آبگرمکن مجهز به هوش مصنوعی می‌تواند دوش‌های سرد و آلودگی کربن را از بین ببرد
احتمالاً با این وضعیت مواجه شده‌اید: دوش آب گرم شما ناگهان سرد می‌شود و حال و هوای شما را تیره می‌کند.
شاید کسی از اعضای خانوار یک دوش اضافی گرفته یا چندین بار لباس‌شویی انجام داده‌اید. این یک مثال کلاسیک از تناسب نداشتن عرضه و تقاضا است. مایکل ریگنی فکر می‌کند که می‌تواند پیش‌بینی کند که یک خانوار چه زمانی نیاز به آب گرم بیشتری خواهد داشت و بدون نیاز به جایگزین‌های گران مانند آبگرمکن‌های فوری، دوش‌های سرد را از بین ببرد.
جستجوی ریگنی چند سال پیش آغاز شد که او شروع به تحقیق درباره‌ی آبگرم‌کنی کرد. او به TechCrunch گفت: «آنچه دیدم واقعاً چشمم را باز کرد.»
تکنولوژی پایه پشت بسیاری از آبگرمکن‌ها، چه گازی چه برقی، در چندین دهه تغییر چندانی نکرده است. ممکن است خرید آن‌ها ارزان باشد، اما استفاده از آن‌ها ارزان نیست.
آبگرمکن‌های پمپ حرارتی برای بسیاری از صاحبان خانه‌ها شروع به تغییر آن کرده‌اند، کارایی را بهبود بخشیده و هزینه‌های مصرف برق را کاهش داده‌اند. اما حتی در اینجا، «من فرصت بزرگی برای بهبود دیدم»، ریگنی گفت.
او در سال ۲۰۲۰ در بوستون Cala Systems را تأسیس کرد، زمانی که آبگرمکن‌های پمپ حرارتی شروع به رواج پیدا کردند. به دلیل این تغییر، او گفت: «یک فرصت کارآفرینی برای ساخت بهترین آبگرمکن پمپ حرارتی وجود داشت.»
آبگرمکن‌ها معمولاً دستگاه‌های نسبتاً ساده‌ای هستند: در اصل، آن‌ها سه بخش اصلی دارند: یک مخزن عایق، یک عنصر حرارتی و یک ترموسات. بیشتر افراد دما را یک بار تنظیم کرده و فراموش می‌کنند؛ در موارد نادر، ممکن است بخواهند آن را کمی بالاتر تنظیم کنند وقتی مهمانان شبانه وارد می‌شوند. وقتی آب گرم از مخزن خارج می‌شود، آب سرد جایگزین آن می‌شود و دمای داخلی را پایین می‌آورد. هنگامی که دما به اندازه کافی پایین آمد، ترموستات به بخاری می‌گوید روشن شود.
«این واقعاً قدیمی است» ریگنی گفت. «ما می‌توانیم در سال 2024 بهتر عمل کنیم.»
آبگرمکن‌های Cala Systems یک پمپ حرارتی پیشرفته را با یک سیستم کنترل مبتنی بر هوش مصنوعی ترکیب می‌کنند تا نیاز به آب گرم را پیش‌بینی کرده و آب داخل مخزن را به طور متناسب گرم کنند. شرکت اطلاعات عمومی مانند پیش‌بینی هوا و قیمت انرژی در زمان استفاده را جمع‌آوری کرده و به آبگرمکن ارسال می‌کند. سپس این داده‌ها به همراه اطلاعات خاص خانوار، شامل الگوهای مصرف آب، دمای آب ورودی و این‌که آیا خانه دارای صفحه‌های خورشیدی است یا نه تحلیل می‌شوند. (ریگنی گفت که شرکت هرگز داده‌های خانوار را به فروش نمی‌رساند.)
با تحلیل الگوهای مصرف آب، مخزن می‌تواند پیش‌بینی کند که چه زمانی تقاضای آب گرم افزایش خواهد یافت و آب را به‌بهینه‌ترین روش ممکن گرم کند.
برای مثال، اگر هوا پیش‌بینی چند روز آفتابی قبل از چند روز ابری را بکند، الگوریتم‌های Cala ممکن است تصمیم بگیرند که از برق خورشیدی روزانه یک صاحب‌خانه برای گرم کردن بیش از حد مخزن استفاده کنند. سپس، زمانی که آب گرم خواسته می‌شود، آن را با آب سرد ترکیب می‌کنند تا به دمای مناسب برسد. این امکان را برای آبگرمکن فراهم می‌کند که از تولید انرژی اضافی خورشیدی به بهترین شکل استفاده کند و عملاً مخزن را به یک باتری برای ذخیره انرژی برای روزهای ابری تبدیل می‌کند.
در موارد دیگر، زمانی که هم هوا و هم تقاضای آب یکنواخت هستند، آبگرمکن Cala می‌تواند سرعت کمپرسور را کاهش دهد و زمان گرم کردن مخزن را طولانی‌تر کند تا کارایی افزایش یابد. «در آبگرمکن‌های آب، وقتی کمپرسور را کند می‌کنید، کارایی انتقال حرارت را حدود 30٪ افزایش می‌دهید.» ریگنی گفت. «این تأثیر قابل توجهی است.»
و اگر مهمانان خانه‌ای بیایند؟ Cala یک حالت تقویت‌کننده که افراد می‌توانند روی مخزن یا در اپ فعال کنند، اضافه کرده است.
امروزه، آبگرمکن‌های ایالات‌متحده تقریباً به‌طور مساوی بین گاز طبیعی و مقاومت برقی تقسیم می‌شوند، با نفت، پروپان و پمپ‌های حرارتی که بقیه را تشکیل می‌دهند. گرم‌کردن آب حدود 20٪ مصرف انرژی یک خانوار آمریکایی را تشکیل می‌دهد و آبگرمکن‌های پمپ حرارتی آن را به‌طور قابل توجهی کاهش می‌دهند، کاهش وابستگی افراد به گاز طبیعی.
آبگرمکن‌های پمپ حرارتی ممکن است فقط چند درصد از بازار را تشکیل دهند، اما سهم آن‌ها به سرعت در حال رشد است، به‌مقداری که توسط مشوق‌های قانون کاهش تورم کمک می‌شود. و در حالی که نصب آن‌ها در ابتدا گران‌تر است، در بلندمدت ارزان‌تر هستند زیرا بهره‌وری بالاتری دارند و منجر به کاهش آلودگی کربن خانگی می‌شوند.
ریگنی گفت که Cala برای پشتیبانی از عرضه، قطعات را از تأمین‌کنندگان مختلف خریداری کرده و محصول نهایی را در ایالات‌متحده مونتاژ خواهد کرد. (او با خنده گفت: «این محصول به‌خوبی ارسال نمی‌شود.») اولین محصول شرکت، یک مدل 65 گالنی، 2,850 دلار هزینه خواهد داشت؛ که برای پیش‌سفارش با تحویل احتمالی اوایل سال آینده در دسترس است. این حدود 800 دلار بیشتر از رقبا است، اگرچه ریگنی گفت که قبض‌های پایین‌تر مصرف برق باید در طول زمان این تفاوت را از بین ببرند.
برای حمایت از گسترش، Cala به طور انحصاری به TechCrunch گفت که یک دور تأمین مالی بذر ۵٫۶ میلیون دلاری به رهبری گروه انرژی پاک و مرکز انرژی پاک ماساچوست با مشارکت Burnt Island Ventures، CapeVista Capital و Leap Forward Ventures انجام داده‌است. با این‌که فقط تعداد کمی از آبگرمکن‌های پمپ حرارتی تا به امروز فروخته شده‌اند، «این دسته به‌طور واقعی تازه بنیان است»، ریگنی گفت. «ما فکر می‌کنیم که یک فرصت وجود دارد تا بازتعریف کنیم که مردم انتظار دارند یک آبگرمکن چه کاری انجام دهد.»
