作者：肖恩-麦卡锡
据预测，更频繁的极端天气将给电网带来更大的压力，因此气候变化正在推动空调行业进行节能创新。
加拿大环境与气候变化部称，自 1948 年以来，加拿大的平均气温已经上升了 1.7 摄氏度。这一趋势将持续数十年，科学家预测夏季平均气温将更高，酷热的热浪将更加频繁。不列颠哥伦比亚省最近破纪录的气温–仅 6 月 29 日一天就打破了 47 项高温记录–凸显了这一趋势的紧迫性。
如果不更加重视节能和创新，不断增长的空调需求将要求电网提供更多电力，而电网还需要为更多的电动汽车和公共汽车供电。人们需要有办法保护自己免受极端高温的影响，同时又不需要昂贵的新发电设备，因为新发电设备会增加碳排放，加剧气候变化。直截了当地说：我们需要开发既能保持凉爽，又能减少用电量的方法。
滑铁卢初创公司 Evercloak、温尼伯的 GEOptimize 和多伦多的 Ecobee 等加拿大创新公司正在全球范围内竞相引入这项技术。无论是减少空调设备的能源需求，安装热泵来取代传统空调，使空气既能制冷也能制热，还是提供 “智能 “恒温器，通过自动调节温度和风扇以达到房主偏好的舒适度来节约能源，我们显然需要一种多管齐下的方法。
总部位于科罗拉多州的洛基山研究所（Rocky Mountain Institute）在最近的一项研究中估计，在未来三十年里，人口增长、快速城市化和地球变暖将使住宅空调的使用数量增加三倍。
“该报告的作者说：”尽管制冷量的增加对全世界人民的健康、福祉和生产力产生了积极影响，但其环境代价也是我们无法承受的。
该研究所与印度政府和国际财团 “创新使命”（Mission Innovation）合作，共同设立了 “全球降温奖”。日本大建公司和中国格力电器公司领导的两个财团共同获得了 4 月 29 日公布的 100 万美元奖金，这两个财团制造的空调原型对气候的影响只有标准设备的五分之一。这两个集团由两家最大的家用空调生产商牵头，承诺在 2025 年之前生产出商用型号或其原型。
在加拿大，Evercloak 公司正在利用滑铁卢大学的纳米技术研究，开发创新的薄膜制造方法，以提高制冷设备的效率。联合创始人伊芙琳-艾伦（Evelyn Allen）和她的团队正在完善石墨烯基薄膜的制造工艺，这种薄膜可以在冷却空气之前过滤空气中的水。这些薄膜–每一片都比头发丝还细–能够阻挡空气流动，但让水蒸气通过。这意味着空调所需的能源更少，建筑业主可以使用更小的设备来冷却室内空间。艾伦说，能源效率的提高非常明显，在炎热潮湿的地区，能源消耗最多可减少 78%。该企业目前正与传统空调制造商合作，将这项技术商业化。
去年，Evercloak 成为加拿大自然资源部 “加拿大突破性能源解决方案 “计划资助的 10 家获奖企业之一。此外，该公司还获得了加拿大下一代制造业（Next Generation Manufacturing Canada）的支持，该组织是加拿大先进制造业超级集群（Advanced Manufacturing Supercluster）背后的行业领导组织。在开发应对气候变化的战术方法方面，”解决方案就在这里，而我们的技术就是其中的一部分，”艾伦说。
在空调制造商追求更高效率的同时，也有一种简单地用地源热泵取代传统设备的趋势，地源热泵利用地下深处的环境温度，在夏季为建筑物降温，在冬季为建筑物供暖。
GEOptimize 公司总裁、国际地源热泵协会注册培训师 Ed Lohrenz 说，地源热泵的安装成本较高，但运行成本较低，投资回收期可短至四年。他说，如果土壤和岩石条件有利，安装一个地下热交换器的成本在 5,000 美元到 10,000 美元之间，而安装在家中的热泵的价格与传统炉子和空调的总成本差不多。
GEOptimize 为大型住宅和商业客户设计地源热泵系统，通常是安装几栋楼共用的系统。 Lohrenz 的公司参与了奥克维尔 Mattamy Homes 的七栋公寓项目和多伦多市的东约克市政中心项目。
“Lohrenz 说：”对于我们的许多客户来说，二氧化碳排放正成为一个越来越重要的因素。越来越多的公司希望降低对气候的影响，而且这一趋势可能会继续上升。例如，明尼苏达州刚刚通过立法，要求公司报告其碳排放量。
虽然安装热泵的成本要高于传统的火炉和中央空调，但联邦政府正在提供一些援助–最高可达 5,000 美元的援助用于降低能耗的家庭改造。其中包括智能恒温器的最高 50 美元优惠。同时，许多公用事业公司也为此类购买提供返利。
总部位于多伦多的 Ecobee 是北美 “智能恒温器 “领域的领军企业，该产品可根据占用率和可变电价调整建筑物的供暖和制冷。Ecobee 恒温器可以控制温度，避免在电力需求和电价最高时大幅增加用电量。它还能根据零售电价的大幅波动进行调整，这在加州等可再生能源较多的地区很常见。
Ecobee 创始人兼首席执行官斯图尔特-隆巴德（Stuart Lombard）说，与静态设置在 22 度的温度相比，使用智能恒温器可以为房主节省约 26% 的供暖和制冷成本。(该公司今年晚些时候将推出首款可通过苹果公司 Siri 设备访问的语音控制恒温器）。
隆巴德说，能源效率是减少温室气体排放的最廉价来源。”他说：”这是能源消费者可以做到的有形的事情，既方便又有意义。
的确，如果世界要实现避免气候变化带来的最坏影响这一共同目标，那么找到更有效的方法来满足我们的能源需求–无论是夏季为建筑物降温还是冬季为建筑物供暖–将是至关重要的。
肖恩-麦卡锡（Shawn McCarthy）是一名自由撰稿人，为MaRS撰写有关清洁技术的文章。多伦多星报》的母公司 Torstar 与 MaRS 合作，重点报道加拿大公司的创新。
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