コンプレッサーはエネルギー利用者の持続可能性目標の達成を支援します

Dec 10, 2023

システムの「心臓部」と呼ばれることが多いコンプレッサーは、空調システムや冷凍システムの動作と性能において重要な役割を果たします。 コンプレッサーがなければ人や製品を冷却できないからです。 しかし、多くのエンド ユーザーは、信頼性の高い冷却以上のものをシステムに求めています。 また、より優れたエネルギー効率と低 GWP ソリューションを備えた持続可能な機器も求めています。 メーカーは喜んでこれに応じ、エネルギーを節約するだけでなく、低 GWP 冷媒を使用する多数の新しいコンプレッサーを設計しました。

33 の州が脱炭素化を優先する気候行動計画を宣言しているため、AHR Expo でダンフォスが主に焦点を当てたのは持続可能性と炭素排出量の削減でした。 この使命を支援するために、同社は、CO2 やその他の地球温暖化係数の低い冷媒を利用したソリューションを含む、ヒートポンプ、熱回収、チラー、データセンター、食品小売、冷凍用の広範なコンプレッサー技術を展示しました。

これらのソリューションの 1 つは、VZH 可変速スクロール コンプレッサーであり、動作範囲が拡大され、効率が向上します。 ダンフォスのアプリケーションエンジニアリングマネージャー、ブライアン・デイル氏によると、これはR-410Aで使用されてきたが、R-454Bで使用するために今年後半にリリースされる予定だという。

新しい冷媒: Danfoss の VZH 可変速スクロール コンプレッサーは R-410A で使用されてきましたが、R-454B で使用できるように今年後半にリリースされる予定です。 (ダンフォス提供)

「VZH はスタンドアロンのコンプレッサーとして供給できますが、固定速度のコンプレッサーと組み合わせてハイブリッド タンデム ソリューションを提供することもできます。」と彼は言いました。 「ハイブリッド タンデムにより、単一回路でより多くのターンダウンとより大きな容量が可能になります。」

ダンフォスはまた、蒸気および液体噴射式コンプレッサーの PSH 製品ラインも展示しました。これは、R-410A および液体噴射式 (低い周囲温度のヒートポンプを高い凝縮温度でも動作させることができる) で長年にわたって利用可能でした。 ダンフォスは今年、効率を向上させるための蒸気注入オプションを備えた製品を発売しており、R-410AとR-454Bの両方で動作する承認を得て発売される予定だとデイル氏は述べた。

ブースには新型オイルフリー遠心コンプレッサー「TGS380」「TTH375」も展示。 ダンフォスのターボコア コンプレッサー グループの戦略マーケティング マネージャー、エディ ロドリゲス氏は、「モデル TGS380 は、要求の厳しい空冷または水冷チラー用途での使用に最適化された新しいオイルフリー コンプレッサーです」と述べています。 広い動作マップにより、快適な冷却、データセンターの冷却、および高揚程のアプリケーション (暑い周囲気候での空冷チラーなど) での使用に最適です。また、その高い容量定格により、必要なコンプレッサーの数が減りコストが削減されます。冷却装置。

要求の厳しいアプリケーション: TGS380 は、ダンフォスの新しいオイルフリー コンプレッサーで、要求の厳しい空冷または水冷チラー用途での使用に最適化されています。 (ダンフォス提供)

「モデル TTH375 オイルフリー高揚力遠心コンプレッサーは、炭素排出の化石燃料暖房の代替として電気暖房を提供する環境に優しいソリューションを顧客に提供します」とロドリゲス氏は述べています。 「このモデルは、ヒートポンプ、熱回収、低温プロセス、高周囲気候での空冷チラーなどの高揚程アプリケーションでの使用に最適化された世界初のオイルフリー遠心圧縮機です。」

HVACR 業界は GWP の低い冷媒への移行を進めており、Embraco は R-290 機器用に提供するコンプレッサーの数を増やすことでこの傾向に対応しています。

「炭化水素は GWP がゼロに近いだけでなく、従来の HFC よりもエネルギー効率が高く、将来を見据えた完璧なソリューションになります。」と日本電産グローバル アプライアンスの北米担当業務用冷凍事業ディレクター、ミシェル モレイラ氏は述べています。この地域の Embraco ポートフォリオのために。 「2021 年には、家庭用と商業用の両方の分野で、世界中で販売された当社のコンプレッサーの 65% にはすでに自然冷媒が使用されていました。」

それらのコンプレッサーの 1 つは、EM コンプレッサー プラットフォームの最新世代である EMX です。 製氷機、ボトルクーラー、ビール販売店、カウンター下などの用途に適した高い始動トルクが特徴です。 EMX は、博覧会で発表された事例研究でも焦点となっており、製氷機が R-404A コンプレッサーから R-290 EMX コンプレッサーに移行した後、34% のエネルギー節約と 35% の氷生産量の増加を達成したことが示されました。 。

「私たちにとって、この研究は、自然冷媒への移行が製氷機市場の次のトレンドであることを示しています。なぜなら、自然冷媒への移行は、エネルギーコストの削減と生産性の向上と環境への影響の低減という双方にとって有利な状況だからです。」とモレイラ氏は述べています。 「また、冷凍装置の GWP に制限を設定する現在および予想される法律にも適しているため、将来性のあるソリューションでもあります。」

新製品： Embraco の Michel Moreira 氏は、大規模な低温および中温食品小売用途向けに間もなく発売される VNEX 可変速レシプロ コンプレッサーを強調しました。 (スタッフ写真)

Embraco 氏はまた、大規模な低温および中温食品小売用途向けに間もなく発売される VNEX 可変速レシプロ コンプレッサーについても強調しました。 最大 5 ドアのリーチイン型業務用冷凍庫や大型の屋外冷蔵庫をカバーできる大きさです。 ブースにはNEコンプレッサーファミリーの第4世代となるNEXも展示されていました。 この固定速度ソリューションは、ショーケース、製氷機、業務用キッチン冷蔵庫、飲料クーラー、ブラストチラーなどのアプリケーションに適しています。

モレイラ氏によると、エンブラコは近い将来米国や世界の他の地域で予想される充電制限の延長に備え、150グラムを超える充電制限も検討しているという。

エマソン氏は、空調業界は今後の冷媒に関する州および連邦規制への対応に注力しているため、今後は多忙な年になると予想している。 これには、A2L 冷媒に置き換えられる新しい機器における R-410A の差し迫った段階的廃止が含まれます。 さらに同社は、業界では脱炭素化の傾向が見られ、ヒートポンプなどの暖房や給湯のより持続可能な代替品への移行が促進され、複数の製品ラインにわたってより高い最低効率が確立されていると指摘した。

新しいソリューション:エマソンのブースでは、空調と冷凍の両方のアプリケーション向けの新しいコンプレッサー ソリューションを展示しました。 (スタッフ写真)

オイルフリー技術: Emerson 社の Mike Oakley 氏によると、Copeland オイルフリー遠心コンプレッサーは、画期的なエアロリフト ベアリング技術により高性能を実現する、複雑さの少ないソリューションを提供します。 (スタッフ写真)

これらの傾向はブースの空調エリアに反映されており、エマソンは全体的な持続可能性の目標を達成するために必要な、ヒートポンプの効率、性能、信頼性の向上を支援する技術を展示しました。 これには、新しい Copeland オイルフリー コンプレッサー、住宅用および商業用暖房用のヒート ポンプ技術、および低 GWP オプションを利用した高効率冷却ソリューションが含まれます。

「Copeland オイルフリー遠心コンプレッサーは、画期的なエアロリフト ベアリング技術により高性能を実現する、複雑さの少ないソリューションを提供します」とエマソンのオイルフリー遠心製品担当ディレクター、マイク オークリー氏は述べています。 「このコンプレッサーは、低GWP冷媒を使用した冷凍機アプリケーションの効率を高めるように設計されていると同時に、高い部分負荷効率により二酸化炭素排出量を削減し、全体のライフサイクルコストを削減します。」

オークリーによれば、エアロリフトは、この製品に通常関連付けられているすべての複雑なコントロールを切り離すことができるという点で、ユニークなテクノロジーだという。 さらに、停電に対するソリューションも提供します。

「惰性で停止するだけで、迅速な再始動も可能です」とオークリー氏は語った。 「当社は、空冷チラーや水冷チラーなどの広範なチラー用途向けにこれを設計しました。空冷市場は、そのほとんどがオイルを使用したスクリュータイプのコンプレッサーであるため、特に十分なサービスを受けられていません。当社の技術により、オイルが除去され、効率が向上するだけでなく、メンテナンスコストやライフサイクルコストも削減されます。」

また、AHR イノベーション賞を受賞した Copeland ZPSK7 2 段スクロール コンプレッサーも展示されました。このコンプレッサーは、2023 年の DOE 規制変更をサポートし、2025 年の低 GWP 冷媒への移行に準拠するように設計されています。 このコンプレッサーの製品ラインは、R-410A、R-454B、および R-32 冷媒用に最適化されており、高いコンプレッサー効率を可能にする独自の設計機能を提供し、容量を調整することで湿度を下げ、温度制御を向上させ、手頃な価格の快適さを提供します。

エマソンはまた、住宅および小規模商業用途向けの Copeland™ ZPK7 スクロール コンプレッサーも紹介しました。これは、R-410A 用に最適化されており、重要な SEER2 および HSPF2 動作条件で効率の向上を実現します。 Copeland の可変速度スクロール コンプレッサーは、商業および産業用途での暖房および冷房の需要に合わせて容量を調整するためにコンプレッサーの速度を動的に調整することで、正確な温度と湿度の制御を実現します。

エマソンブースの冷凍分野では、環境およびエネルギー規制、持続可能性目標、および低GWP冷媒への移行を加速する市場動向に焦点が当てられました。 エマソンのコールドチェーン戦略マーケティング担当ディレクター、カトリーナ・クライツ氏は、大手小売業者や外食サービス会社のほとんどが持続可能性を重視していると指摘した。

「彼らはネットゼロの目標をどのように達成するかを理解しようとしており、多くの企業が公約や目標を掲げている」とクライツ氏は語った。 「それらの柱の1つは冷媒環境であり、彼らはどのようにして現在の艦隊の様子からより低いGWPの艦隊に到達するつもりですか？すべての規制がそれに影響します。」

HFC フェーズダウン:ジェニファー・ブッチ氏（左）とカトリーナ・クライツ氏は、HFCの段階的廃止を含む新たな規制にエマソンがどのように対応しているかについて話し合いました。 (スタッフ写真)

規制に関しては、エマソンの規制担当ディレクターのジェニファー・ブッチ氏が、2024年1月に行われる次の大幅なHFC生産削減について語った。

「これは基準値から 40% の削減です。基準値が 10 年前に確立されたことを考慮すると、当社の HFC 使用量はその後増加するばかりです」とブッチ氏は述べました。 「ですから、私たちはその影響を感じることになるでしょう。問題は、新しい機器とサービスの両方を管理できるかということだと思います。チャネル全体で一部の不足が生じるリスクはありますか？そして、誰がその不足を感じることになるのでしょうか？目標は「そのデルタを再生利用で補うことですが、最新の再生利用数は典型的なものよりも少ないです。私たちはそれを増やす必要がありますが、2024年には確実にそのピンチを感じるかもしれません。」

製品に関する限り、ブースのハイライトは、AHR Expo Innovation Award を受賞した Copeland ZFW 可変速度スクロール コンプレッサーでした。冷凍庫、集中ラックアプリケーション、ショーケース、ウォークインなど。

「業界初のコープランド可変速度スクロール ソリューションは、同等の排気量を備えた固定速度コンプレッサーの 2 倍の容量を備え、最大 7 馬力の冷却を提供しながら、テストにおいて他のコンプレッサーと比較して効率が 20% ～ 30% 向上しました」データです」とエマソンの冷蔵製品管理担当ディレクター、ジェフ・リヒティ氏は語った。 「蒸気噴射技術と 1,000 ～ 7,000 rpm の速度範囲を備えた Copeland ZFW コンプレッサーは、比類のないレベルの制御を提供すると同時に、コンプレッサーのサイクル速度を大幅に低減し、信頼性を向上させています。現在、この堅牢なソリューションは A1 冷媒で利用可能です。私たちは、その実現に向けて取り組んでいます。」 2024 年までに A2L および R-290 の資格を取得します。」

エマソンはまた、薄型で 1/2 から 4 馬力までの可変容量変調を提供する Copeland ZSVH 可変速水平スクロールも紹介しました。 Copeland ASVF 可変速密閉往復コンプレッサーとドライブは、小さなフォームファクターでエネルギー効率とパフォーマンスの向上を実現します。

AHR Expo期間中、LG電子コンポーネントソリューションズは、低GWPコンプレッサーの製品ラインナップの詳細と、二酸化炭素排出量ゼロを実現するECMおよびBLDCモーターソリューションの詳細を共有しました。

LG電子コンポーネントソリューションズのシニアアカウントマネージャー、ジェフ・ホーン氏は「今年から新たな最低効率基準が始まり、ほとんどのHVACメーカーはすでに2025年の規制に備えて低GWP空調・暖房システムのテストを行っている」と述べた。 「大手コンプレッサーメーカーのひとつとして、LG Compressors は、早ければ 2023 年後半から R-454B および R-32 コンプレッサーを発売する予定です。」

スクロールコンプレッサー: Jerry Edwards 氏は、低 GWP 冷媒 R-32 および R-454B と互換性のある LG 電子コンポーネント ソリューションズの Gen3 スクロール コンプレッサーを紹介しました。 (スタッフ写真)

そういえば、LG Electronic Component Solutions の Jerry Edwards 氏は、LG の住宅用および軽商業用エアコンおよびヒートポンプ製品の新しいソリューションについて説明しました。

「住宅用ラインナップには、ロータリーとスクロールという 2 つの主要な圧縮タイプがあり、これらは LG が製造しているものです」とエドワーズ氏は述べています。 「つまり、ロータリーは低コストですが、機械の許容度が少し低いと考えています。一方、スクロールはより効率的で静かで、非常に信頼性が高いです。過去数年間、私たちは最小限の効率に取り組んできました。要件を満たしているため、エネルギー省 (DOE) の目標を達成する高効率マシンが開発されており、現在、次の大きな目標として、R-410A から R-32 および R-454B への移行を示しています。」

この目的を達成するために、エドワーズは、低 GWP 冷媒 R-32 および R-454B と互換性のある Gen3 スクロール コンプレッサーを導入しました。 これらは現在の Gen3 R-410A コンプレッサーに似ていますが、排気量またはオイルのサイズがわずかに変更されているだけです。 新しいコンプレッサーは、モーター効率と摩擦低減を大幅に改善しながら、信頼性と性能を向上させています。 同社によれば、このコンプレッサーは始動性能とブッシング性能が向上しており、その結果、以前の LG スクロール コンプレッサーよりも信頼性と耐久性が向上したとのことです。 コンプレッサーは今年後半に発売される予定です。

もう 1 つの新しい製品である UniRotary コンプレッサーは、単体用途でのロータリー コンプレッサーの使用において、スムーズで信頼性の高い再起動と耐久性の向上を可能にする新機能を提供します。 LG のロータリー技術は、圧力を機械的に均等化する特許取得済みの再起動ソレノイド バルブにより耐久性と寿命を向上させ、過酷な電気始動装置を使用せずにスムーズな始動を実現します。

ネット・ゼロ・エミッションまたはネット・ゼロ・エネルギーに対する世界的な需要に応えて、Tecumseh は、R-290、R-453A、R-453C、R-1234yf などの A3 および A2L 冷媒向けに設計されたコンプレッサー技術を展示しました。

「当社はまた、低 GWP A2L 冷媒を使用したコンプレッサーのポートフォリオを拡大しましたが、R-290 ベースの小型商用コンプレッサーでは十分な容量がなかったり、CO2 ベースのシステムが大きすぎる可能性があります。」とグローバル マーケティング担当副社長の斉藤 宏氏は述べています。テカムセでの事業開発。 「A2L 製品を使用することで、冷凍 OEM は低 GWP 要件を満たしながら冷媒の移行に取り組むためのより適切な選択肢を得ることができます。」

小さいサイズ： Vinnie Pucci 氏は、R-290 を使用し、食品小売および外食サービス機器向けの小型筐体で高効率を実現できる AL シリーズ コンプレッサーの利点を説明しました。 (スタッフ写真)

Tecumseh ブースに展示された製品には、R-290 ベースの食品小売および食品サービス機器向けに小型筐体で高効率を実現する AL シリーズ コンプレッサーが含まれていました。 この新しいコンプレッサー プラットフォームは、競合製品と比較して高さが約 5% 低いと推定される非常にコンパクトで静かな筐体で、パフォーマンスとエネルギー効率が最大 15% 向上しています。 シリーズ AL モデルは最大 20cc の排気量を提供し、軽商用冷凍における低背圧および​​中背圧用途向けに特別に設計されています。

「当社は、AE2、AJ2、FH2、および AG コンプレッサーにより、低 GWP A2L 冷媒に関しても先頭に立って取り組んでいます」と斉藤氏は述べています。 「当社は、A2L 冷媒をサポートするコンプレッサーを開発した最初の企業の 1 つであり、当社の A2L 対応コンプレッサーは、食品小売および食品サービスにおける冷蔵室、ショーケース、冷蔵キャビネット、飲料ディスペンサーに最適なソリューションです。」

ヒートポンプ市場には大きなチャンスがあり、Tecumseh はロータリー コンプレッサー VR2 および HG など、この市場向けの製品を強調しました。

「当社は、数十年にわたり空調用のロータリーコンプレッサーを製造してきた西半球で唯一のコンプレッサーメーカーです。」と斉藤氏は述べています。 「私たちはこれらの機能を活用し、現在ヒートポンプコンプレッサーの開発にも取り組んでいます。」

ジョアンナ・ターピンは上級編集者です。 彼女への連絡先は、248-786-1707 または [email protected] です。 Joanna は 1991 年から BNP Media に入社し、最初は同社の技術書籍部門を率いていました。 彼女はワシントン大学で英語の学士号を取得し、イースタンミシガン大学で技術コミュニケーションの修士号を取得しました。