十大技术革新助力暖通空调行业迈向绿色未来
2021/11/12
暖通空调行业的革新之旅，正引领我们筑建一个“思想的蜂巢”。随着智能技术的深度融合，如今人们能轻松地从任何角落远程调控室内环境的温度、湿度及空气质量。这些智能系统不仅依托传感器和数据分析来提升能源使用效率，降低运营成本，同时减少对环境的影响，而且预测性维护技术的持续进步更是确保了系统的高度可靠性与运营支出的优化。
在2025年，暖通空调行业呈现出十大值得关注的技术发展趋势。这些趋势涵盖了从互联系统的构建、绿色制冷技术的运用，到预测性维护的深化以及无管道空调的探索等多个领域。这些创新举措不仅提升了暖通空调系统的整体效能，还进一步增强了其环保属性，推动了行业的持续进步。
暖通空调行业技术十大发展趋势的深远影响
树状图清晰展示了暖通空调行业十大技术发展趋势的广泛影响。互联暖通空调解决方案通过与智能家居的深度集成，不仅强化了系统控制，还提高了能源使用效率。此外，它还提供了远程监控和控制的便捷功能。预测性维护解决方案则依托AI和机器学习技术，能够预先发现潜在的系统故障，从而显著减少停机时间和维护成本。同时，通过在暖通空调系统中融入可再生能源，如太阳能和风能，该行业迈出了向可持续发展转型的重要步伐。这不仅降低了对化石燃料的依赖，还有效减少了温室气体排放。另一方面，能量回收通风系统通过回收和利用余热，进一步提升了系统的能源效率，进而降低了运营成本。最后，能源分析和管理工具为能源使用提供了细致的视图，助力优化暖通空调性能并降低能耗。
1. 互联暖通空调
传统暖通空调系统常面临能源效率不高、温度控制不精准及维护能力不足等挑战。借助物联网（IoT）技术，这些系统得以网络化，实现远程监控与控制功能。智能恒温器和传感器则提供实时温度、湿度及系统性能数据，助力精准调整与优化。在此转型过程中，改造解决方案显得尤为重要，它们简化了将暖通空调网络接入互联网的基础设施改造。通过IoT连接与智能设备，互联暖通空调系统不仅性能更佳，还能有效降低运营成本。
Sobie Systems提升锅炉健康管理
加拿大初创企业Sobie Systems推出了一种物联网暖通空调传感解决方案，可实现全天候运行。其产品K2与锅炉主板相连，提供实时健康状况测量。此外，该解决方案还为暖通空调服务团队打造了高效管理工具，优化了资产维修调度。
Sensgreen支持远程HVAC系统管理
总部位于阿联酋的初创企业Sensgreen，致力于打造一个IoT平台，旨在将建筑环境转变为更加智能且健康的状态。该公司利用LoRaWAN技术，对暖通空调的各个组件进行精准的控制与监控，涵盖散热器、空调以及电源插头等设备。其设备包括智能恒温散热器阀、空调控制器，以及支持远程管理与智能控制的插头控制器。此外，该平台还融入了AI技术，生成优化暖通空调管理策略的报告，实现建筑控制的自动化。
2. 预测性维护
暖通空调的维护一直是个难题，因为气流不平衡、制冷剂泄漏、过滤器堵塞以及组件故障等问题时有发生。这些问题不仅会导致效率下降、能源浪费，还会影响空气质量，进而增加维护成本。然而，有了预测性维护平台，这一切都变得不同。该平台通过传感器、数据分析和机器学习算法，能够及时发现暖通空调故障或效率低下的迹象，从而为技术人员提供提前维修或维护的机会。这样，不仅简化了维护流程，减少了停机时间，还降低了能源消耗。同时，它也延长了系统的整体使用寿命，节省了成本，并提高了建筑使用者的舒适度。
MechaSense在主动暖通空调系统维护中的应用
MechaSense是业界领先的预测性维护解决方案提供商。其技术能够实时监测和分析暖通空调系统的各项指标，从而及时发现并预警潜在问题。通过与技术人员紧密协作，MechaSense帮助客户制定有效的维护计划，确保系统的持续稳定运行。这不仅提高了建筑的安全性、舒适度和能源效率，还为客户带来了显著的经济效益。
总部位于美国的初创企业MechaSense，专注于为建筑系统，特别是暖通空调单元，提供智能监控服务。其技术能够收集关键参数，并通过其IoT云进行安全传输。系统经过处理后，能检测到操作问题，从而实现主动维护并预防重大故障。此外，该平台还提供潜在故障的警报和实用见解，助力降低能耗及维护成本。
另一方面，来自香港的Carnot Innovations也为暖通空调系统带来了创新。他们开发了一个人工智能驱动的分析平台，能够从现有传感器和IoT设备中收集、管理和可视化数据。通过优化能源消耗和预测维护需求，该平台的机器学习模型能识别异常数据偏差，并为设施管理人员提供规范性建议。这一解决方案能够发现传统建筑管理系统（BMS）中忽视的设备故障，进而节约能源并避免不必要的更换。
3. 精确室内气候控制
温度的波动、湿度的失控、空气分布的不均以及个人定制选项的匮乏，都会对居住者的舒适度和工作效率产生不良影响。然而，数字监控和管理工具的出现，为精确室内气候控制提供了简便的解决方案。这些系统依托先进的传感技术、数据分析以及智能算法，能够在区域乃至建筑内部的个人层面，提供精准且个性化的气候调控。它们通过持续监测并调整温度、湿度及气流等参数，确保居住者能够享受到恒久的舒适体验。同时，这些系统还能根据入住情况、天气变化以及建筑使用模式进行自我适应，进而提升能源使用效率，降低运营成本。借助这些解决方案，暖通空调系统能够为居住者打造量身定制的宜人室内环境，从而提升其满意度和幸福感。
Virens支持基于占用的HVAC控制
总部位于英国的初创企业Virens，致力于开发数据驱动的物业管理解决方案，旨在优化建筑能耗模式。其推出的交互式暖通空调控制解决方案，巧妙运用专有雷达运动传感器，实时捕捉建筑物内的用户活动和占用率。这些动态数据与建筑物的暖通空调系统深度交互，从而智能优化系统性能，为闭路电视提供高效且保护隐私的替代方案。Virens的数字化和自动化解决方案，实现了精确的气候控制，助力建筑管理人员迈向净零建筑的目标。
Ti-DOX，这家位于加拿大的初创企业，专注于提供HydroxylizAire设备。这款空气净化系统能够与集中式强制通风系统无缝衔接，有效中和化学物质与病原体，并显著减少氡和烟雾的含量。它通过结合UVC光线与二氧化钛涂层，生成羟基自由基，从而为那些存在呼吸或化学敏感问题的空间提供了理想的解决方案。
4. 可再生能源的整合
随着对能源效率和减排的迫切需求，将可再生能源融入暖通空调系统已成为绿色建筑的关键实践。这一转变不仅减轻了建筑对环境的影响，还有助于实现能源自给自足。通过利用太阳能、地热能等清洁能源，暖通空调系统能显著减少碳排放。同时，智能控制系统优化了可再生能源的使用，使之与建筑的供暖制冷需求相契合。这一整合过程降低了对化石燃料的依赖，推动了更高效的能源利用和成本节约，为可持续未来奠定了坚实基础。
GeoAirCon：地热加热与冷却的革新
巴基斯坦初创企业GeoAirCon，致力于开发地面源气候控制技术。这项技术通过利用温和的地下温度，有效降低了气候控制和空调的成本。其系统组件包括线圈翅片单元、高密度聚乙烯管道、循环泵以及在线冷水机组，为工业、商业、住宅和农业等多个领域提供了高效的热交换解决方案。
Heliostorage：季节性蓄热的先锋
Heliostorage在季节性蓄热领域处于行业领先地位。其创新的蓄热技术能够在不同季节有效储存和释放能量，为建筑提供稳定的气候控制。这一技术不仅提高了能源利用效率，还有助于实现成本节约和环境保护，为可持续建筑的发展做出了重要贡献。
芬兰初创企业Heliostorage引领行业，提供创新的季节性热能存储解决方案。其技术巧妙结合太阳能集热器、智能热控制器及专有的钻孔热能存储系统（BTES）。在春夏之际，该系统会高效收集多余能源，并智能储存于BTES中，以供秋冬寒冷时节使用。此外，它还兼容多种热源，如工业余热或区域供热过剩能量。通过智能控制器，系统可实时监控并灵活引导热量流向，从而确保全年维持高效稳定的气候控制。
5. 无管暖通空调
暖通空调系统常面临管道系统设计与安装的难题，这些问题不仅成本高昂、费时费力，还占用了大量空间。此外，管道系统的频繁泄漏和不良绝缘性还导致了能源浪费和效率低下。无管暖通空调，亦被称为迷你分体式系统，为这些问题提供了一种创新的解决方案。它彻底摒弃了管道系统的需求，取而代之的是在每个房间或区域安装独立的空气处理机组，这些机组再统一连接到室外的冷凝器装置上。这种设计实现了独立的温度控制和区域划分，不仅确保了个性化的舒适度，还有助于节能。更重要的是，无管系统的高效性得益于其消除了管道相关损失，并配备了诸如变速压缩机和运动传感器等高级功能。此外，简洁的安装过程、减少的维护需求以及室内空气质量的改善，都使得无管暖通空调成为了一种理想的选择。
总部位于美国的初创公司Quilt，专注于为住宅建筑打造智能无管热泵系统。其解决方案融入了AI技术，实现高效管理和逐个房间的温度控制，非常适合家庭供暖与制冷需求。Quilt的无管电动泵不仅提升了能源利用效率，还彻底摒弃了化石燃料的使用。
同样，Gradient这家同样总部位于美国的初创公司，也提供了创新的无管暖通空调方案。他们将加热与冷却功能整合到一个系统中，并通过模块化设计将电源和噪音源置于室外，从而确保室内环境的宁静与舒适。Gradient的商用级热泵技术使得其空调机组在运行效率上远超传统窗式空调，同时大幅降低了能耗。
6. 能量回收通风
传统的暖通空调系统在引入新鲜空气和排出污浊空气时，往往会遭遇能量损失。这种损失不仅导致能源消耗上升，还影响了室内环境的舒适度。然而，随着ERV（能量回收通风）系统的发展，这种状况得到了有效改善。ERV系统通过回收和交换进出气流中的热量或冷量，减少了能源浪费。其内置的热交换器使得热能得以高效传递，进而降低了对额外加热或冷却系统的依赖。这不仅提升了能源利用效率，还有助于维持恒定且宜人的室内温度。此外，ERV系统还通过促进水分和污染物的交换，改善了室内空气质量，实现了陈旧空气与新鲜空气的平衡。通过将能量回收通风技术融入暖通空调系统，建筑物能够显著减少能源消耗、降低运营成本，并创造更加宜人的室内环境。
总部位于美国的初创公司TCPoly，专注于生产热回收和热能存储产品，旨在提升商业通风系统的效能。其推出的XPanel能量回收通风系统，能够在建筑物进气口与排气气流间实现高效热量与水分传递。该面板结合TCPoly的专有材料与3D打印技术，不仅性能卓越，还降低了安装成本。它能够从废气流中回收大量能量，且无需活动部件或繁琐的维护流程。TCPoly的智能监控技术使得用户能实时追踪系统状态并量化节能效果，为商业建筑节能减排提供了理想方案。
总部位于美国的初创企业Hydronic Shell，专注于为暖通空调领域提供预制与模块化组装方案。其系统通过调节建筑物外壳来优化加热和冷却，利用现有立面辐射进行高效热交换。这一创新解决方案不仅有助于改善能源平衡、提升室内空气质量与热舒适度，还能显著提高投资回报率（ROI）。更值得一提的是，该企业巧妙地集成了一个能量回收轮，进一步减少了系统负载和能源浪费。通过将传统砖石立面转化为蓄热电池，Hydronic Shell赋予了建筑更高的灵活性，使其能在高峰时段做出迅速需求响应。
7. 能源分析与管理
在暖通空调的运营过程中，常常面临效率低下、能源使用情况不透明以及系统问题难以察觉和解决等挑战。为了应对这些难题，能源分析与管理解决方案应运而生。这些方案借助前沿的传感器技术、数据分析方法以及机器学习算法，实现对暖通空调系统实时数据的收集与分析。通过这些解决方案，建筑运营商和设施管理人员能够洞悉能源消耗的细微变化，发现潜在的节能途径，并迅速应对系统故障或效率低下的问题。同时，能源管理系统也为实施节能策略提供了坚实基础，如调整设备运行参数、优化调度计划以及简化操作流程。此外，持续的监控和性能追踪功能使得主动维护和持续改进暖通空调系统效率成为可能。
西班牙初创公司Articae打造了一个名为PilotE² EMS的能源管理平台，该平台旨在提升工业和商业暖通空调系统的可持续性与能源使用效率。通过处理能源测量原始数据，该平台能生成涵盖能源与经济指标的综合报告，同时追踪设施内电力、天然气及水等能源消耗的变化。这些报告所提供的洞见，有助于企业采取节能措施，进一步降低暖通空调系统的碳排放。
另一方面，瑞典初创公司Nrlyze则专注于解决供暖装置中的不平衡和错误设置问题，以降低房地产能耗。其IoT解决方案运用AI算法来分析、识别并纠正暖通空调系统的问题，如平衡公寓温差、优化供暖系统以维持稳定室内气候，并提供实时、基于事实的决策支持。该公司的无线连接传感器采用专有网状技术，便于安装与监控，同时提供性能跟踪功能，以便比较实施效率措施前后的能耗情况。
8. 降噪技术
在暖通空调系统中，噪声问题源于多个方面，如风扇、压缩机、空气处理器以及管道系统等。这些噪音不仅影响工作效率，还会干扰居住者的日常生活，甚至导致睡眠质量下降。为了解决这一问题，现代降噪技术致力于从源头上减少噪音，并采取多种措施提高隔音效果。初创企业和规模化企业纷纷研发出新型风扇叶片设计和电机，以降低风扇产生的噪音。同时，隔音材料和隔音罩也被广泛应用于压缩机和空气处理器，以有效衰减这些设备发出的声响。此外，隔振技术和管道衬里材料的应用也有助于减少噪音通过管道系统的传播。这些先进的降噪技术共同确保了暖通空调系统能够更静音地运行，为居住者提供一个宁静舒适的室内环境。
接下来，我们来看看Redu-Sone公司开发的Duct消音器。这款消音器专为管道系统设计，旨在进一步减少噪音传播。其高效能材料和精心设计的结构，使得噪音在经过消音器时能够得到有效衰减。此外，Duct消音器还具有安装简便、维护成本低等特点，为暖通空调系统提供了全面的降噪解决方案。
荷兰初创企业Redu-Sone，凭借其独特的微孔板/面板（MPP）技术，打造出创新的被动噪声控制方案。该企业专注于基于MPP的管道消音器研发，运用数学优化模型，实现噪音排放的有效降低。其消音器产品广泛应用于暖通空调、赛车、烟囱系统及食品加工等多个领域。此外，Redu-Sone的消音器还具备防火、耐用、可回收及抗污染等特性，同时保持气体流动畅通，低压降优势明显。这对于建筑开发商来说，无疑是抑制HVAC噪音、同时保持能量高效利用的理想选择。
另一家荷兰初创企业Reducd，则专注于为（混合）热泵和空调开发降噪外壳。其外壳采用高品质的Magnelis镀锌钢涂层，并提供多种RAL颜色选择，以灵活适应建筑风格。外壳设计注重耐用性和可持续性，充分回收利用材料资源。
9. 沉浸式协助和培训
不恰当的暖通空调系统维护方式会导致能源浪费和维修成本攀升。借助增强现实（AR）和虚拟现实（VR）技术，我们为暖通空调技术人员打造了沉浸式的交互与动手培训环境。AR技术将数字信息，如维修指南或设备图纸，实时叠加到现实场景中，助力技术人员高效排查并解决问题。而VR则提供模拟操作环境，让技术人员在安全无风险的环境下反复练习维护流程，积累实践经验。这些前沿技术的应用显著提升了人员的学习效果和故障应对能力，进而加速问题诊断与修复，确保系统高效稳定运行，减少停机损失，并优化整体性能。
总部位于美国的初创公司Supporteo，专注于为暖通空调行业的一线员工提供AR解决方案。其基于AR的技术简化了定期检查和维护流程，无需繁琐的手册，通过检查清单、指导诊断、故障排除及自动流程文档，提供精准且有针对性的检查。此外，Supporteo还提供视频通话功能，以支持专家远程协助复杂任务，并通过耳机监控现场技术人员，从而减少了人为错误，提升了整体质量并降低了工作量。
另一方面，美国初创公司HomeX致力于解决家庭服务行业的问题，特别在暖通空调领域提供虚拟协助。其Live Expert Help和Diagnostic Software Platform结合了视觉协助、诊断智能和专业工作者的远程诊断权限，以解决家庭问题。HomeX的技术使得经验丰富的技术人员能大规模提供增强的诊断，并补充现有工作流程。该平台还能生成详细的诊断报告，为家访提供有价值的信息，从而改善客户体验，减少上门服务，降低运营负担和周期时间，以及培训和支持成本。
绿色制冷技术
由于氢氟碳化物（HFC）等传统制冷剂对全球变暖具有显著影响，暖通空调行业正积极寻求绿色制冷解决方案。这些方案通常结合了创新的冷却技术和环保理念。磁冷却作为一种新兴的替代技术，正受到行业的广泛关注。它利用磁热效应实现冷却，完全摒弃了传统制冷剂的使用。通过在固体材料上施加磁场进行加热，再移除磁场使其冷却，磁冷却技术为暖通空调系统提供了环保且高效的冷却方式，有效减少了有害制冷剂的使用，降低了对环境的影响。
磁热技术革新暖通空调领域
Magnoric，这家法国初创企业，专注于磁热技术的研究与应用。他们巧妙地结合了磁热效应与无毒的水基冷却剂，从而实现了高效且环保的冷却效果。此外，Magnoric还致力于开发能将低余热源转化为电能的设备，这一创新技术不仅可靠耐用，还具备静音运行、振动小且不受气体限制等优点。通过摒弃制冷剂气体的使用，Magnoric成功降低了暖通空调系统对全球变暖的影响。
同样在德国，Magnotherm初创公司也取得了磁热技术的突破。他们的技术以零全球变暖潜值、零臭氧消耗潜值和零直接二氧化碳排放量而傲视群雄。在低压环境下运行，使得其振动小、噪音低、维护成本也相应降低。此外，该装置还能轻松扩展至特定温度和功率范围，且不会损失效率。更为值得一提的是，只需稍加改造，这项技术便能高效地作为热泵使用，为低碳或零碳加热和冷却提供了切实可行的解决方案。
暖通空调的创新之路
在暖通空调领域，数字技术的进步使得系统运营更加透明，能耗降低和故障预测成为可能。同时，地热热泵和太阳能空调等绿色能源解决方案的应用，也进一步减少了系统的碳足迹。而采用可生物降解、无毒的制冷剂，更是对传统制冷剂环境问题的有力回应。展望未来，智能技术、绿色能源与用户友好界面的融合，将引领暖通空调行业迈向更加可持续的创新之路。
