省電力、低排出: AC テクノロジーの改善

スラグを修正するための REFILES

エアコンの需要が急増する中、科学者たちは冷却システムのエネルギー効率を改善し、地球温暖化を加速させる有害な排出物を制限する方法を模索しています。

イノベーションは 3 つの主要な分野に焦点を当てており、特にエネルギー消費に注目が集まっています。 エアコンユニットは米国で使用される電力の 6% を占めています。

米国エネルギー省によると、いくつかの画期的な進歩により、1990 年以来すでに電力消費量が半分に削減されています。

最も影響力があったのは、いわゆる「インバーター」技術で、これによりモーターを 100% 連続運転する代わりに速度を調整することが可能になります。

その他の新機能には、センサーに依存して建物内の人数を判断し、空気の流れを調整するデマンド制御換気 (DCV) が含まれます。

国際エネルギー機関によると、もう 1 つの主要な分野は、設置されている約 20 億台の AC ユニットのほとんどで使用されている冷媒ガスの代替品の探索です。

何十年もの間、エアコンはほぼもっぱらクロロフルオロカーボン (CFC) またはヒドロクロロフルオロカーボン (HCFC) ガスで動作していましたが、これらのガスは地球温暖化への影響という点で CO2 の最大 10,000 倍悪いと考えられています。

CFC と HCFC は、1987 年からモントリオール議定書に基づいて禁止されました。

次にハイドロフルオロカーボン（HFC）が登場し、現在は2050年までに全廃される予定です。

工場や商業ビルではすでに、温室効果ガスの影響を及ぼさないアンモニアや、排出量がメタンより少ない炭化水素（主にプロパン）など、他のガスも使用されている。

「一部の国では、主にプロパンである炭化水素冷媒が使用され始めているが、そのようなガスは可燃性であるため、システムに投入できる量には制限がある」と、同研究所のマネージャー、アンキット・カランキ氏は述べた。ロッキーマウンテン研究所。

同氏は、安全機能の義務化により「高度なレベル」が実現され、「ユニット自体に価格プレミアムが追加される」と付け加えた。

「そして、住宅用エアコン市場は、最初のコストが最も低い製品、次に最も効率の高い製品に向かう傾向があります。」

マサチューセッツ州ケンブリッジの新興企業パスカル・テクノロジーのように、ガスレス化を目指す企業もある。同社は冷媒を固体状態に保ち、放出を回避するメカニズムに取り組んでいる。

その他のイノベーションは、1902 年の発明以来ほとんど変わっていない、空調におけるエネルギー集約的なプロセスである圧縮をバイパスする製品に焦点を当てています。

シンガポール国立大学 (NUS) とハーバード大学ウィス研究所の別の科学者グループは、それぞれ水を使用して空気を冷却するエアコンを構築しました。

Wyss Institute は、従来の圧縮プロセスで使用される電力の 4 分の 1 で動作する cSNAP モデルに基づいてプロトタイプをすでに作成しています。

このデバイスの一部にはスペイン製のセラミック パネルが使用されています。

ビル・ゲイツも投資家に名を連ねる新興企業ブルー・フロンティアは、空気の湿度を捕らえ、水と接触させることで空気を冷却する食塩水を使用している。

このソリューションによりエネルギーの貯蔵も可能になるため、「インフラストラクチャーの容量制限に対処する必要がなくなる」とブルー・フロンティアの最高経営責任者（CEO）ダニエル・ベッツ氏は述べた。

フロリダに本拠を置くこの新興企業は、商業ビルの所有者にエアコンユニットをサブスクリプション料金でレンタルし、節電による投資を回収する計画だ。

通常、ベッツ氏は「建物の所有者は、マーケティングを除いて、より効率の高い設備を持つことの価値を認識していない」と認めています。

「サブスクリプションサービスとして行っているため、高効率機器の資金調達の負担がありません。」

空調技術の革新は、従来のユニットに関連する 3 番目の主要な問題である建物の外への熱気の排出に対処するのが遅れています。

利用可能な数少ない選択肢の 1 つは、地熱ヒート ポンプです。これは、地下から冷たい温度を導き、暖かい空気を放出しない、埋設パイプのグリッドを使用します。