A klímaváltozás egyik ördögi köre a klímaberendezésekhez kapcsolódik. Ahogy nő a hőmérséklet az egyes területeken, az emberek egyre több légkondit vesznek igénybe, egyre többször. Ez részben azért probléma, mert a klíma által leadott, külső környezetbe távozó hő tovább növeli a városi hőszigetek hőmérsékletét, ráadásul az energiaigény is nő. A növekvő energiaigény miatt az erőművek egyre jobban szennyezik a környezetet: a napelem farmok és szélerőművek miatt a természetes élettereket kell felforgatni, az atomerőművek hűtővize felborítja a természetes vizek állapotát, a nem megújuló erőforrásokat használó erőművek pedig az üvegházhatást erősítő gázokat juttatnak a légkörbe… Ez pedig hozzájárul a klímaváltozás hatásának erősödéséhez. Viszont megfelelő szabályok, és a betartásuk mellett nem kell búcsút venni a klímaberendezésektől!

Miben javultak a klímaberendezések az elmúlt évtizedekben?

A Bloomberg cikkében említett számok szerint jelen pillanatban a Földön 1,6 milliárd klíma van használatban, ez a szám pedig 2050-re várhatóan 5,6 milliárd darabra nő majd. Az, hogy ilyen magas számban használják manapság a klímákat, annak köszönhetően, hogy rengeteget fejlődtek a huszadik század elején megjelent első darabok óta.

Jobb hűtőközegek

Az első tényező, amiben javultak, az az, hogy jobb hatásfokú, kevésbé mérgező és kevésbé környezetszennyező hűtőközegeket kezdtek el bennük alkalmazni. A hétköznapi split klímaberendezések nem levegőcserével oldják meg a hőmérséklet szabályozását, hanem egy hűtőközeg keringetésével, amely egyik helyről a másikra szállítja a hőt. Hűtés esetében értelemszerűen a hűtendő légtérből a külvilágba, fűtés esetén a külvilágból a felmelegítendő légtérbe szállítják a hőt.

A kezdeti hűtőközegek erősen mérgezőek voltak. Ez akkor változott meg, amikor a Dupont cég piacra dobta a múlt század harmincas éveiben a freon nevű CFC gázt, amely egy jóval felhasználóbarátabb hűtőközeg volt. A CFC jelentése chlorofluorocarbon, ez egy halogénezett szénhidrogén. Hozzá hasonló vegyület a HCFC, ezt is azonos területen alkalmazták.

A CFC-ket rengeteg klímaberendezésben, hűtőben alkalmazták, egészen addig, amíg a kutatások ki nem mutatták, hogy pokoli mértékben rombolják az ózonréteget és hozzájárult az ózonlyuk kialakulásához, növekedéséhez, illetve az üvegház-hatás romlásához.

A hetvenes évekbeli kutatásoknak köszönhetően viszonylag rövid idő alatt megszületett a megállapodás a CFC-k használatának megszüntetésére. Ez az 1987-ben megszületett montréali jegyzőkönyv volt, az ENSZ környezetvédelmi kezdeményezése. Az akkori előrejelzések alapján, ha nem lép érvénybe CFC-k alkalmazását szabályozó jegyzőkönyv, 2050-re biztosan katasztrofálissá vált volna az ózonréteg elvékonyodása. A folyamat szerencsére azóta visszafordult, bár még messze vagyunk a teljes megoldástól.

A CFC-ket olyan hűtőközegek követték, amelyek egyre kisebb GWP-vel rendelkeznek. A GWP jelentése „globális felmelegedési potenciál”, lényegében azt határozza meg, hogy egy hűtőközeg mennyire járul hozzá az üvegház-hatás romlásához. Sokáig népszerű volt az R410a hűtőközeg, azonban mára már az is kiszorulóban van, utódja az R32. A hűtőközegekről itt írtunk bővebben.

Javult a klíma hatásfoka

Az áramfelhasználás jobb hatásfoka nem csak a vevő pénztárcájának, hanem a környezetnek is jót tesz. Az egyik jelentős mérföldkő a klímaberendezések történelmében az úgynevezett inverter megjelenése volt. Erről szintén sokat írtunk már, de szerepeljen itt egy rövid összefoglaló róla. 

A klímaberendezések eredetileg ON-OFF elven működtek, azaz bekapcsoltak, lehűtötték a légteret, aztán kikapcsoltak. A folytonos bekapcsolgatás azonban megterhelő az áramkörre nézve, ráadásul ez a működési elv nem is igazán hatékony, vagy gazdaságos. Az inverter egy olyan szabályzó-elektronika, amely dinamikusan változtatni tudja a hűtőközeget keringető kompresszor fordulatszámát. Az inverteres klíma így képes arra, hogy kisebb energiabefektetéssel érje el, majd tartsa fenn a kívánt hőmérsékletet az adott légtérben.

Az inverter mellett fontos megemlíteni a hatásfok általános javulását a különböző elektromos eszközök kapcsán. Egyre jobb- és jobb energiaosztályok jelentek meg az évek alatt; ha a lehető legjobb energiaosztályú terméket vásárolja, az annál kevesebb áramot fogyaszt majd működés közben.

A működés hatékonyságát a SEER és SCOP mutatók határozzák meg, ezekről a Klíma kisokosunkban talál további információt.

Alternatív „klímaberendezések”

A hatékonyság kapcsán meghatározott kötelező standardek csökkentése, illetve a szigorúbb környezetvédelmi értékek mellett az alternatív légkondicionálás is fontos szerepet kaphat a jövőben. A SkyCool Systems egy több évszázados hűtési elvre alapozza a napelemekre emlékeztető légkondicionáló megoldását, mely nem használ elektromos áramot. (Forrás a QZ.com írása.) 

A SkyCool megoldása egy speciális filmréteg, mely az úgynevezett „radiative cooling” (~”kisugárzás alapú hűtés) elvét alkalmazza. Céljuk egy olyan anyag előállítása volt, amely kellő mértékben nyeli el, sugározza ki és veri vissza a hőt. 
Példaként az éjszakai hőkisugárzást hozzák fel. Miután lement a nap és beköszönt az esti lehűlés, minden hőenergiát kezd el kisugározni. A hő jelentős része egyre feljebb kerül, majd távozik a világűrbe. Az éjszaka távozó hő mértéke nagyobb, mint ami a világűrből érkezik a felszínre. 

A cikk egy régi módszert is említ, mellyel India és Irán területén évszázadokkal korábban jeget állítottak elő olyan területeken, ahol a hőmérséklet fagypont felett volt. Nagy, lapos kerámiamedencék hoztak létre, melyeket szalmával szigeteltek el a környezettől. Ezt követően vízzel töltötték fel ezeket a medencéket. Éjszaka, ha a levegő fagypont felett is volt, a víz elég hőenergiát veszített, amely következtében meg tudott fagyni.

A fő probléma az volt, hogy a legtöbb anyag jobban nyeli el a hőt, mint ahogy ki tudná sugározni. A SkyCool filmrétege viszont képes erre. A cég technológiája még gyerekcipőben jár, azonban néhány bátrabb jelentkező már jelentkezett arra, hogy kipróbálják az új megoldást. Érdekes kísérlet vagy a jövő egyik megváltó technológiája lesz belőle? Egyelőre még nem tudhatjuk.