全球冷水机组市场趋势一2025年版

耿惠彬编译自JARN2025年11月682-S特刋

随着脱碳行动的加速，欧洲和其他地区正在重新关注冷媒水系统。这些系统利用水循环来提供冷却和加热。这类系统包括冷水机组和空气侧设备，如空气处理单元（AHU）、风机盘管单元（FCU）、以及输送冷媒水和冷却水的泵、水管、向外部释放热量的冷却塔和其他设备。冷水系统的总成本变化很大，并取决于具体要求和应用。就价值而言，全球空气侧设备AHU和FCU的总需求大致等于对冷水机组的需求。然而，存在地区需求差异，例如就空气侧设备在整个系统中的渗透率而言，欧洲的渗透率远高于东南亚。

数据中心应用

数据中心对于各种领域和满足当前社会变革的需求至关重要，但巨大的能源消耗和产生的大量热量一直是主要问题。数据中心行业的特点是以极快的速度发展。因此，数据中心服务器开发人员和冷却系统制造商之间合作，共同推动冷却技术的发展，可能会变得更加普遍。

数据中心冷却方法正在迅速从空气冷却转向液体冷却。因此，冷却剂分配单元（CDU）技术已成为整个工业领域激烈竞争的领域。特别是，CDU的重启能力得到了高度强调。当前的主流规范要求在停机后三分钟内实现完全重启功能，这通常可以通过磁轴承冷水机组来实现。在这一趋势下，磁轴承型号在过去几年中成为数据中心风冷式制冷机的主流选择。此外，大多数液体冷却系统需要CDU和冷水机组之间的协调，因此预计冷水机组的需求将增加。数据中心市场的整体趋势正在转向1000至1500吨的大容量冷水机组。然而，这种大容量系统的电力和供水基础设施建设还没有完全满足，因此就需要两方面人员紧密合作。

图1  三菱电机提供的数据中心冷却用MEWALL机组

另一方面，水冷式冷水机组的使用带来了许多挑战。在水资源有限的国家，水冷可能不是数据中心冷却的可行选择。此外，整个行业中精通水冷系统的工程师持续短缺，这使得此类型式的设计、操作和控制具有挑战性。欧洲国家和美国正在通过公布法规和资助项目来支持绿色技术，以解决数据中心冷却挑战。亚太地区（APAC）正在经历快速增长和更加普及。中国的数据中心和冷却市场正在扩大，制造商更加密集。

无油技术

新的无油技术不断涌现，磁轴承和气体轴承技术都在迅速发展。磁轴承技术因其节能、低噪声和节约成本而受到青睐，适合各种应用，包括数据中心、舒适冷却、过程冷却、热泵和工业用途。这些冷水机组可与水冷或风冷冷凝器一起运行，并可容纳不同的制冷剂。亚洲的磁轴承离心式冷水机在全球市场中处于领先地位，占据了40%以上的市场份额。主要市场包括中国、新加坡、泰国、法国、德国、英国、巴西、加拿大、美国和澳大利亚。风冷磁轴承离心式冷水机组在欧洲的大部分地区都能作为热泵使用，从而带来了巨大的市场潜力，并进一步刺激了冷水机组市场。一些亚洲制造商也将这些冷水机出口到欧洲。

新的低全球升温潜能值制冷剂的推出，包括A2L的 R1234ze和非易燃(A1)的R515B，刺激了磁力轴承市场的增长。模块化使具有更大冷却能力的磁轴承离心式冷水机的开发得以实现，使其能够与传统的离心式冷水机竞争。气体悬浮轴承使用蒸汽膜悬浮转子，使机组具有高速、高精度、低摩擦和成本效益在内的优点。虽然与磁力轴承相比，它们的承载能力有限，但设计改进-例如更大的空心主轴-增强了稳定性并实现了更高的压力比。虽然气体轴承在离心压缩机中的应用相对较新，但显示出强大的发展潜力。Copeland公司推出的450吨无油离心式压缩机采用动压气体轴承，标志着一项突破。该型号达到每分钟46,800转（rpm），其6.5的压力比超过了以前的限制。

热泵应用

热泵在使用电力而不是石油和天然气。在为建筑物供暖方面越来越受欢迎，从而减少了碳排放。许多新技术使热泵能够更有效地运行。不同类型的冷水机组可以作为热泵运行。热泵仍然是行业的焦点。由于财政问题，一些国家的补贴已经暂停或减少，导致住宅空气一水（ATW）热泵市场的可用库存显著增加，特别是在德国和波兰。重新安排生产计划和收回投资已成为行业面临的挑战。然而，商用ATW热泵市场仍在持续增长。工业热泵的应用和区域供暖的使用也在上升。

小型冷水机转向R290

氢氟碳化合物（HFCs）将在2050年之前在欧盟（EU）逐步淘汰，生产权将受到限制。含有氢氟碳化合物的产品和设备，如某些冰箱和制冷机，将被禁止。采用高全球升温潜能值HFCs的热泵和空调系统也将面临禁令。将实施处罚和延长生产者责任（EPR）计划。以前，这些小型制冷机主要出现在欧洲南部，如意大利，但它们在欧洲变得越来越受欢迎。小型冷水机组的市场增长正在超过可变制冷剂流量（VRF）及其它系统的市场增长。。目前，R290冷水机组的市场份额很小。全面、平稳地过渡到R290需要相当长的时间，主要原因是安全问题和缺乏训练有素的技术人员。值得注意的是，德国成功开发了R290螺杆式压缩机。然而，大容量螺杆式和离心式冷水机组预计将转向HFO制冷剂。

更大的制冷吨位

在脱碳政策的背景下，变频器和大容量冷水机组等产品在离心式和螺杆式冷水机组市场上受到了极大的关注。变频器驱动系统显著提高了效率，导致对大容量水冷式离心式和水冷式螺杆式冷水机组的需求增加。这些更大吨位的冷水机组被用于各个部门，包括大型/千兆项目、医疗保健、商业建筑、区域冷却、数据中心、替换和能源服务公司（ESCO）项目。随着全球城市化进程的加快，众多具有地方特色的智慧城市正在涌现，节能和绿色建设的呼声越来越高。高效数据中心和区域冷却能源站也改善了大吨位机组的应用前景。

涡旋式冷水机组得到快速发展

模块化涡旋式机组已经占领了小型冷水机组市场的一部分。风冷涡旋式冷水机组比水冷产品具有显著优势，特别是在缺水或安装受限的地区。最近采用变频器技术显著提高了空气源冷却器的效率，使其在当前的经济环境中具有很强的竞争力。容量在7马力以上的涡旋式冷水机组已持续增长，大容量风冷热泵涡旋式冷水机组具有良好的市场潜力。模块化涡旋式冷水机组正在向更大的容量发展，45至70吨之间的冷水机组的增长率很高。容量超过100吨的模块化涡旋式冷水机组的使用正在扩大，从水冷式螺杆式冷水机组夺取市场份额。一些制造商已经将其变频涡旋压缩机的容量从20马力增加到30马力，这些大容量涡旋机预计将在未来几年内扩大，涡旋冷水机组被广泛用作低温热泵。大容量涡旋压缩机预计将在市场上扩大销售。此外，涡旋冷水机组被广泛用作低温热泵。

实现净零排放社会

各国正在努力通过改变建筑物的建造和运营方式来实现碳中和，因为建筑物是碳排放的主要来源。欧盟制定了一项行动计划，要求到2050年所有新建筑和主要建筑都实现节能。欧洲、日本、中国、新加坡和其他几个国家都在开发智能城市，这些城市正在整合区域制冷和供暖系统。他们还通过各种激励措施促进绿色建筑。许多国家在不同部门增加使用可再生能源和各种热泵机组。建筑和地区采用环保制冷剂、节能空调以及改进的制冷和供暖系统的情况预计将有所增加。这些措施将帮助各国实现净零排放社会。