يمكن لسخان المياه الذي يعمل بالذكاء الاصطناعي أن يزيل الاستحمام البارد والتلوث الكربوني
من المحتمل أنك مررت بهذه المرحلة: أصبح الدش الذي كان ساخنًا سابقًا باردًا فجأة، مما أدى إلى تعتيم مزاجك أثناء هذه العملية.
ربما قام أحد أفراد أسرتك بالاستحمام الإضافي أو قمت بغسل كميات كبيرة جدًا من الملابس. إنها حالة كلاسيكية لعدم تلبية العرض للطلب. يعتقد مايكل ريجني أنه يستطيع التنبؤ متى ستحتاج الأسرة إلى المزيد من الماء الساخن، والتخلص من الاستحمام البارد دون اللجوء إلى بدائل باهظة الثمن مثل سخانات المياه عند الطلب.
بدأ سعي ريجني منذ بضع سنوات عندما بدأ البحث في تسخين المياه. وقال ريجني لـ TechCrunch في مقابلة أجريت معه مؤخرًا: إن ما رآه “كان حقًا مثيرًا للدهشة”.
التكنولوجيا الأساسية وراء معظم سخانات المياه، سواء كانت غازية أو كهربائية، لم تتغير كثيرًا منذ عدة عقود. قد تكون رخيصة الثمن للشراء، لكنها ليست رخيصة للتشغيل.
بدأت سخانات المياه ذات المضخات الحرارية في تغيير ذلك بالنسبة للعديد من أصحاب المنازل، مما أدى إلى تحسين الكفاءة وخفض فواتير الخدمات. ولكن حتى هناك، قال ريجني: “لقد رأيت فرصة هائلة للتحسين”.
أسس شركة Cala Systems في بوسطن في عام 2020 عندما بدأت سخانات المياه ذات المضخات الحرارية في الظهور. وقال إنه بسبب هذا التحول، “كانت هناك فرصة لريادة الأعمال لبناء أفضل سخان مياه بمضخة حرارية”.
تميل سخانات المياه إلى أن تكون أجهزة بسيطة إلى حد ما: فهي تحتوي في جوهرها على ثلاثة أجزاء أساسية: خزان معزول، وعنصر تسخين، ومنظم حرارة. معظم الناس يضبطون درجة الحرارة مرة واحدة وينسونها؛ وفي حالات نادرة، قد يحددونها أعلى قليلاً عند وصول الضيوف الذين يقضون الليل. عندما يتم سحب الماء الساخن من الخزان، يحل الماء البارد محله، مما يؤدي إلى انخفاض درجة الحرارة في الداخل. عندما تنخفض درجة الحرارة بدرجة كافية، يخبر منظم الحرارة المدفأة بأن تعمل.
قال ريجني: “هذا أمر قديم حقًا”. “يمكننا أن نفعل ما هو أفضل في عام 2024.”
يجمع سخان المياه من Cala Systems بين مضخة حرارية متقدمة ونظام تحكم يعمل بالذكاء الاصطناعي للتنبؤ بالطلب على الماء الساخن وتسخين المياه في الخزان وفقًا لذلك. تقوم الشركة بجمع معلومات عامة مثل توقعات الطقس وأسعار الطاقة وقت الاستخدام وترسلها إلى سخان المياه. يتم بعد ذلك تحليل هذه البيانات على الجهاز إلى جانب المعلومات الخاصة بالمنزل، بما في ذلك أنماط استخدام المياه، ودرجة حرارة الماء البارد الوارد، وما إذا كان المنزل يحتوي على ألواح شمسية. (قال ريجني إن الشركة لن تبيع البيانات المنزلية أبدًا).
ومن خلال تحليل أنماط استخدام المياه، يمكن للخزان توقع متى سيكون هناك زيادة في الطلب وتسخين المياه بأكثر الطرق كفاءة ممكنة.
على سبيل المثال، إذا كان الطقس يتوقع بضعة أيام مشمسة قبل بضعة أيام من السحب، فقد تقرر خوارزميات كالا استخدام الطاقة النهارية من الألواح الشمسية الخاصة بمالك المنزل لتسخين الخزان. ثم، عند الحاجة إلى الماء الساخن، يتم مزجه مع الماء البارد ليبرد إلى درجة الحرارة المناسبة. وهذا يسمح لسخان المياه بتحقيق أقصى استفادة من إنتاج الطاقة الشمسية الزائدة، وتحويل الخزان بشكل أساسي إلى بطارية تخزن الطاقة ليوم غائم.
في حالات أخرى، عندما يكون الطلب على الماء والطقس متسقًا، يمكن لسخان المياه من Cala إبطاء سرعة الضاغط، مما يؤدي إلى إطالة الوقت الذي يستغرقه تسخين الخزان لتحقيق زيادة في الكفاءة. “في تسخين المياه، عندما تقوم بإبطاء الضاغط، فإنك تزيد من كفاءة نقل الحرارة بحوالي 30٪.” قال ريجني. “إنه تأثير كبير جدًا.”
وإذا كان هناك ضيوف في المنزل قادمون؟ قامت Cala بتضمين وضع التعزيز الذي يمكن للأشخاص تنشيطه على الخزان أو في أحد التطبيقات.
اليوم، يتم تقسيم سخانات المياه في الولايات المتحدة بالتساوي تقريبًا بين الغاز الطبيعي والمقاومة الكهربائية، مع مضخات النفط والبروبان والمضخات الحرارية. يعد تسخين المياه مسؤولاً عن حوالي 20% من استخدام الطاقة في المنزل الأمريكي النموذجي، كما تعمل سخانات المياه ذات المضخات الحرارية على خفض ذلك بشكل كبير مع تقليل اعتماد الناس على الغاز الطبيعي.
قد لا تشكل سخانات المياه ذات المضخات الحرارية سوى نسبة قليلة من السوق، ولكنها تنمو بسرعة في حصتها، مدعومة جزئيًا بالحوافز ضمن قانون الحد من التضخم. وعلى الرغم من أن تركيبها مقدمًا أكثر تكلفة، إلا أنها أرخص على المدى الطويل لأنها أكثر كفاءة في التشغيل، مما يؤدي إلى انخفاض انبعاثات الكربون المنزلية.
قال ريجني إن شركة كالا ستشتري قطع الغيار من موردين مختلفين وستقوم بتجميع المنتج النهائي في الولايات المتحدة (قال ضاحكًا: “هذا ليس منتجًا يتم شحنه جيدًا”.) سيتكلف المنتج الأول للشركة، وهو طراز سعة 65 جالونًا، 2850 دولارًا؛ إنه متاح للطلب المسبق مع التسليم في وقت ما أوائل العام المقبل. وهذا يزيد بحوالي 800 دولار عن المنافسين، على الرغم من أن ريجني قال إن فواتير الخدمات المنخفضة يجب أن تقضي على هذا الفرق بمرور الوقت.
لدعم عملية الطرح، أخبرت كالا حصريًا موقع TechCrunch أنها جمعت جولة أولية بقيمة 5.6 مليون دولار بقيادة مجموعة Clean Energy Venture Group ومركز ماساتشوستس للطاقة النظيفة مع مشاركة Burnt Island Ventures وCapeVista Capital وLeap Forward Ventures. وقال ريجني إنه مع بيع عدد قليل جدًا من سخانات المياه ذات المضخات الحرارية حتى الآن، “فإن هذه فئة ناشئة حقًا”. “نعتقد أن هناك فرصة هنا لإعادة تعريف ما يتوقع الناس أن يفعله سخان المياه.”
