10 основных инновационных трендов климатического оборудования в 2023 году

Как инновационные разработки повышают эффективность работы и снижают энергопотребление систем отопления, вентиляции и кондиционирования? Ниже – отраслевое исследование*, основанное на данных 683 международных стартапов в области климатического оборудования для частных домов и коммерческого сектора.

*Материал подготовлен на основе исследования, проведенного базирующейся в Вене исследовательской платформы StartUs Insights Discovery Platform, охватывающей более 3,7 миллиона стартапов и масштабируемых компаний по всему миру.

[divider top=”no”][/divider]

Достижения в отрасли отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха меняют способы управления людьми средой своего обитания. Интеллектуальные технологии позволяют пользователям регулировать настройки температуры, влажности и качество воздуха из любой точки вне дома. С помощью встроенных в системы датчиков производится анализ данных для оптимизации энергопотребления, что позволяет снижать затраты и уменьшать воздействие на окружающую среду. Достижения в области профилактического обслуживания повышают надежность систем и оптимизируют эксплуатационные расходы. В этом отраслевом исследовании основное внимание уделяется 10 основным тенденциям в отрасли в 2023 г. на основе анализа более 680 новых компаний, занимающихся климатическими технологиями. Эти инновации повышают эффективность, экономичность и экологичность климатических систем.

 

10 главных тенденций в сфере климатического оборудования в 2023 году

1. Подключенная к сети “умная” климатическая система.

Высокий расход энергии, сложности с настройкой и с контролем за температурой, ограниченные возможности для техобслуживания — вот общие проблемы традиционных систем отопления, вентиляции и кондиционирования. “Интернет вещей” позволяет подключать климатическую систему к сети и обеспечивает удаленный мониторинг и управление. Кроме того, интеллектуальные термостаты и датчики предоставляют данные в режиме реального времени о температуре, влажности и производительности системы. Это облегчает точную настройку и оптимизацию. Благодаря подключению к Интернету и интеллектуальным устройствам повышается производительность климатических систем и сокращаются эксплуатационные расходы.

 

Стартап Vetralis помогает улучшить мониторинг систем кондиционирования

Американский стартап Vetralis специализируется на мониторинге систем кондиционирования воздуха для повышения их эффективности, а также систем отопления с тепловым насосом. Продукт стартапа отслеживает давление и температуру в линиях с хладагентом, работая круглосуточно, обнаруживает проблемы и генерирует оповещения. Это решение совместимо как с кондиционерами для частного и коммерческого сектора, а также и с тепловыми насосами, и не требует наличия Wi-Fi или Bluetooth. Таким образом, решение Vetralis позволяет домовладельцам и управляющим коммерческих зданий лучше контролировать потребление энергии.

 

Sensgreen обеспечивает удаленное управление климатической системой

Стартап Sensgreen из ОАЭ предлагает IoT-платформу, которая позволяет контролировать и создавать здоровую среду в здании. Технология стартапа позволяет контролировать различные элементы системы, такие как радиаторы, кондиционеры и электрические соединения, с помощью устройств на базе LoRaWAN. К этим устройствам относятся термостатические радиаторные клапаны, контроллеры кондиционеров и контроллеры розеток, поддерживающие дистанционное и интеллектуальное управление. Платформа также генерирует отчеты, полученные с использованием искусственного интеллекта, для оптимизации и автоматизации управления климатом в здании.

 

2. Прогноз для техобслуживания

Дисбаланс воздушного потока, утечки хладагента, засоренные фильтры и неисправные компоненты усложняют обслуживание систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Эти проблемы приводят к снижению эффективности работы климатической системы, повышению энергопотребления и ухудшению качества воздуха, что ведет к увеличению затрат на техническое обслуживание. Платформы, позволяющие сделать прогноз для техобслуживания, используют датчики, анализ данных и алгоритмы машинного обучения для раннего выявления сбоев или признаков неэффективной работы климатической системы. Это позволяет техническим специалистам планировать своевременный ремонт или техническое обслуживание – еще до того, как возникнут серьезные неполадки. Таким образом, прогнозное обслуживание упрощает ТО систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, сводя к минимуму время простоя и потребление энергии. Такой подход также продлевает общий срок службы системы, что для пользователей влечет за собой экономию средств и повышение уровня комфорта.

 

MechaSense –  превентивное техобслуживание

Американский стартап MechaSense обеспечивает интеллектуальный мониторинг климатических систем зданий. Технология стартапа собирает ключевые параметры из данных, поступающих от датчиков, и безопасно передает эти данные в свое облако IoT. Затем система обрабатывает информацию и обнаруживает эксплуатационные проблемы, с целью проведения упреждающего техобслуживания, что предотвращает критические сбои. Платформа также предоставляет оповещения и полезную информацию о потенциальных неисправностях, снижая потребление энергии и затраты на техническое обслуживание.

 

Carnot Innovations упрощает обнаружение неисправностей оборудования

Стартап Carnot Innovations, базирующийся в Гонконге, разрабатывает аналитическую платформу на базе искусственного интеллекта для систем отопления, вентиляции и кондиционирования. Платформа стартапа не только собирает данные с существующих датчиков и устройств, но также управляет и визуализирует эти данные. Затем платформа оптимизирует потребление энергии и прогнозирует потребности системы в обслуживании. Модели машинного обучения платформы выявляют аномальные отклонения в данных и предоставляют менеджменту соответствующую информацию. Решения Carnot Innovations позволяют обнаруживать незамеченные неисправности оборудования в традиционных системах управления зданием (BMS), снижая потребление энергии и избегая дорогостоящих замен.

3. Улучшенный климат-контроль в помещении.

Постоянные колебания температуры, недостаточный контроль за влажностью, неравномерная скорость воздушных потоков и ограниченные возможности индивидуальной настройки – все это отрицательно влияет на комфорт людей, находящихся в помещении, и на эффективность работы климатической системы. Цифровые инструменты мониторинга и управления упрощают внедрение более точных решений по контролю микроклимата в помещениях. Такие системы используют передовые методы измерений, анализа данных и алгоритмы для обеспечения точного и персонализированного климат-контроля в каждой зоне или на отдельном уровне внутри здания. Постоянно отслеживая и регулируя параметры температуры, влажности и силу воздушного потока, система PICC (Precision Indoor Climate Control) обеспечивает устойчивый комфорт для людей, находящихся в здании. Такое решение также помогает климатической системе адаптироваться к изменениям среды, погодных условий и к графику эксплуатации здания, улучшая энергоэффективность и снижая эксплуатационные расходы. Системы кондиционирования, отопления и вентиляции, использующие такие решения, создают индивидуальную и комфортную среду в помещении.

Virens обеспечивает управление климатом в здании на основе присутствия людей в его помещениях

Британский стартап Virens разрабатывает решение для управления климатом на основе данных, позволяющих оптимизировать энергопотребление в зданиях. Интерактивное решение, разработанное стартапом, использует запатентованные радиолокационные датчики движения для регистрации присутствия людей в здании. Эта информация учитывается в работе системы отопления, вентиляции и кондиционирования здания и оптимизирует ее работу в зависимости от необходимости, что является эффективной и конфиденциальной альтернативой использованию систем видеонаблюдения. Решения Virens оцифровывают и автоматизируют контроль климата в здании, что позволяет создавать “зеленые” здания с нулевым уровнем выбросов.

 

Решения Steribright обеспечивают здоровую внутреннюю среду

Австралийский стартап Steribright разрабатывает автономную технологию дезинфекции, использующую передовые датчики, ультрафиолетовые устройства обеззараживания воздуха и фильтры HEPA/MERV. Технология позволяет собирать данные об окружающей среде в режиме реального времени с помощью устройств “Интернета вещей” и сохранять их на облачной платформе. Система следит за чистотой воздуха и управляет системами очистки, дезинфекции и вентиляции воздуха. Решение Sterbright помогает владельцам зданий обеспечивать максимально здоровую среду в помещениях.

 

4. Интеграция возобновляемых источников энергии

В условиях растущего спроса на рынках Европы и Америки на системы, сочетающие в себе энергоэффективность с уменьшением выбросов в окружающую среду, одним из ключевых направлений стала интеграция в климатические системы возобновляемых источников энергии. Переход к возобновляемым источникам энергии смягчает воздействие зданий на окружающую среду и помогает достичь энергетической независимости. Использование возобновляемых источников энергии, таких как солнечная энергия или геотермальная энергия, значительно сокращает выбросы углекислого газа. Кроме того, передовые системы управления оптимизируют использование возобновляемой энергии, согласно потребностям в отоплении или охлаждении здания.

Orata Tech – экологическое кондиционирование воздуха

Австралийский стартап Orata Tech предлагает экологически чистое решение для отопления и охлаждения домов с использованием материала с фазовым переходом. Решение включает в себя тепловой насос и солнечные панели, взаимодействующие друг с другом, когда доступна солнечная энергия. Таким образом, дом  превращается в тепловую батарею, позволяющую переключать режим на отопление или охлаждение в зависимости от необходимости. Это позволяет поддерживать стабильную и комфортную температуру внутри здания, избегая при этом использования источников энергии на основе ископаемого топлива.

 

Heliostorage обеспечивает сезонное хранение тепла

Финский стартап Heliostorage предлагает решение для сезонного хранения тепловой энергии, которое эффективно обогревает здания. В технологии стартапа используются солнечные тепловые коллекторы, интеллектуальный термоконтроллер и запатентованное скважинное хранилище тепловой энергии (BTES). Технология позволяет собирать излишки солнечной энергии весной и летом и сохранять ее в хранилище BTES для использования в холодные месяцы. Система может работать с другими источниками тепла, в том числе с производством по переработке промышленных отходов, а также утилизировать излишки тепла от центрального отопления. Интеллектуальный контроллер следит за всеми тепловыми потоками и, по мере необходимости, направляет их, что обеспечивает желаемую температуру воздуха в течение всего года.

5. Климатическая система без воздуховодов

Проектирование и установка воздуховодов – дорогостоящая и сложная работа, а сами воздуховоды занимают много места. Система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха без воздуховодов, также известная как мини-сплит-система, обеспечивает альтернативный и упрощенный подход. Вместо каналов воздуховодов, подведенных к каждому помещению или к зоне, здесь устанавливаются отдельные кондиционеры, подключенные к наружному конденсаторному блоку. Это позволяет осуществлять независимый контроль температуры и зонирование, обеспечивая индивидуальный комфорт и экономию энергии. Такие системы также могут быть дополнены компрессорами с регулируемой скоростью и датчиками движения. Отсутствие воздуховодов упрощает установку и снижает требования к техническому обслуживанию.

При этом нужно отметить, что климатическая система с воздуховодами, безусловно, является более совершенной и позволяет «настроить» климат в помещениях более тонко благодаря наличию массы дополнительных опций, все еще недоступных для сплит-систем, а также то, что сплит-системам присущи многие недостатки, которых лишена канальная система. Однако этот вариант, в определенных случаях, является более экономичным и рациональным.

 

Quilt производит системы с тепловым насосом

Американский стартап Quilt создает интеллектуальную систему с тепловым насосом без использования воздуховодов для жилых зданий. Решение обеспечивает комфортный климат в каждом помещении дома под управлением искусственного интеллекта.

Gradient предлагает компактные оконные кондиционеры

Американский стартап Gradient предлагает решение с использованием теплового насоса, которое сочетает в себе отопление и охлаждение. Его простая в установке модульная конструкция позволяет вынести шумный блок за окно, обеспечивая тишину и комфорт внутри помещения. Технология с использованием теплового насоса коммерческого класса Gradient обеспечивает более эффективную работу системы, чем традиционные оконные кондиционеры, при этом снижая потребление энергии.

6. Вентиляция с рекуперацией тепловой энергии

В обычных системах отопления, вентиляции и кондиционирования нередко присутствуют тепловые потери – в процессе подачи свежего воздуха с улицы и удаления застоявшегося воздуха из помещений. Такие потери приводят к увеличению энергопотребления. Потери можно уменьшить за счет решений с рекуперацией тепла/холода между входящим и выходящим потоками воздуха. Теплообменник в системах с рекуперацией позволяет передавать тепловую энергию от одного потока к другому, уменьшая необходимость в дополнительном нагреве или охлаждении. Это повышает энергоэффективность, а также помогает поддерживать постоянную и комфортную среду в помещениях.

TCPoly разрабатывает панели для рекуперации

Американский стартап TCPoly производит продукты для рекуперации тепла и хранения тепловой энергии, что позволяет повысить эффективность коммерческих систем вентиляции. Продукт XPanel — это система вентиляции с рекуперацией, которая обеспечивает высокоэффективную передачу тепла и влаги между приточными и вытяжными потоками воздуха в здании. В панели используются запатентованные материалы TCPoly и процесс 3D-печати для достижения оптимальной производительности и минимальных затрат на установку. Технология позволяет извлекать большую часть тепла из потока воздуха, выводимого из здания, в сочетании с простотой конструктивного решения, не требующего технического обслуживания. В результате интеллектуальная технология TCPoly делает климатическую систему экономичной и позволяет значительно снизить расходы, особенно для коммерческих зданий.

 

Hydronic Shell – эффективность на этапе строительства

Американский стартап Hydronic Shell предлагает сборные и модульные решения для систем отопления, вентиляции и кондиционирования. Система кондиционирует здания снаружи, процесс отопления и охлаждения происходит через существующий фасад. Решение работает с высокой эффективностью, обеспечивая улучшенный энергетический баланс и качество воздуха в помещениях, тепловой комфорт и окупаемость инвестиций (ROI). Кроме того, в систему интегрировано “колесо рекуперации” энергии для снижения нагрузок и энергопотребления. Превращая каменный фасад здания в тепловую аккумуляторную батарею, система повышает энергетическую автономность здания, забирающего из него накопленное тепло во время пиковых нагрузок.

7. Совершенствование аналитики и управления

Решения в области энергетической аналитики и управления предлагают средства для диагностики работы климатической системы, выявления проблемных участков, повышения эффективности ее работы. Для этого используются инновационные датчики, решения для анализа данных и алгоритмы машинного обучения. Информация, полученная от климатической системы,  собирается и анализируется в режиме реального времени. Это позволяет операторам зданий и менеджерам объектов находить возможности для экономии энергии, улучшения эффективности работы, а также выявлять неисправности системы.

Articae предоставляет платформу управления энергопотреблением

Испанский стартап Articae разрабатывает платформу управления энергопотреблением, которая повышает автономность и энергоэффективность промышленных и коммерческих систем отопления, вентиляции и кондиционирования. PilotE² EMS — это платформа стартапа, которая обрабатывает информацию с датчиков  и создает комплексные отчеты по энергетическим и экономическим показателям климатической системы. Решение позволяет пользователям отслеживать динамику потребления энергии на своих объектах, включая электричество, газ и воду.

Nrlyze помогает энергетическому балансу

Шведский стартап Nrlyze создает решения на основе “Интернета вещей” для снижения энергопотребления в зданиях за счет исправления дисбаланса и улучшения настроек отопительного оборудования. Алгоритмы на основе искусственного интеллекта используются для анализа, выявления и устранения проблем. Это включает в себя балансировку разницы температур между квартирами, оптимизацию систем отопления для обеспечения постоянного климата в помещениях и изменение параметров работы оборудования в режиме реального времени. Решение с использованием беспроводных датчиков, изготовленных по запатентованной ячеистой технологии, облегчает установку и мониторинг. Решение Nrlyze также позволяет отслеживать производительность работы систем отопления, сравнивая уровень энергопотребления до и после принятия мер по повышению эффективности.

8. Технологии шумоподавления

Проблемы с шумом в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха возникают по разным причинам. Источником шума могут быть вентиляторы, компрессоры, обогреватели, дополнительное оборудование обработки воздуха и сами воздуховоды. Чрезмерный уровень шума вызывает недовольство жильцов, а также нередко говорит о наличии проблем в самой системе. Современные технологии снижения шума направлены на улучшение звукоизоляции и решение проблемы с шумным источником. Стартапы и крупные компании разрабатывают усовершенствованные конструкции двигателей и лопастей вентиляторов для снижения их шумности. Звукопоглощающие материалы и акустические кожухи также снижают шум от компрессоров и систем обработки воздуха. Инновационные технологии виброизоляции и материалы облицовки воздуховодов помогают уменьшить передачу шума через воздуховоды. По сути, такие решения помогают системам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха работать более тихо, обеспечивая спокойную обстановку внутри помещений.

 

Redu-Sone разрабатывает глушители для воздуховодов

Голландский стартап Redu-Sone разрабатывает решения для пассивного контроля шума с использованием микроперфорированных пластин/панелей (MPP). Канальные глушители на базе MPP, разработанные стартапом, значительно снижают уровень шума. Такие глушители подходят для различных устройств – используемых в климатических системах, в дымоходах, в пищевой промышленности. Кроме того, глушители Redu-Sone пожаробезопасны, долговечны, пригодны для вторичной переработки, а также слабо подвержены загрязнению. Они также не препятствуют потокам газа, обеспечивая низкий перепад давления. В целом это помогает застройщикам снизить шум от систем отопления, вентиляции и кондиционирования без значительных потерь энергии.

 

Reducd создает индивидуальные шумозащитные кожухи

Reducd — голландский стартап, который разрабатывает шумозащитные кожухи для тепловых насосов и кондиционеров. В их корпусах используется высококачественное оцинкованное стальное покрытие Magnelis, возможна покраска в любой цвет, чтобы соответствовать цветам здания. Корпуса долговечны и изготовлены с использованием переработанных материалов.

 

9. Программы технической помощи и обучения персонала “с погружением”

Неправильные методы техобслуживания приводят к увеличению энергопотребления и дорогостоящему ремонту. Программы техпомощи используют дополненную реальность (AR) и виртуальную реальность (VR) для предоставления интерактивных и практических рекомендаций специалистам по системам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. AR накладывает цифровую информацию, например, инструкции по ремонту или схемы оборудования, на реальное изображение климатической системы, чтобы технические специалисты могли более эффективно выявлять и устранять проблемы. Программы обучения на основе виртуальной реальности предлагают моделируемую среду, в которой технические специалисты отрабатывают процедуры обслуживания систем и получают практический опыт в безопасных условиях. Эти технологии с погружением расширяют возможности обучения персонала, что, в свою очередь, обеспечивает эффективное обслуживание, сводит к минимуму время простоя, снижает затраты и повышает общую производительность климатической системы.

 

Supporteo разрабатывает программы, помогающие в техобслуживании климатических систем

Американский стартап Supporteo предлагает AR-решение для специалистов в сфере климатического оборудования. Решения стартапа на основе AR упрощают регулярные проверки и работы по техническому обслуживанию, устраняя необходимость в сложных руководствах. Программа обеспечивает точные и целенаправленные проверки с использованием контрольных списков, управляемую диагностику, устранение неполадок и автоматическое документирование процесса. Supporteo также поддерживает совместную работу в режиме реального времени посредством видеозвонков для решения сложных задач, требующих консультации экспертов. Эксперты помогают выездным техникам удаленно и контролируют процесс через гарнитуру, имеющуюся у техников. Это снижает вероятность сбоев, вызванных человеческим фактором, что приводит к общему повышению качества сервиса и снижению рабочей нагрузки.

 

HomeX предоставляет виртуальную помощь в обучении техническому обслуживанию климатических систем

Американский стартап HomeX предоставляет решения виртуальной помощи для сферы бытовых услуг, уделяя особое внимание приложениям для климатических систем. Платформа стартапа Live Expert сочетает в себе визуальный контроль, алгоритмы диагностики и обеспечение доступа опытных специалистов к процессу удаленной диагностики. Технология HomeX позволяет опытным техническим специалистам проводить расширенную диагностику, которая дополняет рабочие процессы. Платформа также генерирует подробные диагностические отчеты, которые предоставляют содержательную информацию для специалистов перед выездом на дом. Это улучшает качество обслуживания клиентов, сокращает количество выездов, минимизирует эксплуатационную нагрузку, а также снижает затраты на обучение и поддержку.

10. Использование экологичных технологий в кондиционировании

Традиционные хладагенты, такие как гидрофторуглероды (ГФУ), способствуют процессу глобального потепления. Чтобы решить эту проблему, индустрия отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха внедряет экологически чистые технологии. Одним из таких альтернативных методов является магнитное охлаждение, которое основано на магнитокалорическом эффекте –  с его помощью охлаждение достигается без использования традиционных хладагентов. Процесс магнитного охлаждения включает в себя приложение магнитного поля к твердому материалу, что заставляет его нагреваться, а затем удаление магнитного поля, что позволяет веществу остыть. Используя магнитное охлаждение и другие альтернативные методы охлаждения, мы сокращаем свою зависимость от вредных хладагентов при кондиционировании, сводя к минимуму наше воздействие на окружающую среду.

 

Magnoric – производитель магнитных систем охлаждения

Magnoric — французский стартап, специализирующийся на магнитокалорических технологиях для охлаждения, кондиционирования воздуха и преобразования энергии. Он использует магнитокалорический эффект и простую, нетоксичную охлаждающую жидкость на водной основе, утилизирующую разницу температур, для обеспечения чистого и эффективного охлаждения. Помимо охлаждения, Magnoric разрабатывает устройства, позволяющие использовать разницу температур для эффективного преобразования небольших источников отработанного тепла в электричество. Эта технология надежна, долговечна, бесшумна, имеет низкий уровень вибрации и не использует газы, негативно влияющие на окружающую среду.

 

Magnotherm разрабатывает технологии магнитного отопления и охлаждения

Немецкий стартап Magnotherm разрабатывает магнитокалорическую технологию для охлаждения и отопления. Технология стартапа максимально экологична: в ней не используются вещества, воздействующие на глобальное потепление, разрушающие озон, и технология не ведет к выбросам углекислого газа. Оборудование работает при низком давлении, что обеспечивает низкую вибрацию, практически бесшумную работу и низкие эксплуатационные расходы. Технология также имеет потенциал к масштабированию до определенных температур и диапазонов мощности без потери эффективности. Далее, с небольшими изменениями, технология функционирует как высокоэффективный тепловой насос. Таким образом, стартап предлагает отопление и охлаждение с низкими или нулевыми выбросами углекислого газа. [divider top=”no”][/divider]

Резюме: тенденции в области климатических технологий

Технологии, основанные на цифровых инновациях, обеспечивают лучшую прозрачность рабочих процессов, позволяя снижать потребление энергии и предотвращать внезапные сбои.
Геотермальные тепловые насосы и системы кондиционирования воздуха, использующие солнечную энергию, позволяют уменьшить выбросы углекислого газа. Кроме того, использование био-разлагаемых и нетоксичных хладагентов помогает решить экологические проблемы, связанные с традиционными хладагентами.

Таким образом, будущее инноваций в секторе лежит в конвергенции “умных” цифровых технологий с решениями в области экологически чистой энергетики, использующими удобные интерфейсы. Тенденции, изложенные выше, лишь поверхностно отражают тренды, выявленные в ходе поиска инноваций и стартапов в отрасли климатического оборудования. Выявление новых возможностей и новых технологий для внедрения в Ваш бизнес имеет большое значение для получения конкурентного преимущества в будущем.