Мировой рынок компрессоров в 2024 году

0
11

Общие сведения

Благоприятная погода, развитие ЦОД и распространение тепловых насосов способствовали росту мирового рынка холодильных компрессоров в 2023 году.

Быстрый рост таких сегментов, как базовые станции сотовой связи 5-го поколения (5G), центры обработки данных и централизованное холодоснабжение создали новые возможности для производителей компрессоров. Велик спрос на продукты питания, медикаменты и вакцины, нуждающиеся в непрерывных холодильных цепях, соответственно, основные рынки холодильного оборудования, такие как Европа, США и Китай, выросли.

Тепловые насосы пользуются сильной и всесторонней поддержкой как возобновляемый источник энергии, и это направление быстро растет. Эти устройства широко внедряются в Японии, странах Европы и в Китае. Однако в США, на одном из крупнейших рынков систем кондиционирования воздуха, тепловые насосы лишь начинают свой путь.

Вступление в силу глобальных норм углеродной нейтральности способствует совершенствованию компрессорной индустрии, поскольку компрессоры – это ключевые компоненты тепловых насосов. Ведущие страны выпустили рекомендации в поддержку энергоэффективной продукции.

«Умные» решения, сочетающие высокую энергоэффективность с использованием хладагентов с низким потенциалом глобального потепления (ПГП), как синтетических, так и природных, прокладывают путь к устойчивому охлаждению и кондиционированию воздуха.

Однако, рост мировых цен на сырье и энергоносители оказывает прямое негативное влияние на всю отрасль.

Исследование, охватывающее все типы компрессоров – ротационные, спиральные, винтовые, поршневые и центробежные, показало, что рыночная ситуация во многом определяется типом компрессора и областью его применения.

Ротационные компрессоры

В 2023 году, благодаря высокому спросу на бытовые кондиционеры воздуха, восстановление мирового рынка ротационных компрессоров шло относительно гладко. JARN оценивает спрос на компрессоры ротационного типа в 2023 году в 219,77 млн единиц, что соответствует росту на считанные проценты по сравнению с предыдущим годом.

Основным фактором, способствующим росту мирового рынка ротационных компрессоров, стало восстановление экономики Китая. Китайский рынок бытовых кондиционеров воздуха показал в 2023 году почти двузначный рост.

Массовое производство компрессоров ротационного типа сосредоточено в Азии, прежде всего – в Китае. Китай вырос в самого большого производителя ротационных компрессоров, занимая более 90% от общемирового объема их производства. Таиланд, Малайзия, Южная Корея и Индонезия являются основными базами производства ротационных компрессоров для японских и южнокорейских компаний.

Огромные рыночные преимущества привлекают в Китай иностранные инвестиции и новые технологии со всего мира. Развитая цепь поставок способствует концентрации производства компрессоров ротационного типа в Китае. В дополнение к продолжающемуся расширению производства местными промышленными гигантами, пришли инвестиции от европейских производителей компрессоров. Это позволяет компаниям из Европы и расширять свой ассортимент, и развивать сотрудничество с китайскими производителями для совместного освоения глобального рынка.

Индия и Европа – еще два крупных рынка с превосходным потенциалом роста для компрессоров ротационного типа.

На индийском рынке ротационные компрессоры используются, в основном, в кондиционерах воздуха. В 2023 году, по оценке JARN, индийский рынок показал двузначный рост. Правительство Индии ускорило строительство инфраструктуры, включая линии электропередач и автострады, поощряя иностранные инвестиции в отечественное производство. Повышение импортных пошлин на кондиционеры воздуха заставило многие крупные климатические компании открывать местные фабрики, а ведущих производителей компонентов, в том числе – компрессоров, инвестировать в Индию.

Несмотря на существенное замедление европейского рынка тепловых насосов в 2023 году, вызванное отменой программ субсидирования в ряде стран, этот рынок, несомненно, остается растущим.

Рынок Латинской Америки развивается относительно динамично. JARN прогнозирует, что его рост по итогам 2023 года будет выражаться двузначным числом.

Ротационные компрессоры имеют преимущество в цене, а их способность к энергосбережению при неполной нагрузке становится все более востребованной. По мере роста рынка их стоимость понемногу снижается, а технология становится все более зрелой.

Компрессоры данного типа широко используются в бытовых и полупромышленных кондиционерах воздуха, VRF-системах, а также в чиллерах, тепловых насосах «воздух-вода» и холодильном оборудовании.

Доля моноблочных кондиционеров воздуха, использующих ротационные компрессоры, относительно мала. Ожидается рост спроса со стороны сегмента «домов на колесах», при этом спрос в сегменте осушителей остается довольно стабильным. Применяются такие компрессоры и в холодильных витринах.

По мере расширения области применения ротационных компрессоров, сами компрессоры становятся все более специализированными. В дополнение к стабильному спросу на компрессоры для осушителей воздуха, теплонасосных водонагревателей и сушилок для одежды, растет потребность в компрессорах для систем кондиционирования базовых станций мобильной связи 5G и тепловых насосов для промышленной сушки.

Быстрое развитие сегмента электромобилей вдохновило некоторых производителей на инвестиции в новую область деятельности. Некоторые производители компрессоров занялись изготовлением электромоторов для систем отопления и охлаждения.

К ведущим брендам ротационных компрессоров относятся Guangdong Meizhi Compressor Company (GMCC), Gree (Landa), Highly, Rechi, Mitsubishi Electric, LG, Panasonic, Siam Compressor Industry (SCI), Samsung, and AVIC (Shenyang Sanyo).

Общие положения

Продолжающийся рост мирового рынка бытовых кондиционеров воздуха создает значительный спрос на компрессоры ротационного типа.

К основным направлением развития сегмента ротационных компрессоров относятся уменьшение габаритов, расширение диапазона холодопроизводительности, стабильность теплопроизводительности в холодном климате и совершенствование инверторов постоянного тока. Эти характеристики, а также эффективность эксплуатации, улучшаются с каждым годом по мере появления новых моделей кондиционеров воздуха.

Тепловые насосы

Маломощные тепловые насосы «воздух-вода» используют, в основном, ротационные компрессоры и хладагент R32.

Рынок тепловых насосов «воздух-вода» сейчас до некоторой степени является движущей силой роста рынка компрессоров ротационного типа. Разные производители компрессоров ускоряют разработку новых изделий и постепенно расширяют применение ротационных компрессоров в тепловых насосах.

В тепловых насосах «воздух-вода» компрессоры работают в намного более суровых условиях, чем в кондиционерах. Для бесперебойной круглогодичной подачи горячей воды с температурой 55°C компрессоры должны весь год работать при высоком давлении конденсации. Для тепловых насосов «воздух-вода», работающих в холодном климате, требуются гораздо более надежные компрессоры, чем для кондиционеров воздуха. Частая заморозка и разморозка испарителя требуют от компрессора часто переключаться между режимами охлаждения и нагрева. Для удовлетворения этих условий нужны компрессоры, специально спроектированные для применения в тепловых насосах «воздух-вода». Такой подход позволяет повысить энергоэффективность и продлить срок службы оборудования.

Производители активизировали разработку ротационных компрессоров для тепловых насосов «воздух-вода» высокой теплопроизводительности, в том числе использующих технологию двухступенчатого сжатия.

R32 все еще остается основным хладагентом для тепловых насосов «воздух-вода» в Европе. Обновление европейского Регламента по Ф-газам будет способствовать переходу на хладагент R290 (пропан). В ближайшем будущем использование R290 в ротационных компрессорах значительно вырастет.

В Европе в 2023 году сегмент ротационных компрессоров для теплонасосных сушилок, похоже, достиг оптимального роста. Основное производство такого оборудования сосредоточено в Восточной Европе. Примерно половина моделей этих устройств использует R290.

Инверторные модели обеспечивают экономию энергии

С ростом спроса на ротационные компрессоры растет и количество потребляемой электроэнергии. Разработка энергосберегающей продукции становится все более важной для каждого рынка.

Инверторная технология позволяет существенно повысить энергоэффективность. Информация от основных производителей, касающаяся их продукции, позволяет оценивать глобальную степень проникновения инверторных ротационных компрессоров в 40%.

Правительства разных стран принимают стандарты, направленные на поощрение использования инверторных кондиционеров воздуха. С 2018 года японские производители сосредоточены на продвижение инверторных кондиционеров воздуха начального уровня в Юго-Восточной Азии и Индии, их примеру следуют производители из Южной Кореи и Китая. В Бразилии принятие новых норм энергоэффективности привело к быстрому распространению инверторной технологии. Доля инверторных кондиционеров в США, по-прежнему, невелика, особенно, если не учитывать сплит- и VRF-системы, поставляемые азиатскими производителями.

Модели большой холодильной мощности

За счет преимуществ цены ротационные компрессоры заменяют модели спирального типа в сегменте коммерческого оборудования.

Несколько производителей разработали усовершенствованные сдвоенные и строенные ротационные компрессоры повышенной холодильной мощности. Постепенно модели ротационного типа сравнялись по мощности со спиральными компрессорами.

Ротационные компрессоры все чаще успешно применяются в полупромышленных кондиционерах воздуха, VRF-системах, чиллерах малой производительности, а также тепловых насосах «воздух-вода» и холодильном оборудовании средней мощности.

Технология сдвоенных ротационных компрессоров непрерывно развивается. Сейчас их холодильная мощность увеличена до 16 л. с. (11,77 кВт). Такие модели широко используются в чиллерах и VRF-системах.

Таблица 1. Заводы основных производителей ротационных компрессоров

Производители* Япония Китай Таиланд Индия Прочие
Bitzer   X      
Daikin X X X X X
GMCC (Midea)   X   X  
Gree   X      
Highly (Shanghai Hitachi)   X   X X
LG   X X   X
MHI     X    
Mitsubishi Electric X X X X**  
New Widetech         X
Panasonic   X     X
Qing’an   X      
Rechi   X     X
Samsung   X     X
Shenyang Sanyo (AVIC)   X      
TCFG     X    
Tecumseh       X X
Toshiba Carrier X   X    

*в алфавитном порядке; **планируется

Спиральные компрессоры

На совокупный рынок компрессоров спирального типа повлияли такие факторы, как резкое снижение на рынке центральных кондиционеров в США, вялость европейского рынка полупромышленных кондиционеров воздуха и значительное охлаждение недавно пережившего бурный подъем рынка тепловых насосов «воздух-вода» во второй половине 2023 года. Однако умеренный рост рынка полупромышленных кондиционеров в Китае принес некоторое облегчение.

JARN оценивает глобальный рынок спиральных компрессоров в 2023 году в 16,27 миллиона долл. США, что немного меньше показателей предыдущего года.

Продолжает расти глобальный спрос на кондиционеры воздуха для базовых станций мобильной связи 5G, что создает прекрасные возможности для производителей спиральных компрессоров. Наблюдается дефицит некоторых моделей компрессоров этого типа. Переход от хладагентов с высоким ПГП к более безопасным для климата альтернативам способствует стабильному росту спроса на модульные чиллеры и компрессоры для холодильной техники.

Под натиском сдвоенных ротационных компрессоров рынок малых компрессоров спирального типа холодильной мощностью 3–7 л. с. (2,2–5,15 кВт) сжимается. Снижение за год оценивается в 3%, и эта тенденция сохраняется. Применение таких компрессоров в кондиционерах воздуха стабильно сокращается, и сейчас их основная область применения – средне- и низкотемпературный холод, а также тепловые насосы.

Продажи компрессоров холодопроизводительностью выше 10 л. с. (7,35 кВт), особенно – мощностью 25 л. с. (18,39 кВт), показали небольшой рост.

При этом спрос на компрессоры холодопроизводительностью 12 л. с. (8,83 кВт) снижается из-за наметившейся тенденции замены двух таких агрегатов одним агрегатом на 25 л. с. В диапазоне мощностей выше 20 л. с. (14,7 кВт) растут как количество проданных компрессоров, так и выручка.

Общие положения

Широкий диапазон производительности компрессоров спирального типа – от менее чем 1 до 60 л. с. (<0,735–44,13 кВт) – определяет разнообразие областей их применения: бытовые и полупромышленные кондиционеры воздуха, VRF-системы, чиллеры систем кондиционирования, тепловые насосы «воздух-вода», холодильное и морозильное оборудование.

Разные регионы отличаются предпочтениями в применении спиральных компрессоров. В США они часто используются в центральных и крышных кондиционерах. В Азии они популярны в полупромышленных кондиционерах воздуха, VRF-системах и чиллерах. В Европе их часто используют в чиллерах, тепловых насосах «воздух-вода» и холодильном секторе. В развивающихся странах рынок спиральных компрессоров растет за счет спроса на полупромышленные кондиционеры, VRF-системы, модульные чиллеры и холодильные системы. В Японии, Европе и Китае компрессоры этого типа – предпочтительный выбор для тепловых насосов. Спиральная технология очень эффективна в этой области применения и позволяет экономить энергию.

Спиральные компрессоры стали более универсальными за счет развития инверторного управления и тандемной технологии, позволяющей развивать холодильную мощность, сравнимую с компрессорами винтового типа. Кроме того, спиральные компрессоры отвоевывают новую долю рынка, соперничая с компрессорами ротационного типа.

Большинство компрессоров спирального типа изготавливаются в США, Китае, Японии и Таиланде, но часть производится и в Европе. Несколько крупных компаний с большими производственными мощностями контролируют глобальный рынок спиральных компрессоров, не позволяя компаниям-новичкам претендовать на его часть.

Обычно спиральными компрессорами называют спиральные компрессоры вертикальной компоновки, широко применяемые в кондиционировании воздуха. Однако, с ростом спроса все большее распространение получают горизонтальные спиральные компрессоры, используемые на рефрижераторном транспорте, в холодильных витринах и медицинском оборудовании.

Применение в кондиционировании воздуха

Сдвоенные ротационные компрессоры успешно конкурируют с компрессорами спирального типа на китайском рынке бытовых кондиционеров воздуха. Эта тенденция не ограничивается Китаем, а распространяется на весь мир.

Спиральные компрессоры холодопроизводительностью до 5 л. с. уступают место сдвоенным ротационным компрессорам такой же мощности. Производители компрессоров спирального типа переключаются на выпуск более мощных изделий – 15, 20 и 25 л. с. (14,7, 11,03 и 18,39 кВт) вместо 5 и 8 л. с.  (3,68 и 5,88 кВт). Цена – одно из основных конкурентных преимуществ спиральных компрессоров большой мощности.

Таблица 2. Заводы основных производителей спиральных компрессоров

Производитель США Китай Япония Таиланд Прочие
Bitzer X X     X
Copeland X X   X X
Daikin   X X X X
Danfoss X X     X
GMCC   X      
Gree   X      
Hitachi (JCH)   X X    
Invotech   X      
LG   X     X
MHI     X    
Mitsubishi Electric   X X X  
Panasonic     X    
Samsung   X      
Sansunson   X      
Sonyo   X      
Toshiba Carrier     X    

 

Доля спиральных компрессоров большой холодильной мощности растет, а малой и средней – сокращается. Мощные спиральные компрессоры очень востребованы в сегменте кондиционирования воздуха. Растет рынок модульных чиллеров. Большой потенциал у инверторных моделей, и в будущем рынок инверторных спиральных компрессоров для чиллеров будет весьма заметным. Многие компании приступили к выпуску больших спиральных компрессоров, приспосабливаясь к изменениям рыночных условий.

Компания Copeland представила модульный чиллер холодопроизводительностью 60 л. с. (44,13 кВт) на базе спирального компрессора для европейского рынка. Danfoss приступила к производству спиральных компрессоров на 40 л. с. (29,42 кВт) в Китае. Sonyo Compressor (Dalian) создала спиральный компрессор на 25 л. с., использующий хладагент R410A refrigerant. Производитель Bitzer также расширил свою линейку спиральных компрессоров моделями мощностью более 15 л. с.

SCI начала производство спиральных компрессоров на 20 л. с. в Таиланде.

Johnson Controls-Hitachi Wanbao Compressor Guangzhou (Johnson Controls-Hitachi Guangzhou) разработала изделия мощностью 35 л. с. (25,74 кВт).

Copeland – лидер рынка спиральных компрессоров для систем кондиционирования воздуха. Среди других брендов на этом рынке заметны Johnson Controls-Hitachi (Guangzhou), Sonyo Compressor, Daikin, Mitsubishi Electric, Danfoss, SCI и Bitzer.

Азиатские производители кондиционеров воздуха приступили к серийному производству спиральных компрессоров. Их основная цель – удовлетворение собственных потребностей, так как для продажи на сторону требуется иная стратегия.

Применение в холодильном оборудовании

Вся индустрия холодильной цепи, включая холодильные склады, рефрижераторный транспорт и холодильные витрины, создает высокий потенциал для роста рынка холодильного оборудования. Холодильные системы должны быть надежными и долговечными, а также обеспечивать разнообразие режимов охлаждения, подходящих и для свежих продуктов, и для фармацевтической продукции, и для вакцин. Компрессоры спирального типа лучше других соответствуют этим требованиям.

В холодильном сегменте спиральные компрессоры используются не так широко, как в кондиционировании воздуха. Их доля велика в Европе и Китае, но, несмотря на глобальную тенденцию к росту, в мире в целом она еще мала.

В последние несколько лет многие пользователи выбирают спиральные компрессоры для применения в легком коммерческом холодильном оборудовании. Инверторные спиральные компрессоры делают холодильные системы более эффективными и обеспечивают более точное управление температурой.

Copeland – ведущий производитель в холодильном сегменте. Среди других компаний, выпускающих спиральные компрессоры для холодильных систем, можно назвать Danfoss, Johnson Controls-Hitachi Air Conditioning и Sonyo Compressor.

Компания Copeland объявила о начале производства компрессоров, использующих CO2 в качестве хладагента, в Северной Америке. Она также выпускает спиральные компрессоры на CO2 на заводах в Микулове, Чехия, и Кукстауне, Ирландия.

Другие области применения

Спиральные компрессоры применяются во многих областях. Они совершенствуются путем использования инверторов и новых хладагентов, а также путем повышения холодопроизводительности.

В дополнение к традиционным областям применения, таким как полупромышленные кондиционеры воздуха, чиллеры, VRF-системы и холодильное оборудование, огромные возможности для использования спиральных компрессоров открываются в кондиционировании ЦОД и автомобильного транспорта. Горизонтальные компрессоры, уже нашедшие широкое применение на железнодорожном транспорте, в автобусах на новых источниках энергии и в медицинском оборудовании, все чаще используются и в тепловых насосах.

Высокая производительность горизонтальных спиральных компрессоров в сочетании с плавностью работы и низким уровнем шума позволяет рассчитывать на расширение их использования в специфических областях, таких как здравоохранение.

Винтовые компрессоры

За вычетом производства для собственного потребления предприятиями, мировой спрос на винтовые компрессоры, включая предназначенные для кондиционирования воздуха, охлаждения и тепловых насосов, достиг в 2023 году объема в 135 200 штук, продемонстрировав небольшой годовой прирост.

Спрос на винтовые компрессоры для кондиционирования воздуха сократился на 2,5% по сравнению с 2022 годом, для применения в холодильном оборудовании – вырос на 5,7%, значительно выросло потребление компрессоров в сегменте тепловых насосов.

Крупнейшими рынками являются Китай, Европа и США, на долю которых в 2023 году пришлось 66 300, 23 200 и 21 400 винтовых компрессоров, соответственно. Следом за лидерами идут Ближний Восток, Индия и Япония.

Рынок винтовых компрессоров растет за счет развития областей промышленного применения, таких как использование новых источников энергии, полупроводниковая, пищевая, фармацевтическая и другие виды промышленности. Сегодня большие винтовые компрессоры применяются очень широко.

В США растет потребность в промышленных тепловых насосах. Что касается коммерческого сегмента, ожидается, что замена традиционных котлов тепловыми насосами постепенно станет тенденцией в США, но это зависит от цен на энергоносители.

Общие положения

Винтовой тип компрессоров впервые появился на рынке в 1950-х годах и еще сравнительно молод в сравнении с поршневыми компрессорами.

В винтовых компрессорах, как и в поршневых, используется принцип объемного сжатия, при этом сжатие осуществляется за счет высокоскоростного вращения, как в компрессорах центробежного типа. Винтовые компрессоры отличаются высокой надежностью и простотой обслуживания. Диапазон их холодопроизводительности — от 30 до 500 л. с. (от 22,4 до 372,8 кВт), наиболее распространены устройства производительностью около 100 л. с. (74,5 кВт).

Винтовые компрессоры применяются для кондиционирования воздуха и охлаждения. При этом на долю компрессоров для кондиционирования воздуха приходится около 80% рынка. Большая универсальность винтовых компрессоров позволяет применять их как в коммерческом, так и промышленном оборудовании. Широкое применение компрессоры этого типа нашли в тепловых насосах, использующих тепло воды, грунта и отработанных газов.

Большинство винтовых компрессоров относятся к сдвоенному типу, оставшиеся – компрессоры с одним винтом. В число производителей компрессоров с одним винтом входят Vilter (Emerson), Mitsubishi Electric и Daikin. Ведущими производителями сдвоенных винтовых компрессоров являются Bitzer, Hanbell, Fusheng, Hitachi, Trane, Carrier, YORK (JCI), Frascold, GEA и Howden. Винтовые компрессоры с тремя роторами выпускает только Carrier.

В Европе, прежде всего – в Германии, Италии и Великобритании, есть множество производителей, специализирующихся на винтовых компрессорах. Есть такие компании и в Азии, в том числе – в Китае. В США и Японии производители чиллеров занимаются изготовлением винтовых компрессоров для собственных нужд.

Винтовые компрессоры для холодильного оборудования выпускают не так много компаний, как для систем кондиционирования. Конкуренция в этом сегменте невысока, а прибыль довольно значительна. Доминируют в сегменте винтовых компрессоров для холодильного оборудования компании Bitzer, Hanbell, Fusheng и Frascold, совокупная долей рынка которых составляет 71%. Следом за лидерами идут Snowman, Mayekawa и Kobe Steel (Kobelco). Более простые в обслуживании винтовые компрессоры все чаще занимают место поршневых в различных секторах холодильной индустрии.

В то же время, в сегменте кондиционирования воздуха винтовые компрессоры для чиллеров с водяным охлаждением конденсатора уступают, с одной стороны, совершенствующимся спиральным компрессорам тандемной компоновки, а с другой — компрессорам центробежного типа с магнитной подвеской.

Тенденции рынка

Винтовые компрессоры для различных региональных рынков обладают специфическими характеристиками.

В Европе устойчивым спросом пользуются компрессоры большой холодильной мощности, в то время как в Юго-Восточной Азии востребованы модели меньшей производительности.

Рынок винтовых компрессоров в США контролируется компаниями Carrier, Trane, YORK и Daikin, однако недавно его холодильный сегмент начали осваивать зарубежные производители. Ассортимент ряда компаний был скорректирован в сторону увеличения доли компрессоров для холодильного оборудования и тепловых насосов.

Растет спрос в Китае, Индии и других странах Азии. В Латинской Америке основным потребителем винтовых компрессоров является Бразилия.

Как и в случае с другими типами компрессоров, часть винтовых компрессоров ряда европейских и тайваньских брендов изготавливается на заводах в Китае. Некоторые зарубежные компании производят в Китае больше компрессоров, чем в собственных странах.

Таблица 3. Заводы основных производителей винтовых компрессоров

Тип Производитель Япония Китай США Другие
Сдвоенные Bitzer   X   X
Carrier   X X X
Dalian Bingshan   X    
Frascold       X
Fusheng   X   X
GEA (Grasso)       X
Hanbell   X   X
Hitachi (JCH) X X    
Kaishan   X   X
Kobelco X      
Mayekawa X      
Snowman   X    
Trane   X X X
Yantai Moon   X    
YORK (JCI)   X X X
Одновинтовые Daikin X X    
Dunham-Bush (Yantai Moon)   X   X
J&E Hall (Daikin)       X
Mitsubishi Electric X      
Vilter (Copeland)     X  
С тремя роторами Carrier     X  

 

C ростом покупательной способности в развивающихся странах растет и спрос на услуги холодильного хранения, что увеличивает потребность в холодильном оборудовании.

Онлайн-торговля и дистрибуция помогли справиться с последствиями пандемии. Для распределения продовольствия необходимо множество холодильных складов, что способствует росту сегмента винтовых компрессоров.

Пандемия открыла еще одну новую возможность для расширения рынка винтовых компрессоров, увеличив спрос на низкотемпературное оборудование для медицинского использования и создав огромную потребность в оборудовании для хранения вакцин при температуре -70 °C.

Несколько производителей разработали двухступенчатые винтовые компрессоры. Эти устройства, обеспечивающие быструю заморозку и отличающиеся высокой эффективностью, предназначены, главным образом, для холодильной техники и пищевого производства.

В Китае и других странах Азии быстро растет сегмент винтовых компрессоров для средне- и низкотемпературного холода. В ряде стран введены строгие требования к проектам, использующим в качестве хладагента аммиак, и многим старым складам с аммиачными системами приходится заменять компрессорное оборудование и переходить на другие хладагенты. Системы охлаждения больших и средних складов, использующие винтовые компрессоры, особенно — тандемной компоновки, становятся все совершеннее. Многие потребители выбирают винтовые решения для низкотемпературных режимов работы. Число областей применения, где востребованы винтовые компрессоры, растет.

Поршневые компрессоры

Глобальный рост цен на сырье и энергоносители бьет по всем отраслям промышленности. Что касается герметичных поршневых компрессоров, множество заказов, размещенных заранее в ожидании роста цен, создало иллюзию исключительного процветания в первой половине 2022 года. С июля 2022 года ситуация в отрасли резко ухудшилась.

Начиная со второй половины 2023 года замедление европейской экономики усилилось, что негативно повлияло на спрос в сегменте легкого коммерческого холода и сократило объем инвестиций в новое оборудование. Несмотря на снижение европейского рынка, Латинская Америка и Китай чувствуют себя относительно неплохо. Рынки Юго-Восточной Азии и Африки остаются стабильными.

Широкое распространение природных хладагентов и энергосберегающих инверторных технологий в холодильной отрасли, а также растущая потребность в тепловых насосах создают новые возможности для поршневых компрессоров. Холодильная индустрия играет жизненно важную роль в борьбе с пандемией. Потребность в продовольствии, лекарствах и вакцинах, для удовлетворения которой требуются холодильные цепи, значительно выросла, обеспечив заметный рост основных рынков, таких как Европа, Китай и США.

В Европе и Северной Америке – на основных рынках – ускоряется декарбонизация. Спрос на полугерметичные поршневые компрессоры для коммерческого холода и тепловых насосов продолжает расти.

Полугерметичные компрессоры намного проще в ремонте, чем устройства каких-либо других типов, что способствует долгому сроку их службы. Эта особенность обеспечивает их устойчивость и сокращение выбросов CO2.

Повышение требований к энергоэффективности привело к применению технологии частотного преобразования в поршневых компрессорах. Высокоэнергоэффективные инверторные компрессоры активно разрабатываются многими производителями. За счет применения технологии преобразования частоты очень быстро повышается коэффициент производительности (COP) устройств, использующих компрессоры.

Пересмотр Регламента по Ф-газам в Европе способствует распространению экологически безопасных природных хладагентов, таких как R290, R600a и CO2.

Распределение сил на мировом рынке меняется. Доля молодых китайских компаний растет все быстрее, что создает существенные трудности для устоявшихся брендов данного сегмента.

Что касается мирового рынка в 2024 году, то продолжающееся сокращение рынка европейского региона не может быть быстро скомпенсировано ростом в других регионах в течение года.

Герметичные компрессоры

Поршневые компрессоры имеют долгую историю и широкую область применения, включающую холодильное оборудование, системы кондиционирования воздуха и тепловые насосы.

Поршневые компрессоры можно разделить на устройства герметичного, полугерметичного и открытого типов. Герметичные компрессоры используются, главным образом, в бытовом и легком коммерческом оборудовании.

Полугерметичные применяются, как правило, в коммерческом секторе, открытые – в промышленных системах.

Доминируют на рынке поршневых компрессоров устройства герметичного типа. Герметичные поршневые компрессоры для холодильного оборудования и систем кондиционирования воздуха используются и в бытовом, и в легком коммерческом сегментах.

Холодопроизводительность большинства герметичных поршневых компрессоров не превышает 0,5 кВт. Они применяются в легком коммерческом холодильном оборудовании: морозильниках, холодильных витринах, винных шкафах, торговых автоматах, пивных диспенсерах, профессиональном кухонном оборудовании и машинах для производства льда.

Использование поршневых компрессоров в кондиционировании воздуха сокращается вместе с ростом использования устройств винтового, спирального и ротационного типов. Поршневой компрессор состоит из многих деталей, что увеличивает его начальную стоимость и стоимость владения, что также является причиной снижения популярности устройств этого типа в оборудовании для кондиционирования воздуха.

С другой стороны, благодаря высокой надежности и способности работать в суровых условиях эксплуатации, поршневые компрессоры остаются стандартным решением для холодильного оборудования. Кроме того, эта проверенная временем технология совместима с различными хладагентами.

Глобальный объем рынка герметичных поршневых компрессоров равен примерно 230 миллионам штук. Область потребления герметичных компрессоров делится на два сегмента, один – это бытовые холодильники, на которые приходится 90% от общего спроса, или около 190-200 миллионов штук, второй – легкое коммерческое оборудование – 10%, или около 30 млн штук.

Таблица 4. Заводы основных производителей герметичных поршневых компрессоров

Производитель Место расположения
Copeland Бельгия, Индия, США
Cubigel (Huayi) Испания, Китай
Embraco (Nidec) Бразилия, Китай, Италия, Словакия
GMCC Китай, Таиланд
Kulthorn Таиланд, США
LG Китай, Южная Корея
Panasonic Китай
Samsung Южная Корея
Secop Германия, Словения, Китай, Австрия
Tecumseh США, Бразилия, Франция, Индия

 

Под влиянием состояния мировой экономики общий спрос на герметичные поршневые компрессоры в 2023 году сохранялся на уровне предыдущего года. Однако, ухудшение экономической ситуации в Европе и Китае во второй половине 2023 года привело к уменьшению инвестиций в коммерческий сектор. Рынок герметичных поршневых компрессоров для легкого коммерческого оборудования несколько сократился. К легкому коммерческому оборудованию относятся холодильники для напитков, холодильные витрины торговых центров, торговые автоматы и прочие подобные устройства.

Китай занимает более 25% мирового рынка герметичных поршневых компрессоров. Доли всей Европы и США составляют, соответственно, около 19 и 23%. Рынки компрессоров развивающихся стран растут быстрее зрелого европейского рынка.

Спрос в Северной и Южной Америке растет очень быстро, так как местные рынки сильно зависят от пищевого поведения.

В Азии быстрое развитие круглосуточной торговли и туризма подстегнуло рост индустрии холодильной цепи. Ужесточение требований к сохранности продуктов питания на всех этапах цепи увеличило спрос на холодильные витрины. Тем не менее, в Европе развитие идет вяло. В Северной Европе наблюдается относительно слабый рост экономики, с меньшим количеством круглосуточных магазинов и более низким спросом. Это тесно связано с индивидуальными привычками.

Мощности по производству герметичных поршневых компрессоров сосредоточены в Китае, США, Европе, Таиланде и Индии.

В этом сегменте выпуск новых продуктов на рынок занимает много времени, и появившаяся в США и Европе несколько лет назад технология, использующая хладагент R290, все еще считается новинкой. Производители компрессоров неизменно стремятся к повышению энергоэффективности и снижению себестоимости.

В системах кондиционирования воздуха герметичные поршневые компрессоры применяются все реже. Однако на Ближнем Востоке они все еще часто используются в бытовых кондиционерах. В этом регионе, отличающемся знойным климатом, популярны кондиционеры оконного типа. Саудовская Аравия и другие страны Совета сотрудничества государств Персидского залива испытывают огромную потребность в герметичных поршневых компрессорах, что обеспечивает продажи до 1,3 млн этих изделий ежегодно.

Компания Kulthorn Kirby (KKC) выпускает поршневые компрессоры холодопроизводительностью от 1,5 до 25 л. с. (от 0,75 до 18,39 кВт), занимающие значительную долю ближневосточного рынка. Технологии и ноу-хау этой компании, обеспечивающие энергоэффективность и надежность изделий, прошли проверку временем. Embraco удерживает лидирующую позицию на рынке компрессоров для легкого коммерческого оборудования, но ее быстро догоняет компания Huayi (Cubigel). Суммарная доля этих компаний оцениваются в 35% от всего рынка. LG и Samsung также заметны на мировом рынке. Кроме того, в Китае действует множество OEM-производителей, выпускающих большое количество товаров бытового назначения, что способствует жесткой конкуренции в этом сегменте.

Полугерметичные компрессоры

Мировой спрос на полугерметичные поршневые компрессоры продолжает показывать двузначный рост, достигнув объема в 842 000 штук в 2023 году. В Европе и Северной Америке хорошие показатели в 2023 году демонстрировали сегменты холодильного оборудования и тепловых насосов. У Китая и Индии имеется большой потенциал в этой области. Европейские бренды увеличили инвестиции в производственные площадки в Мексике и Юго-Восточной Азии.

Полугерметичные поршневые компрессоры применяются в системах кондиционирования на транспорте, а также в коммерческом и промышленном холоде. Ускорение перехода на природные хладагенты создало новые возможности для этих чрезвычайно традиционных компрессоров.

В последнее время в Европе быстро растет сегмент коммерческих и промышленных тепловых насосов. С распространение природных хладагентов, таких как CO2, рынок полугерметичных поршневых компрессоров оживился, ежегодно демонстрируя почти двузначный прирост в течение нескольких лет.

Производители компрессоров полугерметичного типа сосредоточены в Европе, США, Китае и Индии. Ведущие производители из Европы и США открывают заводы и организуют каналы сбыта на азиатском рынке, включающем Китай и Индию. Инвестиции в производство увеличиваются, способствуя здоровому росту рынка полугерметичных поршневых компрессоров.

Развивающиеся страны Азии, такие как Китай и Индия, демонстрируют быстрые экономические преобразования, связанные с ускоренной урбанизацией. Фундаментальные изменения претерпела розничная торговля продуктами питания, ускорив строительство холодильной цепи. Глобализация промышленности стало важной тенденцией, обеспечивающей устойчивость индустрии холодильной цепи.

Таблица 5. Заводы основных производителей полугерметичных поршневых компрессоров

Производитель Место расположения
Bitzer Германия, Китай
Bingshan Китай
Bock Германия
Carlyle США
Copeland Бельгия, США
Danfoss Франция
Dorin Италия, Китай
Frascold Италия
Mayekawa Япония
Moon Китай
Snowman Китай, Италия

 

Продолжает расти спрос на полугерметичные поршневые компрессоры для тепловых насосов, особенно в Европе, Китае и Японии. Поршневые компрессоры полугерметичного типа занимают две трети рынка коммерческого холода. Как правило, это устройства холодопроизводительностью от 6 до 15 л. с. (от 4,41 до 11,03 кВт) для холодильного хранения, рефрижераторного транспорта и процессов заморозки.

Компрессоры центробежного типа

Холодопроизводительность традиционных чиллеров с компрессорами центробежного типа начинается от 1055 кВт, основная масса продаж приходится на устройства в диапазоне от 1758 до 2462 кВт. Максимальная холодопроизводительность одного центробежного компрессора достигает 10550 кВт, система, использующая два компрессора с инверторным приводом, позволяет достичь показателя в 17580 кВт.

По оценке JARN в 2023 году спрос на компрессоры центробежного типа показал двузначный рост и достиг величины в 29 500 штук.

Востребованность чиллеров на базе центробежных компрессоров в мире очень высока, так как они помогают достигать целей устойчивого развития и сокращать выбросы.

Чиллеры на базе таких компрессоров часто используются для комфортного кондиционирования аэропортов, торговых центров и других крупных общественных зданий, а также в производственных процессах, например, в нефтехимической отрасли. Они также пригодны для применения как на малых и средних, так и на крупных объектах – в офисных зданиях, на станциях метро, на атомных электростанциях, в системах центрального отопления и холодоснабжения, в ЦОДах.

Востребованность в кондиционерах воздуха для ЦОД, в системах центрального холодоснабжения, охлаждении в электронной и биофармацевтической промышленности и в тепловых насосах способствует развитию рынка компрессоров центробежного типа. Крупнейшими их потребителями являются Китай и США, за ними следуют Азиатско-Тихоокеанский регион, Европа и Латинская Америка.

Мировой рынок оценил такие преимущества центробежных компрессоров с магнитной подвеской, как простота обслуживания, высокая энергоэффективность и низкий уровень шума. Начиная с 2014 года, ежегодный рост мирового рынка безмасляных чиллеров на базе центробежных компрессоров с магнитной подвеской оценивается двузначным числом.

В 2023 году быстро росли сегменты ЦОД и тепловых насосов, подстегивая спрос на чиллеры, обеспечивающие превосходное охлаждение серверов в дата-центрах, особенно – на устройства с центробежными компрессорами с магнитной подвеской. К преимуществам этих безмасляных моделей относятся работа при малом перепаде температур и при высокой температуре всасывания, а также гарантия более быстрого перезапуска в ЦОД, чем случае моделей, использующих холодильное масло.  Основные рынки чиллеров на базе центробежных компрессоров с магнитной подвеской – Китай, США, Европа и Австралия.

Общие положения

Технология многоступенчатого сжатия повысила эффективность чиллеров на базе компрессоров центробежного типа. Многоступенчатые модели появились в ассортименте большинства производителей центробежных компрессоров.

Технологический прорыв в области высокоточной металлообработки упростил изготовление крыльчаток, в результате многие производители чиллеров начали самостоятельно изготавливать компрессоры для собственных нужд. Сегмент центробежных компрессоров с магнитной подвеской быстро развивался в Китае, США и Южной Корее, что связано глобальным ростом рынка центробежных компрессоров. Магнитную подвеску осваивает все большее число производителей. Тепловые насосы стали обширной областью применения компрессоров центробежного типа. Так как чиллеры на базе таких компрессоров часто работают круглый год, производители стараются создать инверторные компрессоры с технологией управления, обеспечивающей энергоэффективную работу чиллера за счет быстрой реакции на изменения нагрузки.

Модуляризация

Повышение производительности при частичной нагрузке является давней проблемой в индустрии чиллеров. В частности, для чиллеров на базе центробежных компрессоров, используемых на крупных объектах, производительность при частичной нагрузке – решающий фактор при выборе оборудования. В крупных проектах, таких как централизованное охлаждение и отопление, а также на производстве все больше и больше пользователей выбирают решения из нескольких блоков-чиллеров малой и средней мощности для оптимальной работы в зависимости от изменяющейся нагрузки, а не один большой чиллер требуемой холодопроизводительности.

Чиллеры на базе центробежных компрессоров с магнитной подвеской могут объединяться в модульные чиллеры холодопроизводительностью от 211 до 1301 кВт, что обеспечивает гибкость их использования.

Безмасляные технологии

Технология магнитной подвески (магнитных подшипников) имеет долгую историю, но в чиллерах на базе центробежных компрессоров применяется недавно.

С появлением в 2001 году первого безмасляного компрессора с магнитной подвеской Danfoss Turbocor это технология стала стандартом энергоэффективных и малошумных решений с низкой стоимостью жизненного цикла для многих регионов и разнообразных областей применения.

Рыночный спрос в этот период способствовал совершенствованию этих характеристик. Безмасляные компрессоры с магнитной подвеской совместно с конденсаторами водяного и воздушного охлаждения успешно применяются во многих областях, таких как комфортное кондиционирование, технологическое охлаждение, тепловые насосы и промышленное применение по всему миру.

Все больше стран продвигают тепловые насосы как технологию возобновляемой энергетики. Применение центробежных компрессоров в секторе тепловых насосов заметно возросло. В Китае и на Ближнем Востоке все чаще применяются системы для хранения льда (аккумуляторы холода).

В прошлом безмасляная магнитная подвеска использовалась, прежде всего, в чиллерах с водяным охлаждением, но в последнее время резко возрос спрос на модели с воздушным охлаждением для тепловых насосов.

Хладагенты

R134a – основной хладагент для компрессоров центробежного типа.

Чиллеры на базе центробежных компрессоров с магнитной подвеской могут работать на новых хладагентах, таких как ГФО. Сегодня на рынке доступен новый ГФО-хладагент R1233zd(E). Он негорюч, схож по характеристикам с R245fa и R123, ПГП хладагента равен 1. Центробежные компрессоры используют R513A, R514A и другие смеси на основе ГФО. R1234ze – может использоваться в модульных системах, область применения которых, как ожидается, будет расширяться.

Компания Arkema выпустила хладагент R1233zd чиллеров низкого давления и R516A – для среднего.

По материалам JARN