Với những đợt nắng nóng lan rộng khắp toàn cầu, năm 2027 có thể sẽ là năm nóng kỷ lục. Khi những rủi ro về sức khỏe do nhiệt độ khắc nghiệt ngày càng gia tăng, chưa bao giờ là thời điểm tốt hơn để suy nghĩ lại về việc làm mát bền vững.

Máy điều hòa không khí và quạt điện chiếm khoảng 20% ​​lượng điện sử dụng trong các tòa nhà trên toàn thế giới—3 đến 4% tổng lượng khí thải nhà kính—và khi nhu cầu làm mát trong nhà, nơi làm việc và trường học tăng lên, số lượng máy điều hòa không khí được sử dụng có thể đạt 5,5 tỷ vào năm 2050.

Giải pháp không phải là một giải pháp kỳ diệu mà là một bộ công nghệ mới nổi dành cho phòng khách và cửa sổ căn hộ. Từ các cảm biến radar theo dõi cơ thể bạn cho đến máy bơm nhiệt nhỏ gọn và chất làm lạnh an toàn với khí hậu, đây là cách thế hệ điều hòa không khí tiếp theo có kế hoạch giúp chúng ta mát mẻ mà không cần nấu nướng hành tinh.

Bùng nổ “điều hòa thông minh”

Năm 1994, Mitsubishi Electric đã vượt qua đối thủ cạnh tranh về máy điều hòa không khí, giới thiệu cảm biến chuyển động và cảm biến chiếm chỗ đầu tiên cho máy điều hòa không khí, cùng với cảm biến 3D hồng ngoại cuối cùng ra đời vào giữa những năm 2010. Chuyển nhanh đến năm 2026 và máy điều hòa được hỗ trợ bởi AI hiện có thể theo dõi mọi người trong nhà với độ chính xác đến từng milimet.

Các nhà sản xuất AC đã tung ra các thiết bị điều hòa không khí thông minh, có mục tiêu trong suốt cả năm, từ hệ thống AI Bespoke của Samsung vào tháng 3 cho đến tính năng Find+Follow của Dyson cho quạt Purifier Cool vào tháng 6. Tại IFA vào tháng 9, chúng tôi đã nhận được sự đánh giá cao từ các công ty Trung Quốc như Hisense, Dreo và Midea.

DualCool AI AC mới nhất của LG có cảm biến radar 5 mét để phát hiện người và nhắm mục tiêu dựa trên kiểu chuyển động hàng ngày của bạn. Companion Living AC của Hisense cũng sử dụng dữ liệu từ các cảm biến nhà thông minh để xác định và làm mát trước “các đường dẫn mục tiêu” trong nhà, dựa trên thói quen của bạn. Vì vậy, nếu bạn luôn đi từ ghế dài vào bếp để ăn nhẹ lúc nửa đêm, máy điều hòa của bạn có thể làm mát khu vực cụ thể đó trước khi bạn thức dậy.

Các tính năng làm mát theo thời gian thực nhằm mục đích cải thiện sự thoải mái trong những ngôi nhà chật hẹp. Lợi ích thứ hai là việc định vị chính xác con người và cung cấp khả năng làm mát trực tiếp cho họ có thể giảm mức tiêu thụ năng lượng. Björn Palm, giáo sư cấp cao về công nghệ năng lượng tại Viện Công nghệ Hoàng gia KTH ở Stockholm, cho biết: “Nó chắc chắn có khả năng giảm tổng năng lượng sử dụng cho điều hòa không khí”. Bằng bao nhiêu? Điều đó ít rõ ràng hơn.

Bộ lọc và quạt Find+Follow của Dyson sử dụng một camera đơn giản, độ phân giải thấp, cung cấp tọa độ ẩn danh giống như “hình que” của khả năng phát hiện người gồm 17 điểm vào một thuật toán, tất cả đều được xử lý ngay lập tức trên thiết bị và bị xóa mà không cần bất kỳ nhận dạng khuôn mặt nào. Alex Hudson, kỹ sư chăm sóc môi trường tại Dyson, cho biết: “Nó có thể cho biết bạn là con người, dù bạn đang ngồi hay đứng, bạn đang di chuyển theo hướng nào”. “Nó có thể lập bản đồ cánh tay và vai của bạn.”

Purifier Cool có thể dao động 350 độ giữa “tối đa sáu người” trong không gian, điều hướng luồng không khí để làm mát cá nhân hóa. Một giờ sau khi phát hiện mọi người đã rời khỏi phòng, thiết bị sẽ chuyển sang chế độ Tự động và—nếu không có mức ô nhiễm tăng đột biến lớn mà máy lọc phải xử lý, chẳng hạn như một chiếc xe tải chạy ngang qua cửa sổ đang mở—thì đó là "mức tiêu thụ điện năng thấp hơn đáng kể so với khi ở chế độ quạt, vì vậy chắc chắn sẽ có lợi ích ở đó," Hudson nói.

Bespoke AI WindFree Pro của Samsung bổ sung thêm cảm biến radar chuyển động, có thể nhận dạng và theo dõi hai người ngồi trong xe. “Gió trực tiếp AI” có thể theo sau và thổi vào bạn để làm mát ngay lập tức, trong khi “Gió gián tiếp AI”, bạn đoán nó, làm mát nơi bạn đang ở mà không thổi không khí thẳng vào mặt bạn. Các thử nghiệm về môi trường dân cư của Samsung khẳng định mức tiết kiệm năng lượng “lên tới 30%” khi bật chế độ năng lượng AI tổng thể. Tại IFA, Samsung đã bổ sung thêm dữ liệu dành cho thiết bị đeo: Galaxy Watch hoặc Galaxy Ring có thể gửi tín hiệu tới điều hòa khi bạn đã ngủ, kích hoạt chế độ Làm mát không gió nhẹ nhàng hơn qua đêm.

VitaBreeze AC của Midea, ra mắt vào đầu năm 2027, kết hợp ảnh người dùng với cảm biến radar sóng milimet để cá nhân hóa khả năng làm mát. Trong quá trình thiết lập, người dùng tải một loạt hình ảnh phòng lên ứng dụng theo cách thủ công, cho biết vị trí đặt máy điều hòa. Sau đó, AC sử dụng những hình ảnh đó cùng với dữ liệu radar để tạo ra lưới ảo 3D về vị trí của căn phòng và đồ nội thất.

Radar sóng milimet (hoặc mmWave) — loại được sử dụng trong công nghệ di động 5G — phát sóng vô tuyến bước sóng ngắn, thường từ 1 đến 10 mm, để phát hiện khoảng cách và góc của vật thể cũng như các chuyển động nhỏ trong thời gian thực. Tại đây, tính năng Theo dõi tôi của ứng dụng Midea, tương tự như của Samsung, có thể xác định chính xác vị trí thời gian thực của bạn trong phòng, kích hoạt các điều chỉnh cửa gió khi bạn di chuyển xung quanh. Manuel Seethaler, người đứng đầu chiến lược sản phẩm Điều hòa không khí dân dụng của Midea ở châu Âu, cho biết công nghệ của họ có thể tiết kiệm hơn 30% năng lượng ở chế độ làm mát so với các thiết bị không có các thuật toán này.

Máy điều hòa trung bình bán ra vào năm 2024 đã có hiệu suất cao hơn khoảng 20% ​​so với mẫu máy tương đương vào năm 2014. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều dư địa để phát triển vì IEA dự đoán rằng “nhu cầu làm mát” sẽ tăng thêm 1.600 terawatt giờ vào năm 2035—tổng điện năng của Nhật Bản và Hàn Quốc cộng lại. Nhưng loại cảm biến độ gần này cũng có thể giúp tiết kiệm năng lượng ở mức tối thiểu.

Vincent Romanin, người sáng lập và CTO của gradient có trụ sở tại San Francisco, chuyên sản xuất máy bơm nhiệt/điều hòa cửa sổ 120 volt dùng được trong mọi thời tiết, cho biết: “Bạn có thể nhận được sự cải thiện hiệu suất nếu [điều hòa được nhắm mục tiêu] được thực hiện tốt”. "Nhưng chúng tôi sắp tiến vào các tòa nhà nơi chúng tôi đang giảm 85% năng lượng và thiết kế một tính năng khác giúp chúng tôi đạt được mức 87%? Cá nhân tôi chưa bao giờ sử dụng một sản phẩm có cảm biến chiếm chỗ mà tôi cảm thấy hoạt động tốt."

Máy điều hòa cửa sổ nhỏ gọn

Đối với Palm, để đạt được mục tiêu làm mát ngôi nhà bền vững vào năm 2050, chúng ta cần ba thay đổi lớn: máy bơm nhiệt nhỏ gọn, rẻ hơn cho mọi quy mô gia đình; ít chất làm lạnh tự nhiên độc hại hơn (chất lỏng và các hợp chất hóa học hấp thụ và giải phóng nhiệt); và hệ thống được thiết kế mới với mức phí thấp để đảm bảo an toàn.

Máy bơm nhiệt đã trở thành một lựa chọn hiện đại, hiệu quả để sưởi ấm và làm mát. Để sưởi ấm, đó là một quá trình gồm bốn giai đoạn: hấp thụ nhiệt bên ngoài để tạo ra khí thông qua chất làm lạnh; nén để tăng nhiệt độ; ngưng tụ, nơi nhiệt được truyền vào nước trong hệ thống sưởi ấm trong nhà bạn; và làm mát trở lại thành chất lỏng thông qua van giãn nở để giảm áp suất. Khi cần làm mát, van đảo chiều sẽ chuyển về để chạy quá trình từ trong ra ngoài cho điều hòa.

Điều quan trọng là thuyết phục người thuê nhà và những người sống trong những ngôi nhà nhỏ hơn thực hiện chuyển đổi tổng thể. Palm cho biết: “Đối với thị trường nội địa, chúng tôi cần máy bơm nhiệt phù hợp với căn hộ mà không quá ồn ào hoặc cồng kềnh”. Việc giảm giá cũng rất quan trọng.

Các thiết bị chuyển màu thường sử dụng năng lượng ít hơn một phần ba so với máy điều hòa cửa sổ tiêu chuẩn, chủ yếu để sưởi ấm nhưng cũng có hiệu quả làm mát. Chúng là một tùy chọn tự cài đặt nhanh chóng cho phép người thuê căn hộ lấy lại cửa sổ, xem hóa đơn thấp hơn, và vận hành hệ thống điều hòa không khí yên tĩnh hơn so với các mẫu cũ.

Nhưng việc sửa hệ số dạng chỉ giải quyết được một phần của phương trình. Các tiêu chí khác của Palm – thay thế chất làm lạnh tổng hợp độc hại bằng các chất thay thế tự nhiên như propan (R290), như trong Climate 6000iP của Bosch, được ra mắt vào tháng 9 – đưa ra một thách thức kỹ thuật khó khăn hơn. Chỉ riêng chất làm lạnh bị rò rỉ đã tạo ra khoảng 720 triệu tấn khí thải tương đương CO 2 mỗi năm. Chất làm lạnh tự nhiên hạn chế đáng kể nguy cơ nóng lên toàn cầu, nhưng tính dễ cháy của chúng đòi hỏi phải thiết kế lại phức tạp, không có tia lửa và hệ thống sạc thấp mà các cơ quan quản lý và chuỗi cung ứng của Hoa Kỳ vẫn thận trọng khi áp dụng.

Palm cho biết, việc đạt được khả năng làm mát bền vững vào năm 2050 sẽ không còn là điều dễ dàng. Cuối cùng, tương lai của việc làm mát ngôi nhà sẽ không phụ thuộc vào chiếc máy điều hòa không khí theo dõi bạn vào bếp để ăn nhẹ lúc nửa đêm mà phụ thuộc vào công việc cơ học vô hình, vô hình diễn ra sâu bên trong máy nén.

Bình luận

Quay lại đầu trang