Как наша любовь к прохладе греет планету

  • Крис Баранюк
  • Репортер по вопросам технологий
Как охлаждаться в мире, где царит жара?

Автор фото, Getty Images

Підпис до фото,

Как охлаждаться в мире, где царит жара?

Температура воздуха в мире постоянно растет, а вместе с ней - и популярность систем кондиционирования воздуха в домах, офисах и магазинах. Но эти приборы потребляют немало электричества. Не станет ли от этого климат еще хуже? И можно ли это предотвратить, если усовершенствовать энергоэффективность кондиционеров?

В мире становится все жарче. По словам климатологов, с 2001 года был зафиксирован рекорд - 16 из 17 самых теплых годов.

Неудивительно, что спрос на системы кондиционирования воздуха сегодня достиг заоблачных высот. По прогнозам Международного энергетического агентства (International Energy Agency, IEA), объемы электроэнергии, потребляемые этими системами, к 2050 году могут увеличиться втрое.

Это означает, что к 2050 году для всех кондиционеров на планете нужно будет столько электроэнергии, сколько сегодня потребляют США, Европейский Союз и Япония вместе взятые.

Поэтому ученые и технологические компании пытаются сделать системы охлаждения более энергоэффективными.

Например, исследователи Стэнфордского университета разработали систему, в которой используются самые современные материалы и "нанофотоника".

Они изобрели тонкий, как пластинка, материал с высокой отражательной способностью, который отдает тепло в воздух даже под прямыми солнечными лучами. Инфракрасная тепловая энергия излучается с такой длиной волны, что проникает сквозь атмосферу Земли в космос, а не поглощается ею.

Автор фото, Aaswath Raman

Підпис до фото,

Жидкостные охладительные панели Skycool Systems тестируют на крыше

Пропустити подкаст і продовжити
подкаст
Що це було

Головна історія тижня, яку пояснюють наші журналісти

Випуски

Кінець подкаст

В процессе тестирования исследователи выяснили, что так можно охлаждать воду, которая течет по трубкам под панелями, изготовленными из этого материала. Эту воду, которая в среднем на несколько градусов холоднее температуры воздуха на улице, можно в дальнейшем использовать для охлаждения помещений внутри здания.

Электроэнергия для этого совсем не нужна.

Чтобы вывести эту технологию на рынок и получать прибыль, исследователи создали компанию SkyCool Systems.

"Есть смысл рассчитывать на то, что кондиционеры будущего будут вдвое экономичнее современных образцов", - сообщил Дэнни Паркер из Центра солнечной энергии при Университете Центральной Флориды.

В течение многих лет Паркер и его коллеги искали способ улучшить эффективность кондиционеров воздуха и систем отопления.

В частности, в 2016 году они обнаружили, что к обычным кондиционерам воздуха можно присоединять устройства, которые охлаждаются при испарении воды. Благодаря этому воздух, который устройство забирает извне, будет холоднее.

Автор фото, EPA

Підпис до фото,

В Индии, где температура может достигать 50˚C, без кондиционеров не обойтись

Поэтому обычным кондиционерам легче снижать температуру воздуха, поступающего извне. Ученые подсчитали, что такие системы могут улучшить эффективность охлаждения в условиях климата некоторых стран Европы от 30% до 50%.

Технологический гигант Samsung разработал "безветренную" технологию, которая деликатно подает воздух в комнату (как только будет достигнута желаемая температура). При этом не включаются энергоемкие вентиляторы, которые обычно выталкивают воздух на больших оборотах.

По словам представителей компании, такие кондиционеры на 32% эффективнее, чем традиционные.

Сегодня на рынке уже достаточно эффективных приборов для кондиционирования воздуха. Есть среди них и модели, в которых используются простые устройства - инверторы.

Инверторы регулируют интенсивность охлаждения воздуха, считывая данные сенсора об окружающей температуре. Они могут работать непрерывно, но в режиме пониженной мощности.

Автор фото, EPA

Підпис до фото,

Мужчина в Карачи (Пакистан) охлаждается в аномальную жару, от которой умерло по меньшей мере 60 человек

В перспективе такое охлаждающее устройство оказывается экономичнее, чем простой кондиционер воздуха, который работает с той же скоростью и для поддержания нужной температуры то включается, то выключается.

"Когда они работают не на полную мощность, то их работа очень эффективна", - объясняет Паркер.

Население развивающихся стран не хочет тратить лишние деньги на кондиционеры с инверторами. Но если бы люди все-таки сделали ставку на эффективность, это изменило бы потребление электроэнергии к лучшему, ведь со временем ситуация только ухудшается, убежден Брайан Мазеруэй из агентства IEA.

"Очень важно, чтобы люди чувствовали эту насущную потребность - покупать энергоэффективные кондиционеры", - отмечает он.

"И решение уже доступно, его можно приобрести", - добавляет Мазеруэй.

Однако в таких странах как Китай это может быть непростой задачей, подчеркивает Иен Стаффелл, эксперт по вопросам энергетики, который работает в Имперском колледже Лондона.

"Китайцы покупают самые дешевые приборы, не заботясь о стоимости электричества. Потому как электричество в Китае очень дешевое", - объясняет он.

И все же в начале 2018 года китайские организации по вопросам энергетики ввели в стране программы по совершенствованию стандартов энергоэффективности и маркировки продуктов на рынке.

Автор фото, Tado

Підпис до фото,

Система Tado автоматически выключает кондиционирование, когда никого нет дома

С помощью эффективного управления имеющимися кондиционерами тоже можно было бы сэкономить много энергии.

Например, "умный пульт" компании Tado - это система, которой можно управлять с помощью мобильного приложения. Она автоматически выключает кондиционеры, когда люди выходят из помещения. Также она изменяет интенсивность охлаждения, руководствуясь прогнозами погоды в интернете.

Такое "умное" управление кондиционерами помогает сократить потребление электроэнергии на 40%, утверждает компания Tado.

Конечно, повышенный спрос на системы кондиционирования воздуха не имел бы такого большого значения, если бы все электричество, которое они потребляют, поступало из возобновляемых источников.

Но, несмотря на быстрое развитие возобновляемых источников во многих странах, этот сценарий остается маловероятным.

"Мы заметили, что спрос на электричество для охлаждения - кондиционирования воздуха в жилых и офисных помещениях - растет довольно быстрыми темпами", - прокомментировал Мазеруэй.

Это связано не только с повышением температуры воздуха на планете. Также растет уровень доходов населения в странах, которые больше всего страдают от глобального потепления, уточнил специалист.

Ожидается, что в ближайшие 30 лет на Китай, Индию и Индонезию будет приходиться половина увеличения потребления электроэнергии.

Впрочем, последствия ощутимы уже сегодня. Недавно одна из энергетических компаний Индии назвала "чрезмерное пользование кондиционерами воздуха" причиной масштабного потребления электроэнергии на северо-востоке страны.

В 2015-2016 годах спрос на кондиционеры в Китае не слишком рос. Но в прошлом году он резко увеличился на 45%, рассказывает Динеш Китано из исследовательского агентства IHS Markit. Отчасти это объяснялось жарким летом.

Агентство IHS Markit имеет отдельную службу для изучения вопросов, связанных с использованием бытовой техники. По ее оценкам, в 2016 году в мире было 130 млн бытовых кондиционеров воздуха. А уже через год их стало 160 млн.

Инновации в охлаждении и постепенный переход на возобновляемые источники энергии помогут уменьшить спрос на кондиционеры. Но в то же время такие эксперты по энергетике как Стаффелл указывают на то, что в условиях более теплого климата мир будет меньше нуждаться в центральном отоплении.

А если снизится потребность в отоплении, это уравновесит рост спроса на охлаждение.

Следите за нашими новостями в Twitter и Telegram