Globaalne kütte-, ventilatsiooni- ja kliimaseadmete turg
Globaalne kütte-, ventilatsiooni- ja kliimaseadmete (HVAC) turg ületab 2012. aastal 70 miljardit dollarit. Ülemaailmne seadmete nõudlus kasvab 5,8% aastas. Aasia ja Vaikse ookeani piirkond edestab ülejäänud maailma, kusjuures Hiina ja India on elatustaseme tõusu tõttu eesotsas. Jahutusseadmetesse tehtavad investeeringud ületavad küttesüsteemidesse tehtavad investeeringud. Kuna kliendid harjuvad oma autodes kliimaseadmete mugavusega, ootavad nad seda üha enam ka oma kodudes. Turg on stabiilne, kusjuures seitsme suurima tarnija osakaal kogumüügist on üle nelja viiendiku.
Energiasääst ja keskkonnakaitse on sektori kaks peamist teemat. Kunagi toetus tööstusharu CFC-külmutusagensidele, mis kahandavad osoonikihti. Tööstusharu tegi koostööd, et asendada need keskkonnasõbralikumate kemikaalidega. Hiljuti on CO2 kujunenud kõige tõenäolisemaks asendajaks autode kliimaseadmetes ja kõrgsurveveesoojendites. HPWH CO2 standard töötati välja vaid paar aastat tagasi, peamiselt üheksa Jaapani ettevõtte, sealhulgas Daikini, Hitachi, Toshiba ja Panasonicu koostöös.
Kuigi CO2 on samuti kasvuhoonegaas, peab tööstusharu HVAC-süsteemide poolt eralduva CO2 hulka elektrijaamade ja sõidukite poolt eralduva CO2 hulgaga võrreldes tühiseks. Peamine puudus on aga see, et CO2-süsteemid peavad töötama viis korda suurema rõhuga kui traditsioonilised seadmed. See loob rea uusi tehnilisi väljakutseid ja suurendab energiatarbimist. Kõrge efektiivsuse, madala mürataseme, madala vibratsiooni ja kõrge siserõhu saavutamiseks on vaja raskemaid torusid, mis on valmistatud kallimatest sulamitest, mis suurendab nõudlust spetsiaalsete metallide järele.
Innovatsioon
Järgmine innovatsioonilaine näib olevat interneti integreerimine HVAC-juhtimissüsteemidega. Traditsiooniline termostaat koos internetikommunikatsiooni standardite ja veebipõhiste juhtimissüsteemidega laiendab nutikate hoonete kontseptsiooni, hõlmates reaalajas andmetega analüütikat, otsuste tegemist ja juhtimistööriistu rajatiste ja kodude jaoks, mis varem olid reserveeritud tööstuslikele rakendustele. Intelligentsed juhtimissüsteemid, mis jälgivad ja optimeerivad energiatarbimist, saadavad teateid ja aruandeid, mille eesmärk on vähendada kogu süsteemi elutsükli jooksul omamise kogukulusid, on nüüd HVAC-turu lahutamatu osa.
Kõige olulisem mõtteviisi muutus HVAC maailmas on võimalus loobuda traditsioonilistest kompressoritest ja õhupumpadest, kavandades musta seinapõhise kütte- ja jahutussüsteemi äri- ja elamutele. Lõunapoolses hoonekonstruktsioonis on näha must sein, mille vahel on õhupilu ja läbipaistev polükarbonaatpaneel, mis on valmistatud horisontaalsetest õhuosakestest, sealhulgas ülijuhtivast alumiiniumfooliumist. Välisõhk siseneb vasakult ja voolab paremale, kuni jõuab vertikaalse šahtini, tõuseb üles ja vabastab oma sooja õhu fuajeesse.
See õhkkütte jaoks mõeldud must sein kasutab füüsikaseadusi, töötab ilma liikuvate osadeta ja pakub oma konstruktsioonilt mugavat küttesüsteemi ilma kompressorite, õhupumpade või mehaaniliste seadmete vajaduseta. See saavutatakse, kui hoone projekteerib asjatundlik arhitekt, kellel on tööriistad sobivate seinamõõtmete ja vajaliku õhuvoolu arvutamiseks, tuginedes ajaloolistele andmetele välistemperatuuri, niiskustaseme ja ideaalse sisetemperatuuri vahemiku kohta. Sama süsteemi saab samade põhimõtete kohaselt kasutada ka suvel. Garaaži tuleb aga nüüd jahutada, mitte kütta. Seetõttu läbib kuum õhk, mis nüüd kiiremini tekib, soojusvaheti ja muundatakse jahedaks õhuks samade põhimõtete järgi nagu jahutamisel, kus kuum õhk eemaldatakse külma õhu loomiseks. Kuna jahe õhk tekib ülaosas, langeb see alla ja jaotub kergesti kogu saalis.
Lihtne konstruktsioon vajab minimaalset hooldust (aeg-ajalt aknapesu). Kuna sellel puuduvad liikuvad osad, ei kulu ega hõõrdu metall, seega vajab süsteem vähem hooldust ja ei tarbi energiat. Soojusvahetus kaotab minimaalselt energiat. Tegelikult on sellel kütte- ja jahutussüsteemil potentsiaali protsessi käigus elektrit toota. Kapitaliinvesteering on minimaalne
Esimene rahavoog
Lisas pildil olev must sein on olnud kasutusel alates 1995. aastast ja selle tellis Per Carstedt, Fordi edasimüüja Umeå piirkonnas (Põhja-Rootsis), kellel on tõestatud kogemused energiatõhusate hoonete projekteerimisel. See on osa rohelisest tsoonist (GreenZone), mille projekteeris Anders Nyquist, kes on ehitanud arvukalt energiatõhusaid ja vähese veekuluga hooneid Euroopas, Aasias, Aafrikas ja Ladina-Ameerikas. GreenZone'i väikese tööstusklastri, mis ühendab bensiinijaama (Statoil), kiirtoidurestorani (McDonald's) ja Fordi esinduse, hästi dokumenteeritud tulemused on investorite ja üürnike seas nii hästi vastu võetud, et 2013. aastaks on plaanis teine, täiustatud roheline tsoon, mis hõlmab uusimaid tehnoloogiaid.
Anders Nyquisti projektid lähevad kaugemale Edward Morse'i algselt välja töötatud ja patenteeritud ning 1960. aastatel prantsuse inseneri Félix Trombe'i ja arhitekt Jacques Micheli poolt täiustatud arhitektuurilisest kontseptsioonist. Kuigi süsteem on üsna sarnane, on Anders integreerinud soojusvahetid ja mängib suvel sissepääsu juures musta ja valgega, et luua ideaalsed kütte- ja jahutusefektid.
Võimalus
Kuigi paljud võtavad aega ja vaeva, et sõita rongiga kolm tundi Stockholmist põhja poole, et seda disainiime töös näha, ei ole selle lihtsa soojuse rakendamise lähenemisviisi eesmärk seda blokeerida, nagu tavaliselt lõunapoolse seina puhul, vaid pigem muuta see jahutamiseks ja kütmiseks soojuseks, olenevalt kliimanõuetest. Pärast põhjalikku analüüsi otsustas Jaapani autotootja usaldada oma tulevased Skandinaavia kontorid ja esindused Anders Nyquistile, nõudes nende põhimõtete kasutamist standardina. Asjaolu, et arhitekt suutis demonstreerida selle toimivust madalamate investeerimis- ja tegevuskuludega ning samal ajal näidata, et see suudab töötada erinevates kultuurilistes ja klimaatilistes keskkondades, sealhulgas Jaapanis, kus ta renoveeris Daiwa House'i hooned Sendais Põhja-Jaapanis, veenis Toyotat, et tema on hoone peamine arhitekt.
„Must sein soojendamiseks ja jahutamiseks“ peaks Fordi ja Toyota loodud nähtavuse tõttu üha populaarsemaks muutuma. Disain on tegelikult üsna lihtne ning minimaalsete üldfüüsika ja eriti õhuvoolu tundmise nõudmistega võimaldab see sellele HVAC-süsteemile standardiseeritud lähenemist, vabastades kapitali ja pakkudes samal ajal suuremat mugavust madalama hinnaga kõigile elanikele. Kuigi seda disaini ei saa rakendada autode, veoautode ja rongide kliimaseadmetele, võimaldab see äri-, elamu- ja tööstushoonete täielikku kapitaalremonti, rakendades kontseptsiooni „asendada midagi mitte millegi vastu“, nagu propageerib sinine majandus.
Anders Nyquisti kujundatud must sein Fordi esinduses Umeås Rootsis.
Foto Anders Nyquisti nõusolekul.
