Globalno tržište grijanja, ventilacije i klimatizacije
Globalno tržište grijanja, ventilacije i klimatizacije (HVAC) premašit će 70 milijardi dolara u 2012. Globalna potražnja za opremom povećavat će se za 5,8% godišnje. Azijsko-pacifička regija nadmašit će ostatak svijeta, a Kina i Indija predvodit će taj trend zbog rastućeg životnog standarda. Ulaganja u rashladnu opremu nadmašit će ona u sustavima grijanja. Kako se kupci budu navikavali na udobnost klimatizacije u svojim automobilima, sve će je više očekivati i u svojim domovima. Tržište je stabilno, a sedam najvećih dobavljača čini više od četiri petine ukupne prodaje.
Ušteda energije i zaštita okoliša dvije su glavne teme sektora. Industrija se nekoć oslanjala na CFC rashladna sredstva koja oštećuju ozonski omotač. Industrija je surađivala kako bi ih zamijenila ekološki prihvatljivijim kemikalijama. Nedavno se CO2 pojavio kao najvjerojatnija zamjena u automobilskim klima uređajima i visokotlačnim bojlerima (HPWH). Standard HPWH CO2 razvijen je prije samo nekoliko godina, prvenstveno suradnjom devet japanskih tvrtki, uključujući Daikin, Hitachi, Toshibu i Panasonic.
Iako je CO2 također staklenički plin, industrija smatra da je količina CO2 koju emitiraju HVAC sustavi zanemariva u usporedbi s onom koju emitiraju elektrane i vozila. Međutim, glavni nedostatak je taj što CO2 sustavi moraju raditi pod pet puta većim tlakom od tradicionalne opreme. To stvara niz novih tehničkih izazova i povećava potrošnju energije. Postizanje visoke učinkovitosti, niske buke, niskih vibracija i visokog unutarnjeg tlaka zahtijeva teže cijevi izrađene od skupljih legura, što povećava potražnju za specijaliziranim metalima.
Inovacija
Čini se da je sljedeći val inovacija integracija interneta s HVAC kontrolama. Tradicionalni termostat, u kombinaciji sa standardima internetske komunikacije i web-baziranim kontrolama, proširuje koncept pametnih zgrada kako bi uključio alate za analitiku, donošenje odluka i kontrolu objekata i domova s podacima u stvarnom vremenu, koji su prethodno bili rezervirani za industrijske primjene. Inteligentni sustavi upravljanja koji prate i optimiziraju potrošnju energije, šalju obavijesti i izvješća s ciljem smanjenja ukupnih troškova vlasništva tijekom životnog ciklusa sustava, sada su sastavni dio HVAC tržišta.
Najosnovnija promjena u razmišljanju u svijetu HVAC sustava je mogućnost uklanjanja tradicionalnih kompresora i zračnih pumpi kroz dizajn crnog zidnog sustava grijanja i hlađenja za poslovne i stambene zgrade. Južna građevinska konstrukcija otkriva crni zid sa zračnim rasporom između zida i prozirne polikarbonatne ploče izrađene od horizontalnih čestica zraka koje uključuju visoko vodljivu aluminijsku foliju. Vanjski zrak ulazi s lijeve strane i struji udesno dok ne dođe do vertikalnog vratila, diže se i ispušta svoj topli zrak u predvorje.
Ovaj crni zid za grijanje zraka koristi zakone fizike, radi bez ikakvih pokretnih dijelova i, po svojoj konstrukciji, pruža ugodan sustav grijanja bez potrebe za kompresorima, zračnim pumpama ili mehaničkim uređajima. To se postiže ako zgradu projektira stručni arhitekt koji ima alate za izračunavanje odgovarajućih dimenzija zida i potrebnog protoka zraka na temelju povijesnih podataka o vanjskoj temperaturi, razini vlažnosti i idealnom rasponu unutarnje temperature. Isti sustav može se koristiti ljeti primjenom istih principa. Međutim, garažu sada treba hladiti umjesto grijati. Stoga vrući zrak, koji se sada brže generira, prolazi kroz izmjenjivač topline i pretvara se u hladan zrak koristeći iste principe kao i kod hlađenja, gdje se vrući zrak uklanja kako bi se stvorio hladan zrak. Budući da se hladni zrak generira na vrhu, on pada i lako se distribuira po cijeloj dvorani.
Jednostavan dizajn zahtijeva minimalno održavanje (povremeno čišćenje prozora). Budući da nema pokretnih dijelova, nema trošenja ili trenja na metalu, pa sustav zahtijeva manje održavanja i ne troši energiju. Izmjenom topline gubit će se minimalna energija. Zapravo, ovaj sustav grijanja i hlađenja ima potencijal za proizvodnju električne energije u tom procesu. Kapitalna ulaganja su minimalna
Prvi novčani tok
Crni zid prikazan u dodatku u funkciji je od 1995. godine, a naručio ga je Per Carstedt, Fordov zastupnik u regiji Umeå (sjeverna Švedska), koji ima dokazano iskustvo u projektiranju energetski učinkovitih zgrada. Dio je Zelene zone, koju je dizajnirao Anders Nyquist, koji je realizirao brojne energetski učinkovite zgrade s niskom potrošnjom vode u Europi, Aziji, Africi i Latinskoj Americi. Dobro dokumentirana izvedba malog industrijskog klastera unutar Zelene zone, koji kombinira benzinsku postaju (Statoil), restoran brze hrane (McDonald's) i Fordov zastupnik, toliko je dobro prihvaćena od strane investitora i zakupaca da se za 2013. godinu planira izgradnja druge, napredne Zelene zone koja uključuje najnovije tehnologije.
Projekti Andersa Nyquista nadilaze arhitektonski koncept koji je izvorno razvio i patentirao Edward Morse, a usavršili 1960-ih francuski inženjer Félix Trombe i arhitekt Jacques Michel. Iako je sustav prilično sličan, Anders je integrirao izmjenjivače topline i igra se crnom i bijelom bojom na ulazu ljeti kako bi stvorio idealne efekte grijanja i hlađenja.
Prilika
Dok mnogi ulažu vrijeme i trud u putovanje tri sata vlakom sjeverno od Stockholma kako bi promatrali ovo čudo dizajna u radu, ovaj jednostavan pristup iskorištavanju topline nema za cilj blokirati je, kao što je obično slučaj s zidom okrenutim prema jugu, već je pretvoriti u toplinu za hlađenje i grijanje, ovisno o klimatskim zahtjevima. Nakon temeljite analize, japanski proizvođač automobila odlučio je povjeriti svoje buduće skandinavske urede i prodajna mjesta Andersu Nyquistu, inzistirajući na korištenju ovih principa kao standarda. Činjenica da je arhitekt uspio demonstrirati njegove performanse uz niže investicijske i operativne troškove, a istovremeno pokazati da može funkcionirati u različitim kulturnim i klimatskim okruženjima, uključujući i Japan, gdje je renovirao zgrade Daiwa House u Sendaiju, na sjeveru Japana, uvjerila je Toyotu da je on glavni arhitekt za zgradu.
Očekuje se da će "Crni zid za grijanje i hlađenje" steći sve veću popularnost zahvaljujući vidljivosti koju su stvorili Ford i Toyota. Dizajn je zapravo prilično jednostavan i uz minimalno poznavanje opće fizike, a posebno protoka zraka, omogućuje standardizirani pristup ovom HVAC sustavu, oslobađajući kapital uz pružanje veće udobnosti uz niže troškove za sve putnike. Iako se ovaj dizajn ne može primijeniti na klimatizaciju automobila, kamiona i vlakova, omogućuje potpunu obnovu komercijalnih, stambenih i industrijskih zgrada primjenom koncepta "zamjene nečega za ništa", kako to zagovara plava ekonomija.
Crni zid u Fordovom salonu u Umeåu u Švedskoj, koji je dizajnirao Anders Nyquist.
Fotografija ljubaznošću Andersa Nyquista.
