32 і навіть R290, CO2 та аміак у різних типах чиллерів. Однак останнім часом велику увагу  привертає застосування сумішей HFO саме в чиллерах.

Як приклад, у наведеній нижче таблиці показано типові області застосування прикладного обладнання компанії Daikin та нових холодоагентів.

M&A

Ринкова конкуренція  посилюється, конкуренція та співпраця також постійно розвиваються.

Компанія Carrier завершила придбання підрозділу Global Residential and Light Commercial HVAC Business компанії Toshiba. Це придбання зміцнює позиції Carrier у швидкозростаючих, стійких і високоефективних сегментах ринку VRF і теплових насосів і дозволяє Carrier підтримувати зусилля клієнтів щодо декарбонізації. Модульний чиллер з тепловим насосом Toshiba Carrier займає найбільшу частку ринку в Японії. У майбутньому ця технологія Carrier буде просуватися на інших ринках.

Компанія Daikin Airconditioning India придбала 100% акцій компанії Citizen, провідного індійського виробника вентиляційних установок, головний офіс якого знаходиться в Ahmedabad, Західна Індія. Компанія Citizen виробляє установки обробки повітря (AHU) на заводі площею 5000 м² в Ahmedabad та керує іншим заводом в Bengaluru, Південна Індія. Він виробляє близько 25 000 установок  AHU на рік із загальною вартістю продажів приблизно 1,08 мільярда Індійських Рупій (приблизно 15,1 мільйона доларів США). Наразі компанія  Daikin має два виробничих підприємства в Neemrana, Північна Інлія та, як повідомляється, планує будівництво третього заводу в Південній Індії.

У квітні 2020 року комппанія Mitsubishi Electric Europe придбала компанію AQS Produkter, дистриб’ютора систем охолодження та теплових насосів у сфері комфорту та інформаційних технологій (ІТ) в Швеції. Компанія AQS була головним дистриб’ютором комерційних систем охолодження та теплових насосів, виробництва компанії Mitsubishi Electric Hydronics & IT Cooling Systems (MEHITS) під брендами Climaveneta та RC. Mitsubishi Electric Europe зміцнює та розширює свої пропозиції на шведському ринку, задовольняючи високий ринковий попит на інноваційні енергозберігаючі холодильні технології, особливо в секторі центрів обробки даних.

Реалізація кампанії суспільства з нульовим рівнем викидів

Багато країн активно просувають кампанії з нейтральним викидом вуглецю.

Таким чином, реструктуризація будівельного фонду є важливим заходом для декарбонізації та лежить в основі Дорожньої карти 2050 (Roadmap 2050) країн-членів ЄС. Вентиляція в європейських будівлях розвивалася разом із розвитком nZEBs. Програма nZEBs тепер є обов’язковою відповідно до Європейської Директиви (ЄС) 2018/844, яка передбачає, що всі нові будівлі та капітальні ремонти повинні відповідати концепції високоефективного будівництва nZEB. Європа, Японія, Китай, Сингапур та інші країни активно просувають будівництво розумних міст. Централізоване охолодження та опалення роблять використання джерел тепла більш ефективним. Великі країни пропагують екологічні будівлі та створюють відповідні системи стимулювання.

Декілька країн активно розробляють політику сприяння використанню відновлюваних джерел енергії та різноманітних чиллерів з тепловими насосами, а також пропонують численні рішення для об’єктів побутового, комерційного, медичного і промислового призначення.

У підсумку, використовуючи екологічно чисті холодоагенти, застосовуючи енергозберігаюче обладнання для кондиціонування повітря зі змінною частотою та оптимізуючи системи охолодження та опалення будівель і цілих районів, кінцевою метою є створення суспільства з нульовим рівнем викидів.