Около 30 лет тому назад, в Японии, с целью обеспечения возможности индивидуального управления микроклиматом в помещении была разработана принципиально новая технология переменного расхода хладагента. В свою очередь, это произвело переворот в климатизации зданий. На данный момент рынок продажи VRF-систем растет с каждым днем и, что важно, не только в Японии, но и за ее пределами. Объем их продажи составляет 39000 в Китае, 20000 в Индии, 15 000 в Турции. Даже Северная Америка, где предпочитают использовать канальные системы кондиционирования, постепенно переходит на VRF. Весьма логичен вывод: в скором времени системы переменного расхода хладагента станут использоваться во всем мире.
Международные крупные выставки нередко демонстрируют преимущества и возможности технологических новинок, непосредственно связанных с VRF-системами. И если ранее основной упор производителями климатического оборудования распространялся лишь на Европу, то сейчас они фокусируются в сторону Америки, Китая, Австралии. Как видно, рынок растет, и это только способствует популяризации данных систем. Сами же системы постепенно подвергаются модернизации. Точный контроль хладагента и возможность весьма плавно регулировать мощность компрессора значительно увеличивают эффективность VRF-технологий. Изменения касаются и габаритов – наружные размеры блоков уменьшаются. Это приводит к тому, что многие современные модели данного оборудования доставляются к месту установки на лифте, что, разумеется, снижает трудозатраты при монтаже. Также расширяется область использования оборудования – появляются системы, задача которых предполагает не охлаждение, а отопление зданий в холодных регионах. VRF-системы используются в больших домах, на предприятиях оптовых и розничных продаж, в офисах и целых зданиях. К примеру, в Китае особой популярностью пользуются мини-системы VRF, которые предназначаются для эксплуатации в жилых зданиях.
Развитию рынка VRF не помешал даже экономический кризис. На рынок было вынесено множество новинок, а именно:
- Гибридная версия CityMulti от Mitsubishi;
- Новое поколение VRV от Daikin;
- Универсальная модель от Toshiba, которая одновременно работает на охлаждение и обогрев.
Абсолютно все ведущие производители осознают эффективность и преимущества данных систем, поэтому направляют все усилия на то, чтобы добиться больших результатов в этой области. Конкурентная борьба этой отрасли весьма высока, а это рядовым потребителям только на руку.
А теперь немного истории развития технологии VRF.
История VRF
Появление технологии
Установки центрального кондиционирования – именно они до 1980 года представляли собой стандартное решение для осуществления климатизации зданий. Однако эти установки обладали существенным недостатком – низким КПД. Иными словами, данные приборы проделывали огромный объем лишней работы для обогрева или охлаждения помещения даже тогда, когда в этом нуждался лишь один человек. И тогда, в 1982 году, с целью удовлетворения потребностей рынка, компания Daikin выпустила модель для средних и малых объектов, которая состояли из нескольких блоков: внутреннего и наружного. Это устройство получило название «мульти-сплит-система», однако технология переменного расхода хладагента в ней все еще не использовалась. В отличие от центрального кондиционирования, мульти-сплит-система обладала четырьмя преимуществами: · экономия энергии. Мощность отдельных сплит-систем значительно меньше; · экономия площади (наружный и внутренний блок являются небольшими); · экономия трудозатрат; · экономия времени при проектировании и установке. Интересно и то, что на тот момент уже существовали полупромышленные кондиционеры, однако их популярность резко снизилась с появлением сплит-систем. Характеристики и свойства данных устройств как нельзя лучше соответствуют потребностям объектов, расположенных в городах, и это в полной мере объясняет их актуальность.
1980-е: ручное управление и энергосбережение
1979 год – энергетический кризис. Как результат, цены на нефть значительно выросли, а это, в свою очередь, стало причиной развития технологий энергосбережения. В 1982 году в Японии были созданы различные сплит-системы, которые, однако, уже отличались тем, что имели индивидуальное управление и несколько внутренних блоков (позже получили название VRF). Блоки соединялись между собой фреоновым трубопроводом, где поровну разделялся хладагент. Нехватка технологий ставила в тупик разработчиков, которые намеревались усовершенствовать сплит-системы, однако с появлением микропроцессоров и развитием системы инверторного управления они смогли увеличить длину магистралей с фреоном, а также допустимый перепад высот между блоками (внутренним и наружным). Именно эти инновации и легли в основу систем, которые сегодня называются VRF.
1990-е: компрессоры совершенствуются, область использования расширяется
В 1990 году VRF технология стала развиваться. Первая инновация – это возможность не только охлаждать воздух, но и производить его обогрев. При этом использовался тот же фреонопровод. Также пользователи смогли самостоятельно выбирать желаемую температуру в помещении, чего ранее делать они не могли. Интенсивность потока, режим работы устройства – все это стало поддаваться контролю. Кроме того, в производство поступили специальные водоохлаждаемые системы и льдоаккумуляторы. Несколько компрессоров были объединены в один, в результате чего разработчики получили большую свободу в области проектирования оборудования. В 1998 году в системах VRF стали использовать другой хладагент, а именно – озонобезопасный гидрофторуглерод (ГФУ). А еще через год были разработаны устройства, которые смогли подключаться к уже существующему фреонопроводу, что значительно упростило замену старого оборудования.
2000-е: совершенствование комплектующих влечет за собой повышение энергоэффективности
В 2000 годах особое внимание стали уделять глобальным экологическим проблемам. Это стало причиной развития технологий энергосбережения, в результате чего в Производители системы VRF стали внедрять специальные DC-инверторы, а также улучшать эффективность работы вентиляторов.
2010-е: стандартизация управления, расширение диапазона мощности
Как уже было упомянуто, сплит-системы претерпели значительных изменений, в частности, это увеличение фреоновой магистрали, количества внутренних блоков, расстояния между внутренним и наружным блоком. Это стало причиной, по которой VRF-системы стали наиболее удобным и эффективным инструментом климатизации различных объектов. Вместе с тем актуальность стали обретать новые интерфейсы, в основе которых – сети с открытым протоколом, как, например, LonWorks и BACnet.
Современные системы и будущее
Не так давно экологическая обстановка во всем мире ухудшилась. Отчасти причиной тому является авария на японской станции «Фукусима». Все это – основная причина, по которой стали востребованы принципиально новые энергосберегающие решения, являющиеся совершенно безопасными для среды. Немного позже на рынке появились системы с возможностью дистанционного контроля расхода хладагента. Их преимущество заключается в том, что климат в помещении можно поддерживать, исходя из ситуации в здании, а также данных о погоде на улице.
Так была разработана установка, в основе которой лежала концепция разделения тепловой нагрузки на скрытую и явную. Она представляла собой не что иное как комбинацию VRF-системы и осушителя.
Тепловой насос – эта технология обладает весьма высоким потенциалом борьбы с потеплением, однако ее эффективность только повышается. Ученые совершенствуют компоненты оборудования данной технологии, а также ищут новые возможности использования природных источников энергии: тепло земных недр, Солнце и т.д. Иное направление, в котором осуществляется развитие энергосберегающих технологий, - это применение специальных сенсоров, интеграция системы VRF в систему управления энергопотреблением объекта.
Некоторые тенденции уже можно наблюдать в новых моделях, которые сегодня демонстрируют ведущее производители из Японии.
Тенденции современного рынка VRF-систем
Mitsubishi Electric
В 2012 году на рынке от производителя Mitsubishi Electric появилась гибридная модель системы, которая получила название «Hybrid City Multi». Она представляет собой наружный блок, специальный гибридный контроллер, который обеспечивает одновременную и совместную работу внутренних блоков на обогрев и охлаждение, а также трубопроводы для хладагента и холодоноситель.
Наружный блок соединяется фреоновой магистралью с ВС-контроллером. В свою очередь вода циркулирует между внутренними блоками и контроллером по специальной двухтрубной системе. Эта двухтрубная система относительно проста при монтаже и обеспечивает ту же функциональность, что и четыхретрубная. При этом в случае изменения режима работы устройства, изменение направления движения холодоносителя не требуется, как и остановка компрессора.
«Hybrid City Multi» весьма эффективна. Она позволяет управлять микроклиматом в помещении, используя то тепло, которое отводится из тех помещений, где осуществляется охлаждение. Количество хладагента при этом используется значительно меньше, нежели в традиционных системах VRF.
Также важен тот факт, что изготовление двухтрубной системы предполагает значительное меньшие затраты ресурсов и труда. К тому же, сама гибридная схемы работы более упрощенна и эффективнее: она не требует использование насоса, панели управления и резервуара. Это снижает материальную стоимость данной технологии.
Fujitsu General
AirstageVR-II – эту модель компания Fujitsu General подготовила для рынка Австралии и Европы. Ее преимущество заключается в высокой энергоэффективности и относительно простом монтаже. В представленной серии доступны модели различной мощности (от 8 до 16 л.с.) и конфигурации. В линейку вошло 55 устройств.
Если говорить об инновациях в технологии, которые стали причиной высокой энергоэффективности, то в первую очередь следует выделить многопроходный теплообменник и синусоидный инвертор. Данная система поддерживает до 64 внутренних блоков, каждый из которых управляется индивидуально. Это позволяет специальный разветвитель хладагента, который, в свою очередь, устанавливается в пространстве под потолком.
Кроме того, улучшения коснулись не только технологической части, но и пользовательской. Для упрощения процедуры управления были внедрены специальные тачскрин-устройства. Разумеется, традиционные пульты управления также присутствуют.
Mitsubishi Heavy Industries
В популярной линейке VRF-систем KX6, выпускаемой компанией «MitsubishiHeavyIndustries» (далее HIM), появились новые наружные блоки, которые отличаются весьма высокой производительностью, небольшим весом, а также компактностью. Объем этих устройств примерно на 50% меньше, чем объем приборов с аналогичной производительностью. Что же касается веса, то он снижен на 35%.
Одновременно блоки двухтрубной системы данной линейки могут работать только в одном режиме – обогрев или охлаждение. Мощность охлаждения приборов варьируется в диапазоне от 11.2 до 68 кВт. При этом максимальная длина трубопровода составляет 1000 м, расстояние между блоками (внутренним и наружным) до160 м.
3-трубные системы KXR6 от HIM с рекуперацией тепла «умнее» и позволяют устанавливать режим работы каждого блока внутри здания индивидуально. Диапазон мощности блоков снаружи – от 9 до 24 л.с. или же от 22,4 до 68кВт. Обе линейки могут использоваться совместно, что позволит достичь чрезвычайно высокой производительности до 136 кВт.
В этой серии в наружных блоках применяется 3D-спиральный новый компрессор, который гарантирует высокую энергоэффктивность устройство по сравнению с моделями, разработанными ранее. Также с этой целью было реализовано векторное управление, причем, весьма успешно.
Daikin
Компания «Daikin» также идет в ногу со своими конкурентами. Доказательством тому послужат VRF-системы DaikinVe-up IV. Сюда вошло 26 моделей мощностью от 14 до 150 кВт, а также 18 моделей с повышенной эффективностью работы – от 22 до 118 кВт. Основная задача, поставленная перед разработчиками, – добиться высокой энегоэффективности и уменьшить габариты приборов, с чем они справились на 100%. Как результат, блок с высокой мощность 56 кВт занимает площадь меньше 1 квадратного метра. Этот показатель является наименьшим среди моделей с аналогичной мощностью. При этом уменьшился и вес до 304 кг. Приборы с аналогичной производительностью весят 386 кг.
Добиться более высокой энергоэффективности позволили специальные трубки в теплообменнике, диаметр которых уменьшили. Также уменьшилась и электрическая «начинка» в наружном блоке. Иное конструктивное решение – это внедрение четырехстороннего теплообменника. Если ранее теплообменники размещались с правой и с левой стороны блоков, то теперь они присутствуют также сзади и спереди. Как результат, высокоэффективные и даже стандартные устройства Ve-up IV от «Daikin» характеризуются солидными показателями. Если сравнить их с оборудованием, которое данная компания производила 13 лет назад, то годовое энергопотребление приборов снизилось на 50%.
Hitachi
Линейка систем Flex Multi 17 от производителя «Hitachi Appliances» пополнилась 17 моделями, отличающихся высокой эффективность работы. Также была обновлена и линейка стандартных устройств, в которую вошло 24 модели.
Мощность новых систем варьируется в диапазон от 5 до 12 л.с. Их основное преимущество – это высокий коэффициент годовой производительности, который равен 5.5 для моделей мощностью 10 л.с. Этот коэффициент полностью соответствует стандарту энергосбережения, который, начиная с 2015 года, станет обязательным для всех.
Вместе с запуском линейки Flex Multi компания Hitachi начала производство станций EZ. Предполагается, что эта система будет способна подключаться к устройствам из серии Flex Multi с целью осуществления централизованного управления для поддержки оптимальных климатических условий в целом здании. Эта система разрабатывается также с учетом экономии энергии.
Toshiba Carrier
Toshiba – иной производитель, который также может похвастаться значительными достижениями. От него на рынок поступило 18 моделей трехтрубных и высокоэффективных VRF-систем SMMSi. Они «умеют» одновременно охлаждать и обогревать, а холодопроизводительность этих новинок находится в достаточно большом диапазоне – от 22.4 до 120 кВт.
В наружных блоках SMMSi устанавливают три или два ротационных компрессора, благодаря которым при частичной нагрузке обеспечивается высокая эффективность. Объединив 3 наружных блока, можно получить 18 комбинаций систем различных мощностей (от 8 до 42 л.с.).
Технология «Flex VRF» предполагает применение рекуперации тепа для отопления и одновременно охлаждения помещения. К тому же, предусмотрена система подмеса воздуха с улицы.
Кроме этого, Toshiba предлагает и новую линейку SHRMi, представленную четырьмя модулями. С их помощью возможно образование 18 комбинаций максимальной мощностью до 42 л.с. Основное отличие этой системы – это возможность бесступенчатого регулирования производительности. При нагрузке 50% коэффициент производительности устройства достигает значения 5.67, коэффициент эффективности – 6.05.
Диапазон рабочей температуры систем этой линейки весьма широк: от -20 до +16 С (режим обогрева), и от -10 до +43 С (режим охлаждения). Потребителю доступен большой выбор внутренних блоков, в том числе и блоки с увлажнителями и рекуператорами.
Panasonic
Компания «Panasonic» также предлагает несколько серий систем VRF, в том числе и модели «мини», а также устройства для больших объектов с использованием теплового газового насоса. В Америке, России данные системы реализуются под маркой «ECOi», в Океании и Азии – под «FSV». В серию вошли 3- и 2-трубные модели, которые одновременно смогут производить обогрев и охлаждение.
С целью повышения значения энергоэффективности применяется новая DC-инверторная технология. 2 трубные системы ME1 объединяют до 64 внутренних блоков и имеют мощность в диапазоне от 8 до 60 л.с. Эта серия предлагает свободу при проектировании установок.
Мини- VRF-системы LE1 от «Panasonic» включают эффективные и довольно компактные наружные блоки небольшой производительностью – от 3 до 5 л.с. Питание может подаваться от трехфазной или однофазной сети. В 2013 году компания «Panasonic» намерена выпустить новую серию трехтрубных систем VRF.
Также внимания заслуживают и VRF-системы Eco G, к производству которых компания приступила еще в 2012 году. Их отличие – это присутствует теплового газового насоса. Эта новика преимущественно используется для климатизации неэлектрифицированных зданий, а также объектов с ограничением электрической мощности.
Мировой рынок климатических систем: тенденции его развития
Удручающее — именно это слово лучшим образом характеризует состояние мирового рынка кондиционеров. По сравнению с 2011 годом объем продаж снизился на 3%. При этом объемы продаж на китайском рынке уменьшились на 8%, а рост рынка Индии не оправдал и половины прогноза. Даже не смотря на футбольный Чемпионат мира и Олимпийские игры в Бразилии, рынок южной части Америки не смог расшевелиться.
Можно смело утверждать, что климатическая индустрия представляет собой некий барометр развития экономики. Финансовая катастрофа, случившаяся в 2008 году, сильно обрушила американский рынок систем кондиционирования. Однако затем мировая экономика постепенно восстановилась, и причиной чему послужили рынки Индии и Китая, которые на тот момент сильно выросли. Позже, в 2010 году, случился долговой кризис, и он привел к значительному сокращению объемов экспорта кондиционеров из Азии. В свою очередь, европейский рынок также сократился. В это же время в Индии и Китае, где наблюдался бурный рост рынков, образовались «экономические пузыри». Данное явление предполагает продажу товара по цене, которая значительно превышает справедливую. Как результат, меры финансового контроля ужесточились, а это привело к «охлаждению» этих рынков. Разумеется, ничего хорошего это явление не сулило и сказалось отрицательно на климатической индустрии.
Однако, если рассуждать более глобально, то ситуации весьма приятная для производителей климатических систем. За последние десять лет спрос на системы кондиционирования вырос, причем в несколько раз, достигнув при этом уровня в 100 миллионов единиц. Причина тому — социальный прогресс. Люди стремятся обеспечить комфорт у себя дома и на работе. И если ранее рынки кондиционеров возникали лишь в сильно развитых странах, то сегодня большие объемы продаж приходятся на регионы, которые уж точно не лидируют в плане экономического развития. Производство не очень дорогих климатических приборов способствуют расширению глобальной площадки продажи, в основном благодаря странам Африки. Именно поэтому перспективы данной индустрии радужные, и это не смотря на не самое лучшее состояние данной отрасли на текущий момент.
В связи с тем, что рынок кондиционеров растет, уровень ежегодного энергопотребления повышается. Данная проблема требует решения, и уже сегодня многие ведущие производители внедряют новые технологии энергосбережения. К тому же, большинство стран следуют примеру Японии, Австралии и Европы. Китай не так давно существенно ужесточил требования к энергопотреблению оборудования, благодаря чему спрос на инверторные модели значительно вырос. В это же время в Японии появляются системы, которые могут похвастаться не только высокой эффективностью работы, но и возможностью ограничивать объем потребляемой электрической мощности или вовсе работать без электроэнергии. В большинстве случаев рост спроса на модели экономичных кондиционеров в Японии — это необходимость замены оборудования, которое уже не отвечает стандартам энергосбережения.
Ведущие производители всегда в поисках перспективных площадок. Как себя будут вести европейские и американские рынки? Каков будет их потенциал? Ответы на данные вопросы можно получить, предварительно исследовав перспективы рынка климатических систем на 2013 год.
Зона больших объемов продаж
Самое большое число продаж на рынке климатических систем приходится на технику нижнего и среднего ценового уровня. Именно поэтому все компании пытаются освоить именно эти сегменты. Лидируют здесь китайские и корейские производители, ведь именно они обладают опытом производства и продажи недорогих систем. За ними идут японские компании, которые постепенно отказываются от своей традиционной философии «хорошее качество по высокой цене».
Риски
Хорошо усвоившись в своем родном отечестве, японские компании агрессивно атакуют рынки за рубежом. Однако организация глобального производства предполагает большие риски, которые часто проявляются при переменах в экономике. Производителям необходимо позаботиться о своей безопасности за рубежом, ведь колебания обменного курса нередко причиняют дискомфорт. Важно обеспечить баланс между децентрализацией и централизацией операций в бизнесе.
Локализация
Локализация производства и разработки климатических систем очень важна для успеха любых корпораций, ведь выпускаемая продукция должна максимально соответствовать требованиям местных стандартов и потребностям населения.
Многие компании прибегают к стратегии, которая предполагает размещение производственной мощности вблизи от места сбыта. Японские производители оставляют «дома» лишь исследовательские центры. Кроме Таиланда и Китая японские производственные базы располагаются также в Малайзии, Индонезии.
Поглощение и слияние
Огромная конкуренция делает необходимым для многих компаний использовать поглощения и слияния как эффективный способ купить время, которое бы и так пришлось потратить на то, чтобы одолеть своего конкурента. Раньше инициаторами поглощения преимущественно выступали американские компании, теперь же это китайские и японские фирмы. В перспективе, это будет новая витка конкурентной борьбы.
Мечты о Западе и Востоке
Потенциал стран Востока очень высок. Здесь есть большие экономические перспективы, и именно поэтому европейские и американские производители заинтересованы в освоении этого региона. Одной из востребованных технологий станут системы VRF. Популярность в США они завоевали, в результате чего интерес к данному сегменту заметно вырос.
Интерес к R32
Вопрос использования новых хладагентов все еще актуален. Самый вероятный кандидат на замену — это R32, характеризующийся высоким потенциалом глобального потепления. Этому веществу было посвящено множество докладов на Международном симпозиуме, состоявшемся в ноябре прошлого года. К тому же, министерство промышленности, экономики и торговли Японии проводит большие объемы работ, связанные с популяризацией элемент R32 во всем мире. Конкретные производители уже представили модели кондиционеров, использующие данный хладагент. Что же касается безопасности его использования, то оценку в 2013 году должен дать Институт кондиционирования.
