Hoe werken airconditioners en wat is de impact op het milieu?

Hittegolven over de hele wereld worden langer en intensiever, waardoor de behoefte aan koeling snel toeneemt. Dit legt niet alleen druk op de energierekeningen, maar ook op elektriciteitsnetwerken en de planeet. Met 2024 als het warmste jaar ooit en 2025 niet ver achter de hand, is airconditioning voor velen niet langer een luxe, maar een levenslijn.

Hoe werkt airconditioning?

Airconditioners koelen binnenruimtes door warmte van binnen uw huis naar buiten te verplaatsen met behulp van een chemische vloeistof, de koudemiddel. Het proces begint wanneer de binnenunit warme lucht uit de kamer aanzuigt en deze over verdampingsspoelen laat circuleren die gevuld zijn met koud, laagdruk vloeibaar koudemiddel. Terwijl de lucht over de spoelen beweegt, absorbeert het koudemiddel de warmte en verdampt het in een gas, waardoor de lucht in het proces afkoelt. Een ventilator blaast vervolgens de gekoelde lucht terug de kamer in.

Het nu warme koudemiddel reist naar de buitenunit, waar een compressor de druk en temperatuur verhoogt. In de condensatorspoelen laat het koudemiddel warmte los aan de buitenlucht en keert terug naar een vloeistof. De cyclus herhaalt zich dan.

Hoe lang bestaan airconditioners al?

In 1820 ontdekte de Britse wetenschapper Michael Faraday dat het comprimeren en verdampen van ammoniak lucht kon koelen. Dit was een vroege doorbraak die de basis legde voor moderne koelsystemen. In de jaren 1830 nam de Amerikaanse arts John Gorrie een praktische benadering van dit idee. Hij bouwde een machine in Florida die ijs produceerde en gebruikte dit om ziekenhuiskamers te koelen, met als doel patiënten met tropische ziekten te behandelen.

Het moderne tijdperk van airconditioning begon in 1902, toen de Amerikaanse ingenieur Willis Carrier een systeem ontwierp om de luchtvochtigheid en temperatuur bij een drukkerij in New York te controleren. Hoewel het bedoeld was om de luchtvochtigheid te verwijderen, die papier laat uitzetten en krimpen en inkleuren kan veranderen, wordt Carrier’s uitvinding beschouwd als de eerste echte airconditioner.

In 1914 werd de eerste residentiële airconditioner geïnstalleerd in een herenhuis in Minneapolis. Het was enorm – ongeveer zo groot als een hele kamer – en verre van betaalbaar voor het gemiddelde huishouden.

In 1931 ontwikkelden ingenieurs HH Schultz en JQ Sherman de eerste raamunit, waardoor koeling toegankelijker werd voor individuele kamers. Deze innovatie paveerde de weg voor huishoudelijk gebruik in stedelijke gebieden.

De ontwikkeling van airconditioning door de jaren heen

In de jaren 1940 en 1950 breidde het gebruik van airconditioning zich snel uit. Na de Tweede Wereldoorlog brachten economische groei, massaproductie en de opkomst van suburbane woningen airconditioning in huizen en kantoren. Gedurende deze tijd verving Freon (een chloorfluorkoolstof, of CFC) giftige koudemiddelen zoals ammoniak en propaan, waardoor systemen veiliger, compacter en gemakkelijker te installeren werden.

In de late jaren 1950 werd het mini-split systeem in Japan ontwikkeld als een efficiëntere alternatieve voor omvangrijke raamunits en gecentraliseerde HVAC-systemen. De belangrijkste innovatie was een kanaalloze ontwerpen, die lucht rechtstreeks van een buitencompressor naar een binnenluchtbehandelaar levert, waardoor energieverlies door luchtkanalen wordt geminimaliseerd.

Tegen de jaren 1970 en 1980 werden mini-splits in heel Azië en delen van Europa gebruikt, en later breidden ze zich uit naar Noord-Amerika. Hun flexibele installatie en energie-efficiëntie maakten ze ideaal voor oudere gebouwen waar het retrofitten van kanalen kostbaar of onpraktisch was, evenals voor huiseigenaren die op zoek waren naar nauwkeurige klimaatbeheersing per kamer. Dit is ook de periode waarin invertertechnologie werd ontwikkeld, die de snelheid van de compressor aanpast om energie te besparen.

Airconditioning kiezen en onderhouden

Het kiezen van de juiste maat airconditioner is essentieel om uw huis comfortabel te houden en uw energiekosten onder controle te houden. Aangezien een airconditioner een langetermijninvestering is, kan de juiste maat u zowel geld als gedoe besparen. Een unit die te klein is, zal moeite hebben om een grote kamer effectief te koelen, terwijl een te grote airconditioner de ruimte te snel kan koelen zonder voldoende vochtigheid te verwijderen. Dit laat de kamer oncomfortabel koud en vochtig.

Hier zijn andere factoren om rekening mee te houden:

• Directe zonlicht: Kamers die aan de zon zijn blootgesteld, hebben mogelijk meer tonnage nodig.
• Plafondhoogte: Hogere plafonds betekenen meer lucht om te koelen.
• Aantal bewoners: Meer mensen genereren meer warmte.
• Apparaten: Kamers met computers, ovens of tv’s hebben mogelijk extra koeling nodig.

Hoe uw airconditioner te beschermen

Airconditioners werken hard tijdens de heetste maanden, en goed onderhoud kan storingen voorkomen, het energiegebruik verlagen en de levensduur van het systeem verlengen. Hier zijn enkele tips voor een soepel draaiende airconditioner:

• Stel de thermostaat niet te laag in.
• Houd de luchtfilters schoon.
• Geef het een pauze.
• Schakel het niet constant in en uit.
• Houd de buitenunit in de schaduw.

Hoe het energieverbruik van airconditioners te verminderen

• Installeer en stel een programmeerbare thermostaat in.
• Gebruik een plafondventilator om de thermostaattemperatuur met ongeveer 4 graden te verhogen.
• Seal kieren en openingen om te voorkomen dat warme lucht de kamer binnenkomt.
• Voorkom het gebruik van verwarmingsapparaten.
• Trek de gordijnen dicht om de hitte van de zon te verminderen.
• Gebruik afzuigventilatoren om warmte af te voeren wanneer u de keuken gebruikt of warme baden neemt.

Hoeveel dragen airconditioners bij aan de opwarming van de aarde?

Hoewel airconditioners broodnodige verlichting bieden tegen extreme hitte, dragen ze ook aanzienlijk bij aan het probleem dat ze proberen op te lossen – de opwarming van de aarde. Volgens de Internationale Energieagentschap (IEA) verbruikte technologie voor ruimtekoeling – waaronder airconditioners en elektrische ventilatoren – wereldwijd ongeveer 2.100 terawattuur (TWh) elektriciteit in 2022. Dit is ongeveer 7 procent van het totale wereldwijde elektriciteitsverbruik, dat ongeveer 29.000 TWh bedroeg. Bij gebouwen alleen al is koeling goed voor bijna 20 procent van het elektriciteitsverbruik.

Deze enorme energievraag heeft een klimaatkost. Het IEA schat dat ruimtekoeling in 2022 verantwoordelijk was voor ongeveer 1 miljard ton CO₂-uitstoot alleen al door elektriciteitsgebruik – ongeveer 2,7 procent van de wereldwijde CO₂-uitstoot van fossiele brandstoffen en industrie.

En dat is slechts een deel van het verhaal. Deze cijfers zijn exclusief de effecten van koudemiddelen – krachtige broeikasgassen die in veel airconditioners worden gebruikt – die de klimaatimpact van koeling verder vergroten. Terwijl airconditioning ons helpt comfortabel te blijven in een wereld van stijgende hitte, loopt het ook het risico de klimaatcrisis te verergeren, tenzij schonere energie en klimaatvriendelijke technologieën worden aangenomen.

Een wereldwijde stijging van airconditioning

De opwarming van de aarde en snelle verstedelijking leiden tot een wereldwijde stijging van het gebruik van airconditioning. De vraag naar koeling stijgt het snelst in tropische en subtropische gebieden, vooral in stedelijke gebieden. Steden warmen sneller op dan omliggende plattelandsgebieden door het “stedelijke hitte-eiland-effect”, veroorzaakt door warmte die wordt vastgehouden door asfalt en beton.

Volgens het IEA was airconditioning tegen 2018 bijna universeel in landen zoals Japan, de VS en Zuid-Korea. In tegenstelling daarmee bleef het eigendom laag in hitteblootgestelde maar lagere-inkomenslanden zoals India en Zuid-Afrika, waar de toegang beperkt is ondanks toenemende hittegolven. Landen met zowel hete klimaten als hogere inkomens – zoals Saoedi-Arabië, waar 63 procent van de huishoudens een airconditioner heeft, en Zuid-Korea (86 procent) – hebben brede acceptatie van airconditioning. Ondertussen breidt het eigendom van airconditioning in opkomende economieën zoals Indonesië (20 procent) en India (13 procent) snel uit, nu koeling verschuift van een luxe naar een basisbehoefte.

Hoe een zelfgemaakte luchtkoeler te bouwen

Als u geen airconditioner bezit of probeert energie te besparen, zijn hier enkele stappen die u kunt volgen om uw eigen koeler te bouwen van een piepschuimen koelbox, ijs en een ventilator. Hoewel dit niet helpt tegen vochtigheid, kan het tijdelijke verlichting bieden tijdens de heetste uren van de dag.