Didėjanti energijos paklausa privertė įmones peržiūrėti, kaip jos gaminamos šaldymo ir kondicionavimo sistemų dalis, ypač siekiant sumažinti švaistomus išteklius. Šiuolaikiniai šilumos mainikliai dažnai naudoja mikrokanalų technologiją, kuri, pagal kai kurias bandymų duomenis, galėtų padidinti šilumos perdavimo rodiklius apie 30 procentų, be to, ji reikalauja mažiau šaldiklio. Kompresorių sukiniai, skaitmeninės apdirbimo technologijos leidžia gamintojams kurti komponentus su kur kas smulkesniais detalėmis, o tai sumažina trinties taškus ir nereikalingą energijos kritimą veikimo metu. Apsvarstę visą sistemą, šie maži, bet svarbūs patobulinimai turi reikšmės visur – nuo vožtuvų iki jutiklių, tiesiogiai per visas tas paviršius, kuriuose šiluma faktiškai perduodama tarp medžiagų. Pramonės ekspertai pažymi, kad net menki komponentų dizaino pakeitimai gali sukelti pastebimą skirtumą, kaip efektyviai šaldymo sistemos veikia laikui bėgant.
Kompresoriai, kuriais valdo inversiniai keitikliai kartu su VRF (kintamo šaldiklio srauto) sistemomis, sumažina energijos suvartojimą, nes jie koreguoja aušinimą pagal faktiškai reikalingą kiekvieną akimirką. Tradicinės sistemos tiesiog įsijungia visu pajėgumu, o paskui visiškai išsijungia, tačiau inversinė technologija užtikrina sklandžią veiklą net esant nepilnai apkrovai. Toks požiūris sumažina energijos suvartojimą nuo 20 % iki 40 % priklausomai nuo sąlygų. Kai lauke būna labai karšta ar šalta, pažengusios garų injekcijos padeda išlaikyti sistemos našumą. Viduje šiuolaikinėse sistemose esantys vožtuvai veikia elektroniniu būdu, kad kontroliuotų šaldiklio kiekį, kuris cirkuliuoja priklausomai nuo temperatūros rodmenų ir nuo to, ar patalpose faktiškai yra žmonių. Gamintojai toliau tobulina šias technologijas, integruodami jutiklius, kurie tiksliai (apytiksliai ±2 %) stebi skysčio judėjimą. Šie nedideli, tačiau svarbūs patobulinimai leidžia pastatams išlikti patogliems, neslepiant nereikalingos elektros energijos.
JAV Energetikos departamentas nustatė, kad VŠV (šildymo, vėdinimo ir oro kondicionavimo) sistemos suvartoja apie 40 % visos energijos, naudojamos komerciniuose pastatuose, todėl jos tampa pagrindiniu taupymo objektu. Pastaruoju metu pastebėjome įdomių naujovių komponentų lygmenyje. Pavyzdžiui, taikant sudėtingus angliškai panašius į deimantus sluoksnis vožtuvų kamščiams, trinties nuostoliai sumažėja apie 37 %. Tuo tarpu kompresoriai gauna naudą iš tepalų, praturtintų nanodalelėmis, kurios gerai priglunda prie metalinių paviršių. Dar viena naudinga technika – temperatūrai reaguojantys polimeriniai sandariniai, kurie iš tikrųjų prisitaiko per karšto ir šalto ciklų, neleidžiantys nuobodžių šaldymo nutekėjimų, kurie gali kainuoti nuo 10 000 iki 15 000 dolerių per metus. Tai, kas daro šiuos patobulinimus patraukliomis, yra tai, kad nereikia keisti visų sistemų, o tik atskirus jų dalis, todėl ilgainiui pasiekiamas akivaizdus energijos suvartojimo sumažėjimas.
Visame pasaulyje galiojančios regulios, įskaitant SEER2 ir ES F-Gas direktyvas, privertė įmones peržiūrėti senas dalis, tokias kaip kondensacijos ritės ir plėtimosi vožtuvai jų sistemose. Pramonėje dabar susiduriama su našumo tikslais, kurie yra maždaug 10 ar net 15 procentų aukštesni nei anksčiau, viską darant su naujesniais aušalais, kurie turi mažesnį globalinio atšilimo potencialą, tačiau taip pat kelia tam tikrus užsidegimo rizikos pavojus, klasifikuojamus kaip A2L. Pagal 2024 metų Europos komercinio šaldymo rinkos ataskaitos išvadas, gamintojai skuba integruoti korozijai atsparių medžiagų ir visuose gaminimuose montuoti hermetiškai uždarytus elektros jungiamuosius mazgus. Šie pokyčiai nėra tik popieriniai reikalavimai – jie padeda išlaikyti įrangą saugesne ir atitinkančia skirtingų regionų reikalavimus tinkamam veikimui.
Interneto technologijų ir dirbtinio intelekto derinys keičia šaldymo ir kondicionavimo sistemų veikimą, daugiausiai per realaus laiko stebėjimą ir išmaniuosius valdymo mechanizmus. Šios sistemos dabar turi įmontuotus jutiklius, kurie informaciją siunčia atgal į centrinį mazgą, todėl galima automatiškai koreguoti tokius parametrus kaip kompresoriaus sūkių skaičius ir aušinimo skysčio srauto intensyvumas. Išmaniąją programinę įrangą analizuoja įvairius veiksnius, įskaitant slėgio rodmenis, temperatūros pokyčius ir istorinius eksploatacijos duomenis, kad iš anksto nustatytų galimas problemas. Kai kurios studijos rodo, kad tokia prognozuojanti priežiūra gali sumažinti remonto išlaidas maždaug 40 %, nors rezultatai gali skirtis priklausomai nuo sistemos amžiaus ir naudojimo sąlygų. Be remonto išlaidų mažinimo, šios išmanios sistemos taip pat padeda sumažinti bendrą energijos suvartojimą, tuo tarpu vis tiek užtikrina tikslų temperatūros palaikymą – tiek mažmenininkų šaldytuvuose, tiek ligoninių operacinėse salėse.
Išmanieji termostatai analizuoja ankstesnius pastato užimtumo duomenis, kad automatiškai koreguotų aušinimo grafikus, dėl ko komercinių šildymo, vėdinimo ir oro kondicionavimo (HVAC) sistemų energijos suvartojimas daugeliu atvejų gali sumažėti apie 30 procentų. Kalbant apie aptarnavimą, belaidžiai vibracijos jutikliai, prijungti prie IoT sistemų, užfiksuoja ankstyvus įspėjamuosius signalus apie tai, kad kompresoriai gali būti nebalansuoti, ir nedelsdami siunčia pranešimus, kad technikai galėtų ištaisyti problemas dar prieš jos eskaluojant. Didelėms operacijoms, tokioms kaip duomenų centrai ar šaltųjų sandėlių kompleksai, kur kiekviena valanda yra svarbi, tokios numatomojo aptarnavimo funkcijos padeda užtikrinti sklandžią veiklą ir kartu pasiekti ekologinius tikslus. Rezultatas? Mažiau laiko, sugaišto remontui, ir reikšmingai sumažėję visų sistemų energijos sąskaitos.
Įtraukiant išmaniuosius komponentus, mažėja mechaninė įtampa, todėl ilgėja įrangos tarnavimo laikas. Nuolatinė optimizacija neleidžia kompresoriams ir vožtuvams perkaiti, todėl nubrozdinimų dėl nubrozdinimų sumažėja beveik 25 % lyginant su įprastomis sistemomis. Besiūlas interoperabilumas ir reguliariai atnaujinamos programinės įrangos užtikrina ilgalaikį patikimumą, palaikantys pastatų eksploatacijos bei atitikimą nuolat kintančioms sektoriaus standartams.
Kai vis daugiau šalių visame pasaulyje atsisako didelio šiltnamio efekto potencialo turinčių šaldiklių, tokių kaip R-410A, įvyko reikšmingų pokyčių šaldymo ir kondicionavimo pramonėje. Detalių gamintojai nurodo, kad suderinamų kompresorių ir vožtuvų kaina pagal 2024 metų rinkos tyrimus, atliktus „Future Market Insights“, yra 15–25 % brangesnė. Tačiau šis kainų padidėjimas iš tikrųjų privertė įmones kurti naujus sprendimus naudojant kitokias medžiagas ir dizainus. Šilumokaičiai dabar dažnai turi anti-korozinį lydinius, kurie tarnauja ilgiau, o įrenginių gamintojai pradėjo naudoti modulinį dizainą, kuris leidžia lengviau modernizuoti senas sistemas. Pramonė taip pat vis dažniau naudoja hermetiškas sistemas, nes jos geriau izoliuoja ir mažina nutekėjimus, todėl padeda laikytis aplinkos apsaugos reikalavimų ir ilgainiui sutaupyti lėšų, nes sumažėja techninės priežiūros poreikis.
Apie 38 procentai naujų šaldymo sistemų šiuo metu naudoja natūralius šaldymo skysčius, tokius kaip CO2 (R744) ir angliavandeniliai (R290), nors šios alternatyvos sukelia tam tikrų sunkumų diegiant. CO2 sistemos reikalauja dalių, kurios galėtų atlaikyti slėgio lygmenis, maždaug dešimt kartų viršijančius standartinių sistemų patiriamą slėgį, o tai daugeliui įrenginių yra gana didelis iššūkis. Angliavandenilių šaldymo skysčiai sukelia visai kitokias problemas, nes tai yra užsideginančios medžiagos, kurios pagal saugos reikalavimus turi būti laikomos konkrečiose zonose. Bandomos modernizuoti esamas įrangas naujesnėmis alternatyvomis, efektyvumas paprastai sumažėja apie 32 procentus, nes senesnės sistemos nebuvo sukurtos dirbti su tinkamomis tepalų rūšimis. Siekiant įveikti šiuos iššūkius, gamintojai pradėjo integruoti tvirtesnius vožtuvus, geresnius sandarinimo mechanizmus ir pažengusią jutiklių technologiją visame sistemos kūrimo procese. Šie patobulinimai padeda užtikrinti atitikimą naujausiomis ASHRAE 34-2022 standartų nuostatomis, nors kartais reikalavimams atitikti būtina reikšmingai modifikuoti įprastas įrangos išplanavimo schemas.
Naujos kartos A2L aušinimo medžiagos reikalauja sudėtingo balanso tarp jų darbo efektyvumo, galimybės užsidegti ir poveikio žmogui, jei jis yra veikiamas. Gamintojai jau pradėjo integruoti tokių elementų kaip infraraudonųjų spindulių nutekėjimo jutiklius tiesiogiai į sistemas, taip pat liepsnos slopintuvus, kurie susidoroja su mažesnėmis užsidegimo problemomis. Kompresoriai šiais laikais taip pat tapo gana efektyvūs. Kai kurios modelių pasiekia net 95 % terminio efektyvumo, kas yra įspūdinga. Tačiau nereikia pamiršti ir apie medžiagų pasirinkimą. Vario ir aliuminio deriniai tampa populiariais, nes jie pašalina erzinantį galvaninės korozijos klausimą ir kartu išlaiko šiltnamio efektą sukeliančių dujų potencialą žemiau 150. Tai iš tikrųjų suteikia įmonėms realią galimybę toliau veikti be didesnės žalos aplinkai.
Šiuolaikiniai šildymo, vėsinimo ir oro kondicionavimo (HVAC) sistemos vis dažniau pradeda naudoti ekologiškesnes medžiagas. Gamytojai pradėjo naudoti biologinio poliuretano putas kartu su perdirbto aliuminio daugelyje komponentų, o tokia žaliosios krypties požiūris sudaro apie pusę visų izoliacijos darbų ir šilumokaičių gamybos. Gamybos metodams naudojant pridėtinės gamybos technologijas atliekų kiekis sumažėja reikšmingai – apie 58 % pagal pramonės ataskaitas. Ypač įdomu tai, kad įmonės taip pat projektuoja produktus atsižvelgiant į jų naudojimo pabaigos etapą. Toks dizainas palengvina senų vienetų išardymą, todėl gamintojai gali atkurti maždaug 90 % medžiagų pakartotiniam naudojimui. Taip pat vis didėja parama iš grupių, tokių kaip HVAC Darnaus vystymosi partnerystė, skatinančių apskritiminės ekonomikos požiūrį. Iš esmės, jie nori, kad senos HVAC sistemos taptų žaliavomis naujoms, o ne baigtų savo gyvenimą sąvartynuose. Toks požiūris padeda sumažinti žalą aplinkai per visą produkto gyvavimo ciklą – nuo gamybos iki utilizavimo.
Naudojamos aušinimo technologijos tipas nulemia, kokio tipo šaldymo dalys yra reikalingos. Garų kompresijos sistemoms reikia aukštos efektyvumo kompresoriai, sujungti su kondensatoriais, kurie neoksiduotų dirbant su tokiomis šaldymo medžiagomis kaip R-32. Naudojant garinimo aušinimo metodus, situacija tampa įdomi, nes jie labai priklauso nuo specialių medžiagų, kurios gali laikyti vandenį ir tiksliai jį paskirstyti, kad būtų veiksmingai valdomas drėgnis. Dar vienas iššūkis kyla naudojant absorbcinį aušinimą, kur reikia ilgaamžiškų šilumokaičių, kurie atlaikytų įvairius temperatūros pokyčius, susiduriant su sudėtingomis litio bromido tirpalų savybėmis. Naujausiuose „Materials Science Review“ leidimuose paskelbti tyrimai iš esmės parodė, kaip skirtingos šių reikalavimų įtaka daro įtaką medžiagų pasirinkimui ir bendrai sistemos konstrukcijai, naudodami skystų dinamikos modeliavimo metodus.
Dėka pridėtinės gamybos technikos, mes dabar matome mikrokanalų šilumos mainiklius, kurie turi apie 22 procentus geresnę šilumos laidumą. Šis patobulinimas reiškia, kad sistemoms reikia maždaug 30% mažiau šaldiklio visoje. Kalbant apie kompresorius, kintamojo greičio vienetai, turintys magnetinius guolius, taip pat daro įtaką. Šie naujesni modeliai sumažina energijos nuostolius apie 18 procentų lyginant su senesniais konvenciniais dizainais. Tiems, kurie dirba sunkiomis sąlygomis, grafeno pagrindu pagamintos dengiamosios sluoksnis ant kompresorių rotorų daro visą skirtumą. Jos reikšmingai padidina komponentų tarnavimo laiką esant slėgiui, kartu gerai veikiant moderniems mažo šiltnamio efekto dujų šaldikliams. Rezultatas? Įranga, kuri išlieka geresnė iš dienos į dieną nesumažindama aplinkosaugos standartų.
Kombinuojant termoelektrinius modulius su tradicine garų kompresijos technologija, atsiranda reali rinkos tendencija dėl komponentų, kurie vienu metu galėtų atlikti kelias funkcijas, tokiais kaip dviejų režimų plėtimo vožtuvai, kurių vis daugiau pasirodo pastaruoju metu. Pagal praeito meto Terminio valdymo pramonės apžvalgą, gamintojai dabar integruoja mikrofluidinius aušinimo masyvus tiesiogiai į kondensacijos plokštes. Tai leidžia kur kas tiksliau valdyti temperatūrą tankiose elektronikos konfigūracijose, kur šilumos valdymas yra labiausiai svarbus. Tačiau visos šios inovacijos turi savo iššūkių. Norint, kad šie hibridinės sistemos veiktų patikimai ne tik standartinėse laboratorinėse sąlygose, bet ir visuose realaus pasaulio kontekstuose, pramonei reikia naujų gamybos specifikacijų ir visiškai kitokių testavimo metodų.
Daugiau žmonių persikelia į miestus, o karštesnės oro sąlygos sukelia didelį paklausą dėl kondicionierių daugelyje vystančiųjų šalių. Rinkos prognozės rodo, kad ŠVOK (šildymo, vėdinimo ir oro kondicionavimo) verslas iki 2029 metų gali išaugti apie 90,5 mlrd. JAV dolerių, augant maždaug 7 % per metus, o daugelis naujų įrenginių iš tiesų bus montuojami besivystančiose rinkose. Taip pat pagalvokite apie duomenų centrus – jie šiuo metu suvartoja apie 3 procentus viso pasaulio elektros energijos ir reikalauja specialių aušinimo dalių, nes vienoje vietoje generuoja labai daug šilumos. Įmonės šiuo metu kuria kompresorius, pritaikytus skirtingoms regionams, kartu su inteligentais temperatūros jutikliais, kurie veikia gerai ir nešvaisto energijos. Atsižvelgiant į naujausias tendencijas statybos veikloje, matome, kad nuo vidurio 2023 metų aušinimo komponentų produktų plėtros ciklai reikšmingai pagreitėjo, nes verslo įmonės bando spėti užtikrinti tai, ko nori klientai.
Pandemijos sukeltas chaosas privertė daugelį pramonės šakų kurti regioninius gamybos centrus, tuo pačiu įmonės strategiškai konsoliduoja operacijas. Penkios didžiausios šios srities įmonės tikrai išplėtė savo dominavimą, užkariaudamos beveik pusę (52 %) rinkos nuo 2019 metų, absorbuodamos mažesnius konkurentus. Daugelis įmonių šiandien laiko atsarginių dalių atsargas ne toliau kaip 800 km nuo vietų, kur jas montuoja, todėl laukimo trukmė sutrumpėjo nuo maždaug trijų mėnesių iki vos vieno mėnesio. Pažengę programinės įrangos įrankiai dabar įspėja apie galimus tiekimo klausimus maždaug prieš šešias savaites, suteikiant vadovams laiko sureaguoti. Ir dar yra visa 3D spausdinimo revoliucija, vykstanti vietiniu lygmenims. Šios mažos gamybos dirbtuvės gali pagaminti būtinas dalis beveik per naktį, kai tradiciniai laivininkystės maršrutai užblokuoti – tai tapo skaudžiai akivaizdu ilgųjų karantinų metu.
Šiandien vis daugiau gamintojų perjungia prie apskritiminės gamybos metodų, kurie atitinka ISO 14001 gaires, stebi anglies pėdsaką nuo žaliavų iki išmetimo. JAV vyriausybės mokesčių lengvatos privertė įmones išleisti apie 23 procentus daugiau lėšų tyrimams, susijusiems su biologiškai skaidriais alternatyvai ir senų produktų antrinio panaudojimo programoms. Remiantis naujausiais pramonės ataskaitomis, įmonės, kurios įgyvendino uždarosios grandinėlės perdirbimo sistemas, per dvi 2022–2024 metų jų gamybos emisijos sumažėjo apie 31 procentą. Šie skaičiai tikrai parodo, kodėl žaliosios gamybos būdas yra ne tik naudingas planetai, bet ir ilguoju laikotarpiu yra finansiškai naudingas daugeliui gamintojų, kurie bando išlaikyti konkurencingumą mažindami savo poveikį aplinkai.
Energijos vartojimo efektyvumas yra pagrindinis veiksnys, nes jis sumažina švaistomų išteklių kiekį ir padidina visos sistemos našumą.
Jos koreguoja aušinimą pagal faktines poreikius, sumažindamos elektros suvartojimą 20–40 %.
Kliūtys apima darbo su slėgiu lygio valdymą, užsidegimo riziką ir suderinamumą su senesnėmis sistemomis.
Jos sumažina mechaninį krūvį ir optimizuoja sistemos veikimą, todėl mažėja nubrozdinimai ir gerėja energijos vartojimo efektyvumas.
Karštos naujienos
EN
