Майбутнє кондиціювання повітря

ЯПОНІЯ: Згідно із звітом Міжнародної Енергетичної Агенції IEA, опублікованим у 2018 році, глобальне споживання енергії кондиціонерами повітря збільшиться втричі до 2050 року. Це частково пов’язано з тим, що 2,8 мільярда людей живуть у спекотних кліматичних умовах, і очікується, що кількість власників кондиціонерів повітря у цих регіонах суттєво збільшиться.

Наразі, очікування щодо опалення, вентиляції та кондиціювання повітря відчутно зростають на тлі нових суспільних тенденцій – в економіці, навколишньому середовищі та технологіях, таких як запобігання глобальному потеплінню, вуглецевий нейтралітет, нові холодоагенти, штучний інтелект та Інтернет Речей. Майбутній напрямок кондиціювання повітря певною мірою виправдовує ці очікування.

Ключові терміни для майбутнього кондиціювання повітря

Останнім часом багато дискусій точиться навколо майбутнього кондиціювання повітря, тому ключові терміни, що вважаються важливими і часто згадуються і різноманітних звітах, наведено в таблиці нижче.

Енергетика та кліматизація

Запобігання глобальному потеплінню та екологічні проблеми спричинили зміни в енергетичних тенденціях, що мають великий вплив на різні галузі промисловості, включаючи кондиціювання повітря.

Перехід від високоенергетичних до низькоенергетичних джерел

Енергетичний ринок переходить від високоенергетичних джерело, як то газ, нафта та електрика, до низькоенергетичних джерел, таких як сонце, геотермія та вітер, що суттєво впливає на обладнання та системи опалення, вентиляції та кондиціювання повітря.

Наприклад, системи опалення. Наразі відбувається перехід від газових, рідинних та електричних систем опалення до теплових насосів і далі до гібридних рішень, що поєднують теплові насоси з системами на природній енергії, як то сонячне світло та геотермальне тепло.

Інновації через високоенергетичні акумулятори низькоенергетичних джерел

Серед енергоносіїв електрика є незамінною для кліматичного обладнання. Акумулятор є переносним резервуаром цієї електричної енергії. У минулому батареї були лише низькоенергетичні і накопичували електроенергію для пристроїв невеликої ємності, таких як портативні радіоприймачі та годинники, але в останні роки розробка літієвих вторинних батарей дозволила високоенергетичне накопичення. Поєднання високоенергетичних акумуляторів та високоефективних двигунів постійного струму призвело до відчутних інновацій в серменті безпілотників та електромобілів.

Зберігаючи енергію з низькоенергетичних джерел, таку як сонячне світло та геотермальне тепло, і поєднуючи її з тепловими насосами з електричним приводом, можна реалізувати високоефективні та енергозберігаючі системи кондиціювання повітря та гарячого водопостачання. Наразі, оскільки вода, парафін, тощо використовуються для зберігання тепла, обсяг системи стає великим, як власне і простір для її встановлення. Однак, якщо низькоенергетичне зберігання в невеликих високоенергетичних пристроях стане можливим, з’явиться широкий спектр застосувань, наприклад, для вирівнювання потужності вночі та мобільного кондиціювання повітря.

Реалізація індивідуального кондиціювання за допомогою переносних систем

Останнім часом зручні вентилятори та переносні пристрої для кондиціювання стали широко використовуватися зовні влітку. Одним із прикладів є одяг, що у Японії також називають одягом з кондиціонером. Такий одяг може вдувати повітря всередину протягом тривалого часу через вентилятор, що використовує маленьку літієву батарею та високоефективний двигун постійного струму. Хоча цей одяг фактично не має кондиціонера, він зберігає прохолоду підчас роботи зовні в спекотну літню погоду та є ефективним засобом запобігання тепловому удару. Нещодавно на ринку також з’явилися одяг з водяним охолодженням та охолоджувачі шиї з електронним охолодженням, що використовують елементи Peltier.

Діаграма співвідношення кондиціювання повітря та енергії в майбутньому

Переносні пристрої, що безпосередньо охолоджують тіло, можна вважати найефективнішими енергозберігаючими елементами з обмеженим діапазоном охолодження. Кількість тепла, яке виділяє тіло людини підчас роботи, становить від 200 до 300 Вт, а споживання електроенергії для відводу тепла є низьким. Сучасний одяг з вентилятором, як правило, незручно носити в приміщенні, він шумний, а також існує багато проблем, що потрібно вирішити в майбутньому. Однак мобільні охолоджуючі системи мають потенціал для створення середовища, придатного для кожної людини, і, як очікується, використовуватимуться не лише для здоров’я людей, а й для лікування.

Недорогі високоефективні кондиціонери ефективно запобігають глобальному потеплінню

В гонитві за енергоефективністю та комфортом, на ринку систем кондиціювання повітря щороку випускаються дорогі моделі, в яких використовуються компоненти з функціями управління високого рівня. Технологічний розвиток цих високоякісних моделей є дуже важливим для покращення функцій систем кондиціонування повітря.

У вищезазначеному звіті Агенції IEA зокрема зазначено, що проблема наразі полягає в небажанні збоку споживачів купляти найефективніші кондиціонери. В майбутньому очікується, що використання кондиціонерів пошириться в найспекотніших регіонах світу, таких як Азія та Африка. Важливо, щоб кондиціонери, що реалізуються в таких регіонах, були високоефективними для зменшення споживання енергії, і в той же час мали низьку ціну для можливості їх широкого придбання. Таким чином, реалізація недорогих, високоефективних інверторних кондиціонерів повітря є однією з найважливіших речей для запобігання глобальному потеплінню.

Зміни основних привабливих рис кондиціонерів повітря

Зміни основних переваг кондиціонерів

Наприклад, основні переваги побутових кондиціонерів у Японії перераховані за віковими групами таким чином: комфорт (охолодження/нагрів) у 1970-х роках; енергоефективність у 1980-х роках; ціни (зниження собівартості) у 1990-х роках; якість і безпека у 2000-х роках; екологічність та енергозберігаючі показники у 2010-х роках; та екологічність, комфортабельність, оздоровча спрямованість, чистота і розвинуті можливості управління у 2020-х роках.

Ключем до розвитку побутових кондиціонерів було досягнення нових привабливих рис перед іншими компаніями. Однак епоха такої конкуренції розвитку закінчиться. Наразі, було б набагато краще, якщо б кожна компанія вибрала певні заходи з числа перерахованих в таблиці вище, що максимально використовували характеристики власних розробок, зосереджувалася на них і пов’язувала їх з соціальними внесками.

Навіть у кондиціонерах майбутнього фундаментальна гонитва за комфортом та енергозбереженням не зміниться. Вважається, що майбутнє кондиціювання повітря полягатиме в відповідності таким його вимогам, які б збігалися з різноманіттям кожного регіону, наприклад з кліматом, типом житла, економічною потужністю і способам життя.