Co potrafią współczesne klimatyzatory?

Co potrafią współczesne klimatyzatory?

Klimatyzatory z biegiem lat stały się urządzeniami prawie do wszystkiego Dołączyły one do grona wielofunkcyjnych sprzętów wyposażenia naszych domów. Nie tylko obniżają temperaturę, ale także nawilżają i oczyszczają powietrze - a nawet rozpylają witaminy. Producenci wyposażają je w czujki ruchu, dzięki czemu ich praca zależy od obecności ludzi w pomieszczeniu. Można nimi sterować zdalnie - spoza domu. Wiele modeli latem chłodzi, a zimą zamienia się w grzejniki. Co jeszcze potrafią te urządzenia i czego od nich wymagamy?

Wprowadzenie

Rok 1902 to punkt zwrotny w historii klimatyzatorów – to wtedy wynaleziono – zastosowano w praktyce pierwszy prawdziwy klimatyzator. Niejaki Willis Carrier (często nazywany ojcem klimatyzacji) zaprojektował pierwszy zasilany elektrycznie sprzęt klimatyzacyjny w drukarni (wilgoć zakłócała proces drukowania). Wynalazca przepuszczał powietrze przez wężownice wypełnione zimną wodą, aby obniżyć jego temperaturę i skraplać wilgoć z powietrza. Cztery lata później opatentował swoje urządzenie. Nazwał je „urządzeniem do uzdatniania powietrza”. Chociaż zwykle myślimy, że chłodzenie jest najważniejsze, w rzeczywistości to usuwanie wilgoci z powietrza było najważniejsze dla pierwszego klienta firmy Carrier. W 1906 roku Stuart Cramer użył po raz pierwszy terminu „klimatyzacja” dla sprzętu, który wynalazł w celu dodania wilgoci do powietrza w swojej fabryce włókienniczej. Od tego się zaczęło. Od zastosowań w przemyśle. Jednak Willis Carrier opracował w 1928 roku również pierwszy klimatyzator do użytku domowego „Weathermaker”. Widział, że ludzie prędzej czy później będą wymagać od pomieszczeń w domach, czy kinach znośnego klimatu. Przecież nikt nie lubi się pocić w upały! [5][6].

Co potrafią współczesne klimatyzatory?Rys. 1. Willis Carrier pozuje w 1922 roku z pierwszym agregatem chłodniczym stosowanym w przemyśle (ale również w biurach, kinach, teatrach itp.) oraz reklama domowych klimatyzatorów firmy Carrier z ok. 1947 r. – klimatyzatory wchodzą na rynek domów mieszkalnych w USA [5][6][7]

Wczesne klimatyzatory były duże i drogie, więc jak można się spodziewać, tylko ci, którzy mieli duże domy i dużo pieniędzy, mogli sobie na nie pozwolić. Ile pieniędzy kosztowały? Pierwsze jednostki klimatyzacyjne kosztowały nawet 10 000 do 50 000 USD – a było to na początku XX wieku! Zatem po przeliczeniu na dzisiejszy kurs kwota na prawdę powalająca! Z czasem urządzenia te jednak stały się powszechne i dostępne dla każdego. W 1953 roku producent samochodów General Motors zaoferował już klimatyzację w modelach Cadillac i Oldsmobile jako opcję za 600 USD. Zaczyna się też sprzedawać coraz więcej niedrogich klimatyzatorów okiennych [5][6][7].

Klimatyzacja obecnie jest nie tylko przydatna do zwiększania komfortu w domach i budynkach komercyjnych w upalne dni, ale jest to również główna technologia kontrolowania poziomu wilgotności i poprawy jakości powietrza w pomieszczeniach, niezależnie od tego, gdzie jest zainstalowana – stała się powszechna [5].

Energooszczędność, hipoalergiczność, cicha praca, niska cena. Producenci urządzeń chłodzących, chcąc pokonać konkurencję, muszą uwzględniać coraz więcej parametrów by konkurować na rynku. Klimatyzatory zużywają coraz mniej energii, co obniża koszt ich eksploatacji. Szacuje się, że za miesiąc korzystania z klimatyzacji w mieszkaniu płacimy średnio 50 złotych miesięcznie. Urządzenia najnowszej generacji są wyposażone w system samooczyszczania, co zapobiega namnażaniu się w ich wnętrzu bakterii i grzybów, tak niebezpiecznych dla alergików. Wiele klimatyzatorów posiada funkcję regulacji głośności pracy, dlatego nie trzeba ich wyłączać nawet podczas snu małych dzieci [3][5][15].


Innowacyjne technologie w klimatyzatorach

Jednym z ważniejszych oczekiwanych cech klimatyzatorów jest czystość i higiena pracy. Technologia FrostWash firmy Hitachi zatrzymuje kurz i brud, które osadzają się na wymienniku ciepła, zamrażając go w wilgoci wytwarzanej podczas normalnej pracy. Szron jest następnie rozmrażany i wypłukiwany w higieniczny sposób z urządzenia, przenosząc ze sobą kurz, pleśń i bakterie. Cykl czyszczenia FrostWash jest automatyczny i rozpoczyna się po zgromadzeniu określonej liczby godzin pracy [8].

Co potrafią współczesne klimatyzatory?Rys. 2. Cykl czyszczenia FrostWash w klimatyzatorach Hitachi [8]


Klimatyzatory Samsung wykorzystują nowatorską technologię Windfree. Chłodne powietrze przedostaje się w naturalnym obiegu przez 21 tysięcy mikrootworów, bez zimnych podmuchów. Dodatkowo technologia AI Auto Comfort analizuje warunki panujące w pomieszczeniu i wzorce użytkowania. Funkcja ta automatycznie dostosowuje temperaturę i optymalizuje warunki panujące w pomieszczeniu w oparciu o preferencje użytkownika i temperaturę panującą na zewnątrz, by zawsze zapewniać najwyższy poziom komfortu [2].

Co potrafią współczesne klimatyzatory?Rys. 3. Innowacje w klimatyzatorach firmy Samsung [2]


Klimatyzatory Gree, jako nieliczne na rynku, dają możliwość samodzielnej stylizacji elementów dekoracyjnych, dobory koloru, kształtu i funkcji na jakich zależy klientowi. Firma dodatkowo zamierza produkować klimatyzatory o zerowej emisji dwutlenku węgla. Jeśli wejdą takie urządzenia na rynek, pomogą zmniejszyć emisję dwutlenku węgla o 85,7% w porównaniu z tradycyjnymi klimatyzatorami. Firma koncentruje się również na inteligentnych domach i bada nowe technologie głosowe i wizyjne, aby poprawić interakcję inteligentnych urządzeń domowych [17].

Co potrafią współczesne klimatyzatory?Rys. 4. Trzycylindrowa, dwustopniowa sprężarka rotacyjna o zmiennym stosunku objętości” zapewnia niezawodną wydajność ogrzewania w bardzo niskich temperaturach otoczenia [17]

Duże znaczenie dla naszego komfortu ma również możliwość sterowania klimatyzatorem za pomocą WiFi z dowolnego miejsca. W praktyce oznacza to większą elastyczność pracy, szybsze osiągnięcie komfortu cieplnego w domu oraz znaczne oszczędności. Jeśli wracamy do domu, możemy uruchomić urządzenie odpowiednio wcześnie, a jeśli wyjechaliśmy i nie wyłączyliśmy naszego klimatyzatora, wcale nie musimy się wracać — wystarczy użyć aplikacji [1][4][12].

Co potrafią współczesne klimatyzatory?Rys. 5. Sterowanie klimatyzatorem za pomocą WiFi z dowolnego miejsca [3]

Jednym zauważalnych trendów w branży klimatyzatorów jest wykorzystywanie technologii 3D. Produkcja w technologii druku przyrostowego 3D umożliwia wytwarzanie przedmiotów bez niestandardowych form lub oprzyrządowania oraz pozwala na wytwarzanie złożonych kształtów i skomplikowanych projektów, których nie można wykonać inni technologiami. Niektóre w branży przykłady to drukowane w 3D wentylatory, kanały, zawory itp. Firma Daikin chce m.in. opracować polimer odpowiedni do technologii 3D w którym wytwarzane części byłyby odporne na ciepło i chemikalia [11].

Co potrafią współczesne klimatyzatory?Rys. 6. Części wykonane w technologii druku 3D w firmie Daikin [11]

Co potrafią współczesne klimatyzatory?Rys. 7. Całą obudowa klimatyzatora wykonana w technologii 3D [12]

Zapotrzebowanie na energię do chłodzenia pomieszczeń na całym świecie wzrosło ponad trzykrotnie w ciągu najbliższych 30 lat i będzie odpowiadać za około 37% wzrostu światowego zapotrzebowania na energię elektryczną do 2050 r.. Międzynarodowa Agencja Energetyczna (IEA) przewiduje, że co sekundę przez następne 30 lat będzie sprzedawanych 10 nowych klimatyzatorów [14].

Co potrafią współczesne klimatyzatory?Rys. 8. Dodatkowe moce wytwórcze i inwestycje niezbędne do zaspokojenia zapotrzebowania na chłodzenie w 2050 r. [13][14]

Klimatyzatory przyszłości muszą być zatem coraz bardziej energooszczędne. Stąd standardem są już klimatyzatory inwerterowe. To rodzaj klimatyzatorów, które zużywają mniej energii niż tradycyjne klimatyzatory. Sprężarka napędzana falownikiem utrzymuje silnik włączony w sposób ciągły i dostosowuje prędkość, aby zmieniać temperaturę. Oznacza to, że używana moc może wahać się od 0 do 100 %. Jest to bardziej energooszczędne niż wielokrotne włączanie i wyłączanie silnika.

Inverter AC nie jest nową technologią, a różne marki oferują technologię podwójnego inwertera. Samsung idzie o krok dalej, wprowadzając pierwszy na świecie 8-biegunowy falownik , znany również jako potrójny falownik. Pomaga zredukować wibracje do minimum, aby zredukować hałas. Poza tym technologia ta zmniejsza wahania momentu obrotowego i znacznie zwiększa wydajność układu. Oprócz wydłużenia żywotności zasilacza, technologia 8-biegunowego inwertera zapewnia o 67% szybsze chłodzenie. Ponadto zużywa o 69% mniej energii niż konwencjonalne klimatyzatory [15].

Co potrafią współczesne klimatyzatory?Rys. 9. Tzw. 8-biegunowy falownik firmy Samsung [2][15]

Podsumowanie

Segment klimatyzatorów w sektorze dóbr konsumpcyjnych ma ogromną konkurencję, a każdy producent próbuje prześcignąć drugiego, wprowadzając innowacyjne technologie i zdobywając coraz większy rynek. Generalnie wszelkie zmiany u producentów klimatyzatorów zmierzają w kierunku zwiększenia wydajności i niezawodności. Nowe sprężarki, nowe hybrydowe wymienniki ciepła o zwiększonej powierzchni wymiany ciepła, czy zoptymalizowana kontrola czynnika chłodniczego oraz specjalne dyfuzory poprawiające trakcję przepływu powietrza i zwiększające prędkość przepływu powietrza. Wszystko to poprawia działanie tych urządzeń!

Urządzenia są bezpieczne. Po wykryciu wycieku w klimatyzatorach wiodących firm system automatycznie rozpoczyna aktywny proces odpompowania w celu zebrania czynnika chłodniczego i zamknięcia wszystkich zaworów w celu odizolowania go w urządzeniu.

Normą są już także inteligentne termostaty, którymi można sterować zdalnie i wyłączać ogrzewanie lub chłodzenie, gdy nie ma użytkownika w domu, albo we wskazanym pokoju (czujniki sufitowe do wykrywania ruchu) - a wszystko to sterowane za pomocą smartfona.

Połączone systemy i aplikacje na telefon pozwalają nam teraz sterować oświetleniem, ogrzewaniem, chłodzeniem, systemami bezpieczeństwa, monitoringiem i rozrywką w naszym domu za naciśnięciem wirtualnego przycisku. To oczywiste, że te „inteligentne” technologie będą nadal ewoluować i integrować się z naszymi domami, umożliwiając nam kontrolowanie poziomu komfortu w każdym szczególe.


Źródła:

  1. https://www.eko-sowa.pl/porady/trendy-w-branzy-klimatyzacji/ (dostęp 03.2023r.)

  2. https://www.samsung.com/pl/business/climate/windfree/ (dostęp 03.2023r.)

  3. https://www.wentylacyjny.pl/2004-2-2-klimatyzacja--trendy-i-nowosci-rynkowe.html (dostęp 03.2023r.)

  4. https://www.klimatyzacja.pl/klimatyzacja/branza-hvac-w-2019-roku-najwazniejsze-trendy-i-prognozy-rynku (dostęp 03.2023r.)

  5. https://www.pickhvac.com/room-ac-unit/history/ (dostęp 03.2023r.)

  6. https://www.thoughtco.com/willis-haviland-carrier-air-conditioning-4078668 (dostęp 03.2023r.)

  7. https://www.smithsonianmag.com/smithsonian-institution/unexpected-history-air-conditioner-180972108/ (dostęp 03.2023r.)

  8. https://www.hitachiaircon.com/innovation/frostwash (dostęp 03.2023r.)

  9. https://www.thetrainingcenterofairconditioningandheating.com/hvac-system/innovations-in-the-hvac-industry/ (dostęp 03.2023r.)

  10. https://joplins.net/articles/11-innovations-that-will-change-hvac-forever (dostęp 03.2023r.)

  11. https://www.fabbaloo.com/2020/08/the-innovation-of-daikin-hvac-and-3d-printing (dostęp 03.2023r.)

  12. https://www.trendhunter.com/trends/3dprinted-air-conditioner (dostęp 03.2023r.)

  13. https://www.weforum.org/agenda/2020/01/these-innovations-could-keep-us-cool-without-heating-us-up/ (dostęp 03.2023r.)

  14. https://www.iea.org/reports/the-future-of-cooling (dostęp 03.2023r.)

  15. https://www.kitchenarena.in/samsung-ac-review/ (dostęp 03.2023r.)

  16. https://www.prnewswire.com/news-releases/gree-enters-second-half-of-2021-with-significant-momentum-thanks-to-innovative-new-products-b-sales-on-amazon-301344195.html (dostęp 03.2023r.)

  17. https://gree-america.com/ (dostęp 03.2023r.)

Ekspert ds OZE - dr inż. Adam Mroziński
Dr inż. Adam Mroziński - naukowiec, działacz na rzecz biznesu, dydaktyk.
Dr inż. Adam Mroziński - naukowiec, wspiera rozwój relacji uczelnia-biznes, dydaktyk. Autor patentów z zakresu ekologii i OZE nagradzanych na wystawach krajowych i międzynarodowych. Wykładowca Politechniki Bydgoskiej, Wydział Inżynierii Mechanicznej oraz Dyrektor Centrum Kompetencji - Interdyscyplinarnego Centrum Odnawialnych Źródeł Energii na PB

więcej informacji o autorze
Zostań partenrem i sprzedawaj fotowoltaikę

Kontakt

Spytaj o bezpłatną wycenę lub umów się na spotkanie.

Zostaw nam swoje dane, a my oddzwonimy do Ciebie w przeciągu 24h. Nasz ekspert może przyjechać do Ciebie i omówić szczegóły przy ciepłej kawie i to całkowicie za darmo. Zapraszamy do kontaktu.

Flixenergy.pl

Zadzwoń lub napisz

784 530 148

kontakt@flixenergy.pl

 

Nasi handlowcy:

Ciasteczka


Używamy plików cookies, aby ułatwić Ci korzystanie z naszego serwisu oraz do celów statystycznych. Jeśli nie blokujesz tych plików, to zgadzasz się na ich użycie oraz zapisanie w pamięci urządzenia. Pamiętaj, że możesz samodzielnie zarządzać cookies, zmieniając ustawienia przeglądarki.

Polityka Prywatności i Polityka Cookies
Akceptuj
ładowanie strony...