Мировой рынок чиллеров и устройств обработки воздуха, данные 2021 года

0

Общие положения

По оценке Международного валютного фонда (МВФ), в 2020 году мировая экономика сократилась на 4,4 %. Во втором квартале года из-за пандемии COVID-19 многие страны установили режим, блокирующий экономическую деятельность. Производство и сфера услуг остановились, выросла безработица, а валовой внутренний продукт (ВВП) показал рекордное падение. После третьего квартала экономическая активность стала постепенно восстанавливаться, однако вторая волна пандемии вынудила страны вновь прибегнуть к мерам блокировки, что затормозило восстановление экономики. При этом ускорился процесс реорганизации глобальных цепочек производства и сбыта, а некоторые производственные цепочки пришлось «поставить на паузу».

По данным JARN, мировой спрос на чиллеры достиг в 2020 году 8,08 млрд долл. США, что на 7 % меньше показателя 2019 года. Основными потребителями чиллеров стали Китай, США и страны Европы, на долю которых пришлось 30,8 %, 15,7 % и 18,2 % мирового рынка, соответственно.

Спрос на устройства обработки воздуха в мире по сравнению с 2019 годом сократился на 1,8 % и составил 7,19 млрд долл. США.

Из-за пандемии многие крупные проекты в 2020 году были приостановлены или закрыты, что привело к резкому падению спроса на рынке. Некоторое ослабление ограничений привело быстрому восстановлению спроса на оборудование для фармацевтического сектора, больниц и центров обработки данных (ЦОД), что позволило восполнить потери, понесенные в первой половине 2020 года.

Тенденции рынка

Системы кондиционирования на основе чиллеров состоят из собственно чиллера и воздушного оборудования — ​приточно‑вытяжных агрегатов и фэнкойлов, а также насосов для подачи охлаждающей и охлажденной воды, трубопроводов, градирен для отвода тепла и ряда других элементов. Общая стоимость такой системы зависит как от составляющих ее агрегатов, так и от области применения.

В денежном выражении объем спроса на воздушное оборудование примерно равен спросу на чиллеры. При этом в силу региональных особенностей в Европе доля воздушного оборудования в составе систем кондиционирования намного выше, чем, например, в Юго-Восточной Азии.

Инвестиции в большие (промышленные) кондиционеры воздуха могут служить показателем состояния экономики. В 2020 году пандемия напрямую ударила по рынку мощных центральных систем кондиционирования, с другой стороны, возросшее внимание к обеспечению качества воздуха в помещении создало новые возможности для отрасли.

Неизбежная смена подхода к качеству воздуха

Качество воздуха в помещении стало центральной темой для всей индустрии климата. Пандемия показала, как дорого обходится недостаточное качество воздуха в помещении, делающее невозможной или небезопасной эксплуатацию многих объектов жилой и коммерческой недвижимости в условиях распространяющейся инфекции.

Оборудование для контроля и мониторинга качества воздуха должно стать стандартным компонентом систем вентиляции. Следующим этапом технологического развития станут системы вентиляции, автоматически реагирующие на изменение параметров воздуха в помещении, регулируя приток свежего воздуха, воздухообмен, и, возможно, даже эффективность фильтрации в режиме реального времени. Для индустрии появление таких систем стало бы демонстрацией упреждающего подхода к удовлетворению спроса, который, без сомнения, значительно вырастет в ближайшие годы.

В начале 2020 года пандемия стала серьезным испытанием для здоровья населения. В общественных заведениях больницах, гостиницах, торговых центрах и на других объектах были ужесточены требования к вентиляции и качеству воздуха.

В критический момент пандемии производители разработали решения для очистки и кондиционирования воздуха в отделениях реанимации и интенсивной терапии.

Стремительное развитие электроники и других технологий ведет к совершенствованию конечной продукции, и увеличению доли нестандартных устройств для выполнения специфических задач.

Кондиционирование центров обработки данных (ЦОД)

Развитие платформ «биг-дата», сетей 5G, искусственного интеллекта и других технологий сделали сбор и обработку данных новой движущей силой восстановления мировой экономики.

Благодаря стремительной цифровизации общества центры обработки данных (ЦОД) играют все более важную роль в современном мире. С развитием индустрии ЦОД растет потребность в оборудовании для их кондиционирования. Следует помнить, что на долю охлаждения серверов приходится от 40 до 50 % от общего энергопотребления ЦОД.

По прогнозу агентства IDC Japan, инвестиции японских операторов в ЦОД в 2021 году немного сократятся по сравнению с 2020 годом, однако после 2022 года ежегодный объем инвестиций составит примерно 200 млрд йен (около 1,8 млрд долл. США). Более половины этих инвестиций пойдет на строительство масштабных ЦОД для облачных сервисов. Спрос, связанный с этим строительством, заставляет зарубежных производителей чиллеров бороться между собой за долю на японском рынке.

По данным компании Global Market Insights, объем рынка оборудования для охлаждения ЦОД достигнет 20 млрд долл. США к 2024 году. Среди производителей в этой сфере царит жесткая конкуренция, среди ведущих игроков следует отметить компании AdaptiveCool, Airedale, Asetek, Black Box, Coolcentric, Fujitsu, Hitachi, IT Aire, Nortek Air Solutions, Rittal, Schneider Electric, STULZ и Vertiv.

В Европе в соответствии с Регламентом ЕС о Ф-газах поэтапно вводятся ограничения на использование фторсодержащих хладагентов, что ведет к росту спроса на чиллеры, работающие на хладагентах с низким потенциалом глобального потепления (ПГП). Информационные технологии продолжают развиваться. Применение решений «Интернета вещей» и облачных технологий позволяет улучшить характеристики чиллеров, прежде всего — повысить их экономичность.

Чиллеры на базе компрессоров центробежного типа с магнитной подвеской

В последние годы «зеленое» развитие стало глобальным трендом, что сделало энергоэффективность одной из важнейших характеристик для зданий. По статистике до 40 % от общего энергопотребления приходится на здания.

В 2001 году был представлен первый безмасляный центробежный компрессор с магнитной подвеской Danfoss Turbocor. Сегодня эта технология стала стандартом для решений, отличающихся энергоэффективностью, низким уровнем шума и невысокой стоимостью жизненного цикла. Помимо ЦОД, чиллеры с безмасляными центробежными компрессорами с магнитной подвеской, использующие как воздушное, так и водяное охлаждение конденсатора, успешно применяются для комфортного кондиционирования, охлаждения производственных процессов, в системах, работающих в режиме теплового насоса.

В 2020 году рынок чиллеров с центробежными компрессорами с магнитной подвеской испытал негативное влияние пандемии, но все равно показал рост примерно на 10 % по сравнению с предыдущим годом. Крупнейшим рынком для такого рода продукции стала Азия, на долю которой приходится более 40 % от мирового объема продаж. Основными потребителями чиллеров на базе компрессоров центробежного типа с магнитной подвеской сегодня являются такие страны как Китай, Сингапур и Таиланд в Азии, Франция, Германия и Великобритания в Европе, Бразилия, Канада и США в Северной и Южной Америке, а также Австралия.

Компания Danfoss запустила производство компрессоров в Китае, где также открыла несколько конструкторских центров, что способствует росту и развитию местного рынка. Разработкой собственных центробежных компрессоров с магнитной подвеской занялись многие производители традиционных компрессоров и кондиционеров воздуха. Серийный выпуск таких устройств уже наладили компании Johnson Controls (JCI), Daikin Applied, Gree и Midea.

JCI располагает конструкторскими центрами в США, Европе и Китае и продает свою продукцию по всему миру. Производство и разработка компрессоров Daikin сосредоточены в Миннеаполисе (США), Сучжоу и Ухани (Китай). Изготовлением холодильных машин на базе центробежных компрессоров с магнитной подвеской занялись и производители традиционных чиллеров. Оборудование этого типа получило широкое распространение и проникло даже на относительно консервативный японский рынок.

В Европе набирают популярность воздушные тепловые насосы на основе компрессоров с магнитной подвеской. В этот регион направляют свою продукцию многие азиатские OEM-производители чиллеров.

Дополнительным стимулом развития сегмента чиллеров на базе центробежных компрессоров с магнитной подвеской стало появление моделей, использующих новые альтернативные хладагенты с низким потенциалом глобального потепления (ПГП), такие как R1234ze (группа опасности A2L, ПГП < 1), R515B (A1, ПГП < 300). Danfoss Turbocor, YORK (JCI), Daikin и другие располагают ключевой технологией — алгоритмом управления для контроллера магнитной подвески. Модульный подход позволяет создавать на базе компрессоров с магнитной подвеской чиллеры с высокой холодильной мощностью, сравнимые по этому показателю с холодильными машинами на основе традиционных компрессоров центробежного типа.

Применение в тепловых насосах

Чиллеры являются основным компонентом систем центрального кондиционирования воздуха. С их помощью получают холод для производственных процессов промышленных предприятий, а также осуществляют комфортное кондиционирование крупных объектов. Наиболее мощные системы используются для тепло- и холодоснабжения целых кварталов. Кроме того, благодаря широкому диапазону рабочих температур чиллеры и устройства обработки воздуха все чаще находят применение в холодильной индустрии.

В Европе завоевали популярность тепловые насосы «воздух-вода», представляющие собой разновидность воздушных чиллеров с режимом теплового насоса. Европейский рынок таких устройств вырос в 2020 году на 8,2 % по сравнению с предыдущим годом и достиг объема в 669 300 единиц оборудования. В качестве экологически чистого решения внедрение тепловых насосов «воздух-вода» во многих странах субсидируется государством. В Китае, где действует программа популяризации такого оборудования, продажи тепловых насосов «воздух-вода» весьма активны.

Тепловые насосы получают широкое распространение в качестве технологии, использующей возобновляемый источник энергии. В коммерческом секторе и в промышленности все чаще используются тепловые насосы на базе компрессоров спирального, винтового и центробежного типов. Многие страны используют программы субсидирования для развития рынка тепловых насосов. Ожидается, что курс на декарбонизацию будет способствовать дальнейшему росту спроса на них.

Быстрый рост сегмента чиллеров на базе компрессоров спирального типа

Сегмент чиллеров со спиральными компрессорами производительностью свыше 5 кВт продолжает стабильно расти. В Китае имеются серьезные перспективы для роста потребности в чиллерах на базе компрессоров спирального типа с водяным охлаждением конденсатора, а также в мощных воздушных чиллерах-тепловых насосах.

Расширяется область применения модульных устройств холодопроизводительностью свыше 352 кВт, понемногу теснящих водоохлаждаемые чиллеры с винтовыми компрессорами.

Чиллеры на основе спиральных компрессоров используются в качестве низкотемпературных тепловых насосов, и повышение теплопроизводительности позволяет применять их для отопления в Северном Китае. Модульные чиллеры совершенствуются в направлении повышения холодопроизводительности, и сегмент устройств мощностью от 33 до 51 кВт демонстрирует высокий темп роста.

Производители компрессоров, в свою очередь, активно разрабатывают спиральные компрессоры производительностью от 30 до 37 кВт для мощных систем кондиционирования.

Ряд производителей сумел повысить производительность инверторных спиральных компрессоров с 15 до 22 кВт. Ожидается, что продажи этих мощных устройств в будущем заметно вырастут. Что касается холодильной мощности ниже 3,7 кВт, то вытом сегменте за счет значительно более выгодной цены доминируют компрессоры роторного (ротационного) типа.

Чиллеры возвращаются на прежние позиции в Европе

C 2015 года европейский рынок чиллеров переживает период восстановления. На протяжении последних 20 лет он испытывал давление со стороны активно растущего и развивающегося сегмента VRF-систем. Вступление в силу жестких ограничений, касающихся использования фторсодержащих хладагентов, породило новую волну интереса к системам кондиционирования, тепло- и холодоснабжения на основе чиллеров. В результате многие крупные бренды были вынуждены пересмотреть свои рыночные стратегии, подготовленные для Европы. В Европе чиллеры отвоевывают утраченные позиции у VRF-систем.

Популярность чиллеров в Европе растет. В этом регионе базируется множество предприятий, специализирующихся на изготовлении компрессоров, являющихся ключевым компонентом любой холодильной машины. Использование высокоэффективных местных компрессоров — залог качества и надежности чиллеров европейского производства. Японские, американские и китайские компании в стремлении закрепиться и продвинуться в регионе ведут политику агрессивных слияний и поглощений в отношении производителей из Европы.

Пример популярного на европейском рынке решения — гибридная рекуперационная система от Mitsubishi Electric, обладающая свойствами как VRF-системы, так и традиционного чиллера.

Слияния и поглощения

Ужесточение конкуренции на рынке способствует развитию процессов соперничества и сотрудничества между производителями.

Компания Daikin Airconditioning India выкупила 100 % акций ведущего индийского производителя воздушного оборудования Citizen, чей главный офис расположен в Ахмедабаде на западе Индии. Воздушное оборудование Citizen выпускается на заводе в Ахмедабаде, площадь которого составляет 5 000 квадратных метров, а также на фабрике в Бангалоре на юге страны. Общая производственная мощность составляет около 25 000 приточно-вытяжных установок в год, годовой объем выручки достигает примерно 1,08 млрд индийских рупий (около 14 млн долл. США). В настоящее время в Индии Daikin располагает двумя фабриками в Нимране на севере страны и планирует запустить третью фабрику на юге.

В апреле 2020 года Mitsubishi Electric Europe поглотила копанию AQS Produkter, занимающуюся поставкой холодильных систем и тепловых насосов для комфортного кондиционирования, обслуживания производственных процессов и охлаждения IT оборудования в Швеции. AQS была основным дистрибьютором продукции Mitsubishi Electric Hydronics & IT Cooling Systems (MEHITS) под брендами Climaveneta и RC. Mitsubishi Electric Europe укрепляет свои позиции и расширяет ассортимент на шведском рынке, реагируя на устойчивую потребность в инновационном энергосберегающем чиллерном оборудовании, в особенности в секторе охлаждения ЦОД.

В ноябре 2019 года JCI поглотила компанию Synchrony, разработчика технологии активной магнитной подвески (AMB), базирующегося в Роаноке (штат Вирджиния, США). Synchrony входит в группу Siemens Gas and Power. Поглощение позволит JCI улучшить свои чиллеры на базе центробежных компрессоров, использующих магнитную подвеску, повысив их энергоэффективность и надежность, что даст возможность уменьшить расходы на эксплуатацию и обслуживание. JCI получила права на продукцию интеллектуальную собственность Synchrony, включая магнитную подвеску, электродвигатели и приводы, генераторы и усовершенствованное программное обеспечения для мониторинга АМВ.

В сентябре 2019 года Trane Technologies поглотила Arctic Chiller Group – канадского производителя высокоэффективных модульных чиллеров водяного и воздушного охлаждения для коммерческого отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также для холодоснабжения производственных процессов. Поглощение позволяет Trane расширить возможности клиентов по снижению энергозатрат и эксплуатационных расходов.

В феврале 2019 года Panasonic и Systemair объединили усилия по разработке интегрированных решений для отопления, вентиляции, кондиционирования и холодоснабжения коммерческого и бытового назначения. В новых высокоэффективных и экологичных чиллерах-тепловых насосах Panasonic используется инновационная технология реверсивных чиллеров с воздушным охлаждением от Systemair. Новинки отличаются широким диапазоном настроек и могут изготавливаться по индивидуальным заказам для удовлетворения требований и запросов конкретного клиента.

Также в феврале 2019 года TICA на пресс-коференции в Нанкине объявила о покупке компании Smardt, одного из ведущих игроков на рынке чиллеров с компрессорами центробежного типа на магнитной подвеске.

Малые предприятия и гиганты индустрии

Львиная доля мирового рынка чиллеров и устройств обработки воздуха принадлежит трем крупным компаниям из США: Carrier Global, YORK (JCI) и Trane. Эти и другие производители специализируются на различных видах оборудования и услуг. Carrier отличается широким ассортиментом и устойчивыми каналами продаж. Trane сосредотачивает усилия на совершенствовании предлагаемых решений и сервисном обслуживании. JCI специализируется на управлении энергосбережением зданий. За тройкой лидеров идет компания Daikin, козырь которой – технологии VRF, сочетание которых с чиллерами позволяет получить дополнительные преимущества.

Следует отметить, что несмотря на всю мощь гигантов индустрии, значительная часть чиллерных систем требует подгонки и настройки под запросы конкретного заказчика. Это создает условия для выживания малых и средних предприятий, в большом количестве представленных на рынке. Как правило, они занимаются изготовлением устройств обработки воздуха, но некоторые из них производят чиллеры, конкурируя с транснациональными гигантами за место в узкой рыночной нише.

Утилизация бросового тепла абсорбционными чиллерами

Дымовые газы электростанций и бросовое тепло промышленных предприятий могут быть утилизированы при помощи абсорбционных чиллеров. Полное использование бросового тепла может принести огромную экономическую и социальную выгоду. В дополнение к углю и природному газу многие крупные энергетические компании включают абсорбционные чиллеры в схему энергораспределения. Это, в свою очередь, способствует увеличению числа абсорбционных чиллеров на рынке.

Вместе с дымом, образующимся при сжигании природного газа для нужд отопления в Северном Китае, впустую выбрасывается около 10% тепловой энергии. Сегодня компании, занимающиеся теплоснабжением, не хотят терять эти 10%, кроме того, они стремятся сделать дымовые газы безвредными для окружающей среды. Таким образом, рынок утилизации тепла в Северном Китае имеет огромный потенциал роста.

Многие компании постепенно осознают важность бережного использования энергии, что приводит к росту спроса на небольшие абсорбционные чиллеры. Лидером в данном сегменте оборудования является компания Yazaki.

Гибриды чиллеров и VRF-систем

В последнее время все более популярными становятся гибридные решения, объединяющие чиллер и VRF-систему.

Количество таких решений, растет, в частности, в Японии. Например, для обслуживания нижних этажей высотного бизнес-центра Abeno Harukas в Осаке используется чиллер на базе компрессора центробежного типа, а на верхних этажах, отданных под гостиницу, применяется VRF-система. Подобное решение применено и в штаб-квартире компании Toshiba в токийском районе Синагава. Кроме того, гибридные решения распространяются в Китае, Юго-Восточной Азии, Центральной и Южной Америки. Японские производители сильны в сегменте VRF, однако в сегменте чиллеров их позиции не так прочны. Компании из США, напротив, сильны в сегменте чиллеров, а VRF-системы закупают у азиатских ОЕМ-производителей.

И хотя доля гибридных систем на рынке пока невелика, полноценное использование всех преимуществ как чиллеров, так и VRF-систем позволяет добиваться впечатляющей энергоэффективности.

Альтернативные хладагенты

Переход на новые хладагенты — одна из главнейших забот холодильной отрасли. В авангарде процесса — Европа, проводящая жесткую политику сохранения окружающей среды. Введенные квоты способствуют ограничению и постепенному сокращению потребления фторсодержащих парниковых газов в качестве хладагентов во всех секторах холодильного и климатического оборудования.

Благодаря квотам на европейском рынке активно распространяются хладагенты с более низким потенциалом глобального потепления (ПГП), такие как смеси на основе гидрофторолефинов (ГФО), R32, пропан, CO2 и аммиак. В сегменте чиллеров наибольшее внимание в последнее время привлекают смеси ГФО.

Для чиллеров низкого давления компания Arkema разработала ГФО-хладагент R1233zd, для устройств среднего давления — смесь ГФО R516A. Кроме того, на своем заводе в Калверт-Сити, штат Кентукки, компания производит R32.

Компания Chemours выпустила хладагент XP30, который нашел применение в чиллерах низкого давления Trane. Кроме того, значительное распространение получил хладагент Opteon XP40. Растет спрос и Opteon XP10, применение которого позволяет оставаться в рамках выделенной квоты.

Компания AGC вывела на рынок хладагент AMOLEA-1224yd, а также смеси AMOLEA серий Х и Y на основе ГФО-1123.

Построение общества с нулевыми углеродными выбросами

Страны мира активно ведут кампании, направленные на достижение «углеродной нейтральности». В странах Европы, в Японии, Китае, Сингапуре активно продвигается создание «умных» городов. Централизованное тепло- и холодоснабжение целых районов позволяет эффективнее использовать тепловую энергию. В развитых странах поощряется «зеленое» строительство, разрабатываются схемы материального стимулирования применения экологичных решений.

В ряде стран проводится политика поощрения использования возобновляемых источников энергии, способствующая распространению решений на основе чиллеров-тепловых насосов для обслуживания жилья, коммерческих зданий, медицинских учреждений и промышленных предприятий.

В чиллерах все чаще применяют хладагенты с низким ПГП. Тон в этом направлении задают страны Европы и Сингапур.

Говоря коротко, целью использования экологически безопасных хладагентов и энергосберегающего климатического оборудования с регулируемой скоростью вращения электродвигателей, а также оптимизации систем холодо- и теплоснабжения зданий и целых районов, является построение общества с нулевым уровнем углеродных выбросов.

По материалам JARN

Предыдущая статьяКомпания Systemair открывает производство вентиляционного оборудования на собственном заводе в Подмосковье
Следующая статьяВ Подмосковье построят новый завод по производству холодильной техники и теплообменного оборудования

Решение года