Як наша любов до прохолоди гріє планету

  • Кріс Баранюк
  • Репортер з питань технологій
Спека

Автор фото, Getty Images

Підпис до фото,

Як охолоджуватися в світі, де панує спека?

Температура повітря в світі невпинно зростає, а разом з нею - і популярність систем кондиціонування повітря в будинках, офісах і крамницях. Але ці прилади споживають чимало електрики. Чи не стане від цього клімат ще гіршим? І чи можна цьому запобігти, якщо вдосконалити енергоефективність кондиціонерів?

У світі стає все гарячіше. За словами кліматологів, з 2001 року було зафіксовано рекорд - 16 із 17 найтепліших років.

Не дивно, що попит на системи кондиціонування повітря сьогодні сягнув захмарних висот. За прогнозами Міжнародної енергетичної агенції (International Energy Agency, IEA), обсяги електроенергії, яку ці системи споживають, до 2050 року можуть збільшитися втричі.

Це означає, що до 2050 року всі кондиціонери повітря на планеті потребуватимуть стільки електроенергії, скільки сьогодні споживають США, Європейський Союз і Японія, разом узяті.

Тому науковці та технологічні компанії намагаються зробити системи охолодження більш енергоефективними.

Наприклад, дослідники Стенфордського університету розробили систему, в якій використовуються найсучасніші матеріали та "нанофотоніка".

Вони винайшли тонкий, як пластинка, матеріал з високою відбивною здатністю, який віддає тепло в повітря навіть під прямими сонячними променями. Інфрачервона теплова енергія випромінюється з такою довжиною хвилі, що просочується крізь атмосферу Землі в космос, а не поглинається нею.

Автор фото, Aaswath Raman

Підпис до фото,

Рідинні охолоджувальні панелі Skycool Systems тестують на даху

У процесі тестування дослідники з'ясували, що так можна охолоджувати воду, яка тече по трубках під панелями, виготовленими з цього матеріалу. Цю воду, в середньому холоднішу на кілька градусів за температуру повітря надворі, можна надалі використовувати для охолодження приміщень всередині будівлі.

Електроенергія для цього зовсім не потрібна.

Щоб вивести цю технологію на ринок і отримувати прибуток, дослідники створили компанію SkyCool Systems.

"Є сенс розраховувати на те, що кондиціонери майбутнього будуть удвічі економічнішими за сучасні зразки", - повідомив Денні Паркер з Центру сонячної енергії при Університеті Центральної Флориди.

Протягом багатьох років пан Паркер та його колеги шукали спосіб покращити ефективність кондиціонерів повітря та систем опалення.

Зокрема, 2016 року вони виявили, що до звичайних кондиціонерів повітря можна приєднувати пристрої, що охолоджуються під час випаровування води. Завдяки цьому повітря, яке пристрій забирає ззовні, буде холоднішим.

Автор фото, EPA

Підпис до фото,

У Нью-Делі, Індія, де температура може сягати 50˚C, без кондиціонерів не обійтися

Тому звичайним кондиціонерам легше знижувати температуру повітря, що надходить ззовні. Вчені підрахували, що такі системи можуть покращити ефективність охолодження в умовах клімату деяких країн Європи від 30% до 50%.

Технологічний гігант Samsung розробив "безвітряну" технологію, що делікатно подає повітря в кімнату (щойно буде досягнуто бажаної температури). При цьому не вмикаються енергоємні вентилятори, які зазвичай виштовхують повітря на великих обертах.

За словами представників компанії, такі кондиціонери на 32% ефективніші, ніж традиційні.

Сьогодні на ринку вже вдосталь ефективних приладів для кондиціонування повітря. Є серед них і моделі, в яких використовуються прості пристрої - інвертори.

Інвертори регулюють інтенсивність охолодження повітря, зчитуючи дані сенсора про навколишню температуру. Вони можуть працювати безперервно, але в режимі зниженої потужності.

Автор фото, EPA

Підпис до фото,

Чоловік у Карачі (Пакистан) охолоджується в аномальну спеку, від якої померло щонайменше 60 людей

Пропустити подкаст і продовжити
подкаст
Що це було

Головна історія тижня, яку пояснюють наші журналісти

Випуски

Кінець подкаст

У перспективі такий охолоджувальний пристрій виявляється економічнішим, ніж простіший кондиціонер повітря, який працює з тією самою швидкістю і для підтримання потрібної температури то вмикається, то вимикається.

"Коли вони працюють не на повну потужність, то їхня робота дуже ефективна", - пояснює пан Паркер.

Населення країн, що розвиваються, не бажає витрачати зайві гроші на кондиціонери з інверторами. Але якби люди все-таки зробили ставку на ефективність, це змінило б споживання електроенергії на краще, адже з часом ситуація тільки погіршується, переконаний Браян Мазервей з агенції IEA.

"Дуже важливо, щоб люди відчували цю нагальну потребу - купувати енергоефективніші кондиціонери", - зазначає він.

"І рішення вже доступне, його можна придбати".

Однак у таких країнах, як Китай, це може бути непростим завданням, підкреслює Ієн Стаффелл, експерт з питань енергетики, який працює в Імперському коледжі Лондона.

"Китайці купують найдешевші прилади, не переймаючись вартістю електрики. Бо електрика в Китаї дуже дешева", - пояснює він.

Та все ж на початку 2018 року китайські організації з питань енергетики запровадили в країні програми для вдосконалення стандартів енергоефективності та маркування продуктів на ринку.

Автор фото, Tado

Підпис до фото,

Система Tado автоматично вимикає кондиціонування, коли нікого немає вдома

За допомогою ефективного керування наявними кондиціонерами теж можна було б заощадити багато енергії.

Наприклад, "розумний пульт" компанії Tado - це система, якою можна керувати за допомогою мобільного додатка. Вона автоматично вимикає кондиціонери, коли люди виходять з приміщення. Також вона змінює інтенсивність охолодження, керуючись прогнозами погоди в інтернеті.

Таке "розумне" керування кондиціонерами допомагає скоротити споживання електроенергії на 40%, стверджує компанія Tado.

Звичайно, підвищений попит на системи кондиціонування повітря не мав би такого великого значення, якби вся електрика, яку вони споживають, надходила з відновлюваних джерел.

Але, попри швидкий розвиток відновлюваних джерел у багатьох країнах, цей сценарій залишається малоймовірним.

"Ми помітили, що попит на електрику для охолодження - кондиціонування повітря в житлових та офісних приміщеннях - зростає доволі швидкими темпами", - прокоментував пан Мазервей.

Це пов'язано не лише з підвищенням температури повітря на планеті. Також зростає рівень доходів населення в країнах, які найбільше потерпають від глобального потепління, уточнив спеціаліст.

Очікується, що протягом наступних 30 років на Китай, Індію та Індонезію припадатиме половина збільшення споживання електроенергії.

Втім, наслідки відчутні вже сьогодні. Нещодавно одна з енергетичних компаній Індії назвала "надмірне користування кондиціонерами повітря" причиною масштабного споживання електроенергії на північному сході країни.

У 2015-2016 роках попит на кондиціонери в Китаї не надто зростав. Але торік він різко збільшився на 45%, розповідає Дінеш Кітані з дослідницької агенції IHS Markit. Частково це пояснювалося спекотним літом.

Агенція IHS Markit має окрему службу для вивчення питань, пов'язаних із використанням побутової техніки. За її оцінками, 2016 року в світі було 130 мільйонів побутових кондиціонерів повітря. А вже через рік їх стало 160 мільйонів.

Інновації в охолодженні та поступовий перехід на відновлювані джерела енергії допоможуть зменшити попит на кондиціонери повітря. Але водночас такі експерти з енергетики, як пан Стаффелл, вказують на те, що в умовах теплішого клімату світ менше потребуватиме центрального опалення.

А якщо знизиться потреба в опалюванні, це врівноважить зростання попиту на охолодження.