เครื่องปรับอากาศมีหลายประเภท ตัวอย่างที่นิยมใช้ ได้แก่ เครื่องปรับอากาศแบบติดหน้าต่าง ( จีน , 2023); เครื่องปรับอากาศแบบติดเพดาน (จีน, 2023); เครื่องปรับอากาศแบบติดผนัง ( ญี่ปุ่น , 2020); เครื่องปรับอากาศแบบติดเพดาน (เรียกอีกอย่างว่าแบบแขวนเพดาน) (จีน, 2023); และเครื่องปรับอากาศแบบพกพา ( นครวาติกัน , 2018)

เครื่องปรับอากาศซึ่งมักย่อว่าA/C (สหรัฐอเมริกา) หรือair con (สหราชอาณาจักร) ^{[ 1 ]}คือกระบวนการกำจัดความร้อนออกจากพื้นที่ปิดเพื่อให้ได้อุณหภูมิภายในที่สะดวกสบายยิ่งขึ้น และในบางกรณีก็ควบคุมความชื้นของอากาศภายในด้วย เครื่องปรับอากาศสามารถทำได้โดยใช้เครื่องปรับอากาศแบบกลไก หรือโดยวิธีการอื่นๆ เช่นการระบายความร้อนแบบพาสซีฟและ การ ระบาย ความร้อนแบบ ระบายอากาศ^{[ 2 ] [ 3 ]}เครื่องปรับอากาศเป็นส่วนหนึ่งของระบบและเทคนิคต่างๆ ที่ให้ความร้อน การระบายอากาศ และการปรับอากาศ (HVAC) ^{[ 4 ]}ปั๊มความร้อนมีความคล้ายคลึงกับเครื่องปรับอากาศในหลายๆ ด้าน แต่ใช้ลิ้นกลับทิศทางทำให้สามารถทั้งให้ความร้อนและทำความเย็นในพื้นที่ปิดได้^{[ 5 ]}

ในสภาพอากาศร้อน เครื่องปรับอากาศสามารถป้องกันโรคลมแดดภาวะขาดน้ำเนื่องจากเหงื่อออก มากเกินไป ภาวะไม่สมดุลของอิเล็กโทรไลต์ ภาวะไตวายและปัญหาอื่นๆ ที่เกิดจากภาวะอุณหภูมิร่างกายสูงเกินไป [ ^{6 ] [ 7 ] [ 8 ] คาด}ว่ามีผู้เสียชีวิตจากความร้อนประมาณ 190,000 รายต่อปีที่ได้รับการป้องกันจากการใช้เครื่องปรับอากาศ^{[ 9 ] [ 10 ]}เครื่องปรับอากาศช่วยเพิ่มผลผลิตในสภาพอากาศร้อน และนักประวัติศาสตร์จัดอันดับเครื่องปรับอากาศเป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนดการเติบโตของเมืองใหญ่หลังสงคราม ควบคู่ไปกับทางหลวง รถยนต์ ห้างสรรพสินค้า และที่อยู่อาศัยในชานเมือง^{[ 11 ] [ 12 ]}ณ ปี 2022 เครื่องปรับอากาศใช้ไฟฟ้าประมาณ 7% ของไฟฟ้าทั่วโลกและปล่อยก๊าซเรือนกระจก 3 % ^{[ 13 ]}

เครื่องปรับอากาศ ซึ่งโดยทั่วไปใช้การทำความเย็นแบบอัดไอมีขนาดตั้งแต่หน่วยขนาดเล็กที่ใช้ในยานพาหนะหรือห้องเดี่ยว ไปจนถึงหน่วยขนาดใหญ่ที่สามารถทำความเย็นอาคารขนาดใหญ่ได้^{[ 14 ]}ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศซึ่งสามารถใช้ได้ทั้งในการทำความร้อนและการทำความเย็นกำลังเป็นที่นิยมมากขึ้นในสภาพอากาศที่เย็นกว่า ตาม รายงานของ สำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ (IEA) มีการใช้เครื่องปรับอากาศทั่วโลก 1.6 พันล้านเครื่องในปี 2016 ^{[ 6 ]}สหประชาชาติ ได้เรียกร้องให้มี การพัฒนาเทคโนโลยีให้มีความยั่งยืน มากขึ้น เพื่อบรรเทาผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและให้ใช้วิธีการอื่น ๆ เช่น การทำความเย็นแบบพาสซีฟการทำความเย็นแบบระเหย การบังแดด แบบเลือก การติดตั้งอุปกรณ์ดักลมและฉนวนกันความร้อน

เครื่องปรับอากาศมีมาตั้งแต่ยุคก่อนประวัติศาสตร์ [ ^{15 ] ที่พัก}อาศัยที่มีผนังสองชั้น โดยมีช่องว่างระหว่างผนังทั้งสองเพื่อส่งเสริมการไหลเวียนของอากาศ พบได้ในเมืองโบราณฮามูการ์ในประเทศซีเรียใน ปัจจุบัน ^{[ 16 ]} อาคารของ ชาวอียิปต์โบราณยังใช้เทคนิคเครื่องปรับอากาศแบบพาสซีฟหลากหลายรูปแบบ^{[ 17 ]} เทคนิค เหล่านี้แพร่หลายจากคาบสมุทรไอบีเรียผ่านแอฟริกาเหนือตะวันออกกลางและอินเดียตอนเหนือ^{[ 18 ]}

เทคนิคแบบพาสซีฟยังคงแพร่หลายจนถึงศตวรรษที่ 20 เมื่อเทคนิคเหล่านี้หมดความนิยมและถูกแทนที่ด้วยเครื่องปรับอากาศแบบใช้พลังงานไฟฟ้า การใช้ข้อมูลจากการศึกษาทางวิศวกรรมของอาคารแบบดั้งเดิมทำให้เทคนิคแบบพาสซีฟได้รับการฟื้นฟูและปรับปรุงสำหรับการออกแบบสถาปัตยกรรมในศตวรรษที่ 21 ^{[ 19 ] [ 18 ]}

เครื่องปรับอากาศช่วยให้สภาพแวดล้อมภายในอาคารคงที่ได้ค่อนข้างคงที่ โดยส่วนใหญ่ไม่ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศภายนอกและภาระความร้อนภายใน นอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถ สร้างอาคาร ที่มีแผนผังลึกได้และทำให้ผู้คนสามารถอยู่อาศัยได้อย่างสะดวกสบายในพื้นที่ที่มีอากาศร้อน^{[ 20 ]}

ในปี ค.ศ. 1558 Giambattista della Portaได้อธิบายวิธีการทำให้น้ำแข็งเย็นลงจนถึงอุณหภูมิ ที่ต่ำกว่า จุดเยือกแข็งมากโดยการผสมกับโพแทสเซียมไนเตรต (ซึ่งในสมัยนั้นเรียกว่า "ไนเตรต") ในหนังสือวิทยาศาสตร์ยอดนิยม ของเขาชื่อ Natural Magic [ ^{21 ] [ 22 ] [ 23 ] ใน}ปี ค.ศ. 1620 Cornelis Drebbelได้สาธิต "การเปลี่ยนฤดูร้อนให้เป็นฤดูหนาว" ให้กับพระเจ้าเจมส์ที่ 1 แห่งอังกฤษ โดย ทำให้ส่วนหนึ่งของห้องโถงใหญ่ของมหาวิหารเวสต์มินสเตอร์ เย็นลง ด้วยอุปกรณ์รางและอ่าง^{[ 24 ]}ฟรานซิส เบคอนผู้ร่วมสมัยของเดร็บ เบล เช่นเดียวกับเดลลา ปอร์ตา ผู้เชื่อมั่นในการสื่อสารวิทยาศาสตร์อาจไม่ได้อยู่ที่การสาธิต แต่ในหนังสือที่ตีพิมพ์ในภายหลังในปีเดียวกันนั้น เขาได้อธิบายว่าเป็น "การทดลองการแช่แข็งเทียม" และกล่าวว่า "ไนเตรต (หรือแอลกอฮอล์ของมัน) นั้นเย็นมาก ดังนั้นไนเตรตหรือเกลือเมื่อเติมลงในหิมะหรือน้ำแข็งจะทำให้ความเย็นของหิมะหรือน้ำแข็งเพิ่มมากขึ้น ไนเตรตจะเพิ่มความเย็นให้กับหิมะหรือน้ำแข็ง แต่เกลือจะเพิ่มความเย็นให้กับหิมะ" ^{[ 21 ]}

ในปี ค.ศ. 1758 เบนจามิน แฟรงคลินและจอห์น แฮดลีย์ศาสตราจารย์ด้านเคมีแห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ได้ทำการทดลองโดยใช้หลักการระเหยเพื่อลดอุณหภูมิของวัตถุอย่างรวดเร็ว แฟรงคลินและแฮดลีย์ยืนยันว่าการระเหยของของเหลวที่ระเหย ง่าย (เช่นแอลกอฮอล์และอีเทอร์ ) สามารถใช้ลดอุณหภูมิของวัตถุให้ต่ำกว่าจุดเยือกแข็งของน้ำได้ พวกเขาทำการทดลองโดยใช้กระเปาะของเทอร์โมมิเตอร์แบบปรอทในหลอดแก้วเป็นวัตถุ พวกเขาใช้เครื่องสูบลมเพื่อเร่งการระเหยพวกเขาลดอุณหภูมิของกระเปาะเทอร์โมมิเตอร์ลงเหลือ −14 °C (7 °F) ในขณะที่อุณหภูมิแวดล้อมอยู่ที่ 18 °C (64 °F) แฟรงคลินสังเกตว่าหลังจากที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็งของน้ำ 0 °C (32 °F) ไม่นาน ฟิล์มน้ำแข็งบางๆ ก็ก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวของกระเปาะเทอร์โมมิเตอร์ และมวลน้ำแข็งมีความหนาประมาณ6 มม. ( 1/4นิ้ว ) เมื่อพวก เขา  หยุดการทดลองที่อุณหภูมิถึง −14 °C (7 °F) แฟรงคลินสรุปว่า: "จากการทดลองนี้ เราอาจเห็นความเป็นไปได้ที่จะทำให้คนตายเพราะความหนาวเย็นในวันที่อากาศอบอุ่นในฤดูร้อน" ^{[ 25 ]}

ศตวรรษที่ 19 มีการพัฒนามากมายในเทคโนโลยีการอัด ในปี 1820 นักวิทยาศาสตร์และนักประดิษฐ์ชาวอังกฤษไมเคิล ฟาราเดย์ค้นพบว่าการอัดและทำให้แอมโมเนีย เหลว สามารถทำให้อากาศเย็นลงได้ เมื่อปล่อยให้แอมโมเนียเหลวระเหย^{[ 26 ]}ในปี 1842 แพทย์ชาวฟลอริดาจอห์น กอร์รีใช้เทคโนโลยีการอัดเพื่อสร้างน้ำแข็ง ซึ่งเขาใช้ในการทำความเย็นอากาศให้กับผู้ป่วยในโรงพยาบาลของเขาในเมืองอะพาลาชิโคลา รัฐฟลอริดาเขาหวังว่าจะใช้เครื่องทำน้ำแข็งของเขาเพื่อควบคุมอุณหภูมิของอาคารในที่สุด^{[ 26 ] [ 27 ]}เขาจินตนาการถึงระบบปรับอากาศส่วนกลางที่สามารถทำความเย็นให้กับเมืองทั้งเมืองได้ กอร์รีได้รับสิทธิบัตรในปี 1851 ^{[ 28 ]}แต่หลังจากผู้สนับสนุนหลักของเขาเสียชีวิต เขาจึงไม่สามารถทำให้สิ่งประดิษฐ์ของเขาเป็นจริงได้^{[ 29 ]}ในปี พ.ศ. 2394 เจมส์ แฮร์ริสันได้สร้างเครื่องทำน้ำแข็งแบบกลไกเครื่องแรกขึ้นที่เมืองจีลอง ประเทศออสเตรเลียและได้รับสิทธิบัตรสำหรับ ระบบ ทำความเย็นแบบอัดไอ อีเทอร์ ในปี พ.ศ. 2398 ซึ่งผลิตน้ำแข็งได้ 3 ตันต่อวัน^{[ 30 ]}ในปี พ.ศ. 2303 แฮร์ริสันได้ก่อตั้งบริษัทผลิตน้ำแข็งแห่งที่สองขึ้น ต่อมาเขาได้เข้าร่วมการถกเถียงเกี่ยวกับการแข่งขันกับข้อได้เปรียบของอเมริกาในการขายเนื้อวัวแช่เย็นด้วยน้ำแข็งให้กับสหราชอาณาจักร^{[ 30 ]}

ในขณะที่ระบบทำความเย็นยุคแรกๆ มักใช้เครื่องยนต์ไอน้ำแบบลูกสูบขนาดใหญ่เป็นแหล่งพลังงาน แต่การเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีครั้งสำคัญเกิดขึ้นในปี 1894 เมื่อวิศวกรชาวฮังการี อิสต์วาน ร็อก เริ่มผลิตคอมเพรสเซอร์แอมโมเนียอุตสาหกรรมที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า (ซึ่งพัฒนาร่วมกับโรงงานกันซ์ ) นวัตกรรมนี้ทำให้ระบบมีขนาดกะทัดรัดมากขึ้นและเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมในเมือง ในปี 1896 โรงงานของเขาได้ผลิต "เครื่องทำความเย็นแบบอากาศแห้ง" ซึ่งออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการทำความเย็นและลดความชื้นในโรงพยาบาล โรงละคร ห้องโถงสาธารณะขนาดใหญ่ และแม้แต่ห้องพักอาศัย หลายปีก่อนที่เครื่องปรับอากาศสมัยใหม่จะแพร่หลายในเชิงพาณิชย์ ระบบนี้ทำงานโดยใช้คอมเพรสเซอร์แอมโมเนียที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าเพื่อทำให้สารทำความเย็นรอง ซึ่งโดยทั่วไปคือน้ำเกลือ เย็นลง น้ำเกลือเย็นนี้จะถูกส่งผ่านท่อไปยัง "หน่วยทำความเย็นแบบอากาศแห้ง" (ซึ่งเป็นต้นแบบของเครื่องปรับอากาศสมัยใหม่) โดยมีพัดลมเป่าอากาศโดยรอบผ่านขดลวดที่เย็นแล้ว กระบวนการนี้ไม่เพียงแต่ลดอุณหภูมิลงเท่านั้น แต่ยังลดความชื้นในอากาศด้วยการควบแน่นความชื้นบนพื้นผิวที่เย็น ทำให้ได้โซลูชันการควบคุมสภาพอากาศที่สมบูรณ์แบบ^{[ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]}

ไฟฟ้าทำให้การพัฒนาหน่วยที่มีประสิทธิภาพเป็นไปได้ ในปี ค.ศ. 1901 วิลลิส เอช. แคร์ริเออร์ นักประดิษฐ์ชาวอเมริกัน ได้สร้างสิ่งที่ถือว่าเป็นเครื่องปรับอากาศไฟฟ้าสมัยใหม่เครื่องแรก^{[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]}ในปี ค.ศ. 1902 เขาได้ติดตั้งระบบปรับอากาศเครื่องแรกของเขาในบริษัท Sackett-Wilhelms Lithographing & Publishing ในบรูคลิน นิวยอร์ก [ ^{39 ] เขา}จดสิทธิบัตร "เครื่องปรับอากาศ" ในปี ค.ศ. 1906 ^{[ 40 ]}และในปี ค.ศ. 1914 เครื่องปรับอากาศสำหรับใช้ในบ้าน (หรือ "ที่พักอาศัย") เครื่องแรกก็ได้รับการติดตั้ง^{[ 26 ]}สิ่งประดิษฐ์ของเขาสามารถควบคุมทั้งอุณหภูมิและความชื้น ซึ่งช่วยรักษาขนาดกระดาษและการจัดเรียงหมึกให้สม่ำเสมอในโรงพิมพ์ ต่อมา แคร์ริเออร์ได้ร่วมกับพนักงานอีกหกคนก่อตั้งบริษัท The Carrier Air Conditioning Company of Americaซึ่งในปี ค.ศ. 2020 มีพนักงาน 53,000 คนและมีมูลค่า 18.6 พันล้านดอลลาร์^{[ 41 ] [ 42 ]}

ในปี ค.ศ. 1906 สจวร์ต ดับเบิลยู. เครเมอร์แห่งชาร์ลอตต์ รัฐนอร์ทแคโรไลนากำลังสำรวจวิธีการเพิ่มความชื้นให้กับอากาศในโรงงานสิ่งทอของเขา เครเมอร์ได้บัญญัติศัพท์คำว่า "การปรับสภาพอากาศ" ในคำขอสิทธิบัตรที่เขายื่นในปีนั้น โดยเขาเสนอว่าการปรับสภาพอากาศนั้นคล้ายคลึงกับ "การปรับสภาพน้ำ" ซึ่งเป็นกระบวนการที่รู้จักกันดีในการทำให้สิ่งทอแปรรูปได้ง่ายขึ้น^{[ 43 ]}เขาได้รวมความชื้นเข้ากับการระบายอากาศเพื่อ "ปรับสภาพ" และเปลี่ยนแปลงอากาศในโรงงาน จึงควบคุมความชื้นที่จำเป็นในโรงงานสิ่งทอ วิลลิส แคร์ริเออร์ ได้นำคำนี้มาใช้และรวมไว้ในชื่อบริษัทของเขา^{[ 44 ]}

เครื่องปรับอากาศภายในบ้านได้รับความนิยมอย่างรวดเร็ว ในปี พ.ศ. 2457 เครื่องปรับอากาศภายในบ้านเครื่องแรกถูกติดตั้งในมินนิอาโพลิสในบ้านของชาร์ลส์ กิลเบิร์ต เกตส์อย่างไรก็ตาม เป็นไปได้ว่าอุปกรณ์ขนาดใหญ่ (ประมาณ 2.1 ม. × 1.8 ม. × 6.1 ม.; 7 ฟุต × 6 ฟุต × 20 ฟุต) อาจไม่เคยถูกใช้งาน เนื่องจากบ้านหลังนั้นไม่มีคนอาศัยอยู่^{[ 26 ]} (เกตส์เสียชีวิตไปแล้วในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2456)

ในปี พ.ศ. 2474 HH Schultz และ JQ Sherman ได้พัฒนาเครื่องปรับอากาศแบบตั้งพื้นซึ่งต่อมากลายเป็นเครื่องปรับอากาศแบบตั้งพื้นชนิดที่พบได้ทั่วไปมากที่สุด โดยเครื่องปรับอากาศชนิดนี้ได้รับการออกแบบให้วางบนขอบหน้าต่าง เครื่องปรับอากาศ เหล่านี้วางจำหน่ายในปี พ.ศ. 2475 ในราคา 10,000 ถึง 50,000 ดอลลาร์สหรัฐ (เทียบเท่ากับ 200,000 ถึง 1,200,000 ดอลลาร์สหรัฐในปี พ.ศ. 2568) ^{[ 26 ]}หนึ่งปีต่อมา ระบบปรับอากาศสำหรับรถยนต์ระบบแรกก็เริ่มวางจำหน่าย^{[ 45 ]} Chrysler Motorsได้แนะนำเครื่องปรับอากาศแบบกึ่งพกพาที่ใช้งานได้จริงเป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2478 ^{[ 46 ]}และPackardกลายเป็นผู้ผลิตรถยนต์รายแรกที่นำเสนอเครื่องปรับอากาศในรถยนต์ของตนในปี พ.ศ. 2482 ^{[ 47 ]}

นวัตกรรมในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 ทำให้การใช้เครื่องปรับอากาศแพร่หลายมากขึ้น ในปี พ.ศ. 2488 โรเบิร์ต เชอร์แมน แห่งลินน์ รัฐแมสซาชูเซตส์ได้ประดิษฐ์เครื่องปรับอากาศแบบพกพาที่ติดตั้งในหน้าต่าง ซึ่งสามารถทำความเย็น ทำความร้อน เพิ่มความชื้น ลดความชื้น และกรองอากาศได้^{[ 48 ]}เครื่องปรับอากาศอินเวอร์เตอร์เครื่องแรกวางจำหน่ายในปี พ.ศ. 2523–2524 ^{[ 49 ] [ 50 ]}

ในปี พ.ศ. 2497 เน็ด โคล ผู้สำเร็จการศึกษาด้านสถาปัตยกรรมจากมหาวิทยาลัยเท็กซัสที่ออสติน ในปี พ.ศ. 2482 ได้พัฒนา "ชานเมือง" ทดลองแห่งแรกที่มีเครื่องปรับอากาศในแต่ละบ้าน บ้าน 22 หลังถูกสร้างขึ้นบนพื้นที่ราบที่ไม่มีต้นไม้ในออสติน รัฐเท็กซัส ทางตะวันตกเฉียงเหนือ และชุมชนนี้ได้รับการตั้งชื่อว่า 'หมู่บ้านออสตินติดเครื่องปรับอากาศ' ผู้อยู่อาศัยได้รับการศึกษาผลกระทบของเครื่องปรับอากาศเป็นเวลาหนึ่งปี โดยบริษัทเครื่องปรับอากาศชั้นนำของประเทศ ผู้สร้าง และนักสังคมศาสตร์ นอกจากนี้ นักวิจัยจากหน่วยบริการสุขภาพและภาควิชาจิตวิทยาของมหาวิทยาลัยเท็กซัสยังได้ศึกษาผลกระทบต่อ "มนุษย์ที่ถูกทำให้เย็นลงด้วยเครื่องปรับอากาศ" หนึ่งในสิ่งที่ค้นพบที่น่าขบขันคือแต่ละครอบครัวรายงานว่าถูกรบกวนจากแมงป่อง ทฤษฎีหลักคือแมงป่องชอบหาที่เย็นและร่มรื่น การเปลี่ยนแปลงวิถีชีวิตอื่นๆ ที่รายงานคือ คุณแม่อบขนมมากขึ้น ครอบครัวรับประทานอาหารหนักขึ้น และมีแนวโน้มที่จะเลือกเครื่องดื่มร้อนมากขึ้น^{[ 51 ] [ 52 ]}

การใช้งานเครื่องปรับอากาศมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเมื่อรายได้ครัวเรือนต่อปีสูงกว่าประมาณ 10,000 ดอลลาร์สหรัฐ (ราวปี 2021) ในพื้นที่ที่มีอากาศอบอุ่น^{[ 53 ]}การเติบโตของ GDPทั่วโลกสามารถอธิบายการเพิ่มขึ้นของการใช้งานเครื่องปรับอากาศได้ประมาณ 85% ภายในปี 2050 ในขณะที่อีก 15% ที่เหลือสามารถอธิบายได้ด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ^{[ 53 ]}

ปรากฏการณ์เกาะความร้อนในเมืองได้รับการบันทึกทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกโดยลุค ฮาวาร์ด ในช่วงทศวรรษ 1810 ซึ่ง ^{บรรยาย}ว่าลอนดอนมีอุณหภูมิสูงกว่าบริเวณโดยรอบในชนบทหลายองศาในเวลากลางคืน ปรากฏการณ์นี้ได้รับความสนใจในช่วงปลายทศวรรษ 1960 โดยเฉพาะในญี่ปุ่นและอเมริกาเหนือ^{[ 54 ] [ 55} ]

ตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 1980 ถึงต้นทศวรรษ 2010 มีการศึกษาวิจัยที่เชื่อมโยงเครื่องปรับอากาศกับปรากฏการณ์เกาะความร้อนในเมือง^{[ 56 ] [ 57 ] [ 58 ]}ปรากฏการณ์นี้พบเห็นได้ในหลายเมือง เช่นโตเกียวและฮิวสตัน

ณ ปี 2016 มีการประเมินว่ามีการใช้เครื่องปรับอากาศทั่วโลกประมาณ 1.6 พันล้านเครื่อง โดยกว่าครึ่งหนึ่งอยู่ในประเทศจีนและสหรัฐอเมริกาและมีกำลังการทำความเย็นรวม 11,675 กิกะวัตต์^{[ 59 ]}องค์การพลังงานระหว่างประเทศ คาดการณ์ในปี 2018 ว่าจำนวนเครื่องปรับอากาศจะเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 4 พันล้านเครื่องภายในปี 2050 และกำลังการ ^{ทำความ}เย็นรวมจะเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 23,000 กิกะวัตต์ โดยมีการเพิ่มขึ้นมากที่สุดในอินเดียและจีน^{[ 6} ]

ระหว่างปี 1995 ถึง 2004 สัดส่วนของครัวเรือนในเมืองของจีนที่มีเครื่องปรับอากาศเพิ่มขึ้นจาก 8% เป็น 70% ^{[ 60 ]}ระหว่างปี 2010 ถึง 2023 การใช้เครื่องปรับอากาศในอินเดียเพิ่มขึ้นเป็นสามเท่าเป็น 24 เครื่องต่อ 100 ครัวเรือน^{[ 61 ]}โดยมีการครอบครองมากที่สุดในรัฐหรยาณาจันดิการ์ราชสถานและเดลีและน้อยที่สุดในรัฐเมฆาลัยตริปุระมณีปุระและหิมาจัลประเทศ^{[ 62 ]}

ณ ปี 2015 บ้านเกือบ 100 ล้านหลังในสหรัฐอเมริกา หรือประมาณ 87% ของครัวเรือนในสหรัฐฯ มีระบบปรับอากาศ^{[ 63 ]}ในปี 2019 มีการประมาณการว่า 90% ของบ้านเดี่ยวหลังใหม่ที่สร้างในสหรัฐฯ มีเครื่องปรับอากาศ โดยมีตั้งแต่ 99% ในภาคใต้ไปจนถึง 62% ในภาคตะวันตก^{[ 64 ] [ 65 ]}

ณ ปี 2025 บ้านประมาณครึ่งหนึ่งในอิตาลี บ้านร้อยละ 40 ในสเปน และบ้านร้อยละ 20 ถึง 25 ในฝรั่งเศสมีเครื่องปรับอากาศ^{[ 66 ]}

การทำความเย็นในระบบปรับอากาศแบบดั้งเดิมนั้นทำได้โดยใช้รอบการอัดไอ ซึ่งใช้การหมุนเวียนแบบบังคับของสารทำความเย็นและการเปลี่ยนสถานะระหว่างก๊าซและของเหลวเพื่อถ่ายเทความร้อน^{[ 67 ] [ 68 ]}รอบการอัดไอสามารถเกิดขึ้นได้ภายในอุปกรณ์แบบรวมหรือแบบแพ็คเกจ หรือภายในเครื่องทำความเย็นที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ทำความเย็นปลายทาง (เช่น ชุดคอยล์พัดลมในเครื่องส่งลม) ที่ด้านระเหย และอุปกรณ์ระบายความร้อน เช่น หอระบายความร้อน ที่ด้านควบแน่นปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศมีส่วนประกอบหลายอย่างร่วมกับระบบปรับอากาศ แต่มีวาล์วกลับทิศทางซึ่งช่วยให้สามารถใช้เครื่องนี้ในการทำความร้อนและทำความเย็นในพื้นที่ได้^{[ 69 ]}

อุปกรณ์ปรับอากาศจะลดความชื้นสัมบูรณ์ของอากาศที่ผ่านระบบลง หากพื้นผิวของคอยล์ระเหยเย็นกว่าจุดน้ำค้างของอากาศโดยรอบอย่างมีนัยสำคัญ เครื่องปรับอากาศที่ออกแบบมาสำหรับพื้นที่ใช้งานโดยทั่วไปจะทำให้ความชื้นสัมพัทธ์ในพื้นที่ใช้งานอยู่ที่ 30% ถึง 60% ^{[ 70 ]}

ระบบปรับอากาศสมัยใหม่ส่วนใหญ่มีโหมดลดความชื้น ซึ่งคอมเพรสเซอร์จะทำงาน ในขณะเดียวกัน พัดลมจะลดความเร็วลงเพื่อลดอุณหภูมิของคอยล์เย็นและควบแน่นน้ำให้มากขึ้นเครื่องลดความชื้น ใช้ รอบการทำความเย็นแบบเดียวกันแต่รวมทั้งคอยล์เย็นและคอยล์ร้อนเข้าไว้ในเส้นทางอากาศเดียวกัน อากาศจะผ่านคอยล์เย็นก่อน ซึ่งจะถูกทำให้เย็นลง^{[ 71 ]}และลดความชื้น ก่อนที่จะผ่านคอยล์ร้อน ซึ่งจะถูกทำให้ร้อนขึ้นอีกครั้งก่อนที่จะปล่อยกลับเข้าไปในห้อง

บางครั้งสามารถเลือกใช้ การระบายความร้อนแบบอิสระได้เมื่ออากาศภายนอกเย็นกว่าอากาศภายใน ในกรณีนี้ไม่จำเป็นต้องใช้คอมเพรสเซอร์ ส่งผลให้ประสิทธิภาพการระบายความร้อนสูงขึ้นในช่วงเวลาดังกล่าว นอกจากนี้ยังสามารถใช้ร่วมกับการจัดเก็บพลังงานความร้อนตามฤดูกาลได้ อีกด้วย ^{[ 72 ]}

ระบบปรับอากาศบางระบบสามารถกลับวงจรการทำความเย็นและทำหน้าที่เป็นปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศได้ จึงทำให้ภายในอาคารร้อนขึ้นแทนที่จะเย็นลง โดยทั่วไปแล้วจะเรียกกันว่า "เครื่องปรับอากาศแบบกลับวงจร" ปั๊มความร้อนมีประสิทธิภาพด้านพลังงานสูงกว่าการทำความร้อนด้วยไฟฟ้า อย่างมาก เพราะมันเคลื่อนย้ายพลังงานจากอากาศหรือน้ำบาดาลไปยังพื้นที่ที่ต้องการทำความร้อน และใช้ความร้อนจากพลังงานไฟฟ้าที่ซื้อมา เมื่อปั๊มความร้อนอยู่ในโหมดทำความร้อน คอยล์ระเหยภายในอาคารจะเปลี่ยนบทบาทเป็นคอยล์ควบแน่น ผลิตความร้อน และชุดควบแน่นภายนอกอาคารก็จะเปลี่ยนบทบาทเป็นคอยล์ระเหยและปล่อยอากาศเย็น (เย็นกว่าอากาศภายนอก) ออกมา

ปั๊มความร้อนแบบใช้แหล่งอากาศส่วนใหญ่จะมีประสิทธิภาพลดลงเมื่ออุณหภูมิภายนอกต่ำกว่า 4 °C หรือ 40 °F ^{[ 73 ]}ส่วนหนึ่งเป็นเพราะน้ำแข็งจะก่อตัวบนขดลวดแลกเปลี่ยนความร้อนของหน่วยภายนอก ซึ่งขัดขวางการไหลของอากาศเหนือขดลวด เพื่อชดเชยสิ่งนี้ ระบบปั๊มความร้อนจะต้องสลับกลับไปเป็นโหมดปรับอากาศปกติชั่วคราว เพื่อสลับขดลวดระเหยภายนอกกลับไปเป็นขดลวดควบแน่น เพื่อให้สามารถร้อนขึ้นและละลายน้ำแข็งได้ ดังนั้น ระบบปั๊มความร้อนบางระบบจึงมีระบบทำความร้อนด้วยความต้านทานไฟฟ้าในเส้นทางอากาศภายในอาคาร ซึ่งจะเปิดใช้งานเฉพาะในโหมดนี้เพื่อชดเชยการทำความเย็นอากาศภายในอาคารชั่วคราว ซึ่งมิฉะนั้นจะทำให้รู้สึกไม่สบายในฤดูหนาว

รุ่นใหม่กว่ามีประสิทธิภาพการทำงานในสภาพอากาศหนาวเย็นที่ดีขึ้น โดยมีกำลังการทำความร้อนที่มีประสิทธิภาพถึง −14 °F (−26 °C) ^{[ 74 ] [ 73 ] [ 75 ]}อย่างไรก็ตาม ยังมีโอกาสเสมอที่ความชื้นที่ควบแน่นบนเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของหน่วยภายนอกอาจแข็งตัวเป็นน้ำแข็งได้ แม้ในรุ่นที่มีประสิทธิภาพการทำงานในสภาพอากาศหนาวเย็นที่ดีขึ้น ซึ่งจำเป็นต้องทำการละลายน้ำแข็ง

ประสิทธิภาพการสูบความร้อนจะลดลงเมื่อความแตกต่างของอุณหภูมิเพิ่มขึ้น ในขณะเดียวกันความต้องการความร้อนก็เพิ่มขึ้นดังนั้นบางครั้งจึงมีการติดตั้งปั๊มความร้อนควบคู่ไปกับระบบทำความร้อนแบบดั้งเดิม เช่น เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าก๊าซธรรมชาติน้ำมันเชื้อเพลิง หรือ เตาผิงที่ใช้ฟืนหรือระบบทำความร้อนส่วนกลางซึ่งใช้แทนหรือใช้ร่วมกับปั๊มความร้อนในช่วงฤดูหนาวที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า ในกรณีนี้ ปั๊มความร้อนจะถูกใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพในช่วงอุณหภูมิที่ไม่หนาวจัด และระบบจะเปลี่ยนไปใช้แหล่งความร้อนแบบดั้งเดิมเมื่ออุณหภูมิภายนอกลดลง

ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (COP) ของระบบปรับอากาศคืออัตราส่วนของความร้อนหรือความเย็นที่เป็นประโยชน์ต่อการทำงานที่ต้องการ^{[ 76 ] [ 77 ]}ค่า COP ที่สูงขึ้นหมายถึงต้นทุนการดำเนินงานที่ต่ำลง โดยปกติแล้วค่า COP จะมากกว่า 1 อย่างไรก็ตาม ค่าที่แน่นอนจะขึ้นอยู่กับสภาวะการทำงานเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุณหภูมิสัมบูรณ์และอุณหภูมิสัมพัทธ์ระหว่างอ่างและระบบ และมักจะแสดงเป็นกราฟหรือค่าเฉลี่ยเทียบกับสภาวะที่คาดการณ์ไว้^{[ 78 ]}กำลังของอุปกรณ์ปรับอากาศในสหรัฐอเมริกามักจะอธิบายในแง่ของ " ตันของการทำความเย็น " โดยแต่ละตันมีค่าประมาณเท่ากับกำลังการทำความเย็นของน้ำแข็ง 1 ตันสั้น (2,000 ปอนด์ (910 กก.)) ที่ละลายในระยะเวลา 24 ชั่วโมง ค่านี้เท่ากับ 12,000 BTU _ITต่อชั่วโมง หรือ 3,517 วัตต์[ ^{79 ] ระบบ}ปรับอากาศส่วนกลางสำหรับที่อยู่อาศัยมักจะมีขนาดความจุตั้งแต่ 1 ถึง 5 ตัน (3.5 ถึง 18 กิโลวัตต์)

ประสิทธิภาพของเครื่องปรับอากาศมักจะถูกประเมินโดยอัตราส่วนประสิทธิภาพพลังงานตามฤดูกาล (SEER) ซึ่งกำหนดโดยสถาบันเครื่องปรับอากาศ เครื่องทำความร้อน และเครื่องทำความเย็นในมาตรฐาน AHRI 210/240 ปี 2008 การประเมินประสิทธิภาพของเครื่องปรับอากาศแบบยูนิตและปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศ [ ^{80 ] มาตรฐาน}ที่คล้ายกันคืออัตราส่วนประสิทธิภาพพลังงานตามฤดูกาลของยุโรป (ESEER)

ประสิทธิภาพได้รับผลกระทบอย่างมากจากความชื้นของอากาศที่จะทำการทำความเย็นการลดความชื้นของอากาศก่อนที่จะทำการทำความเย็นสามารถลดต้นทุนการทำความเย็นในภายหลังได้มากถึง 90 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้น การลดต้นทุนการลดความชื้นจึงสามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อต้นทุนการปรับอากาศโดยรวม^{[ 81 ]}

รีโมทคอนโทรลไร้สาย

ไฟ LED อินฟราเรดบนรีโมท

ตัวรับสัญญาณอินฟราเรดบนเครื่องปรับอากาศ

ตัวควบคุมประเภทนี้ใช้LED อินฟราเรด ในการส่งคำสั่งจากรีโมทคอนโทรลไปยังเครื่องปรับอากาศ แสงจาก LED อินฟราเรด (เช่นเดียวกับรีโมทอินฟราเรดทั่วไป) นั้นมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า เนื่องจากความยาวคลื่นอยู่นอกเหนือช่วงแสงที่มองเห็นได้ (940 นาโนเมตร) ระบบนี้มักใช้กับเครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วนขนาดเล็ก เนื่องจากใช้งานง่ายและพกพาสะดวก เครื่องปรับอากาศแบบติดหน้าต่างและเครื่องปรับอากาศแบบท่อลมบางรุ่นก็ใช้ระบบนี้เช่นกัน

ตัวควบคุมแบบมีสายหลายตัว ( อินโดนีเซีย , 2024)

ตัวควบคุมแบบมีสาย หรือที่เรียกว่า "เทอร์โมสตัทแบบมีสาย" คืออุปกรณ์ที่ควบคุมเครื่องปรับอากาศโดยการเปิดหรือปิดการทำความร้อนหรือความเย็น โดยใช้เซ็นเซอร์ ต่างๆ ในการวัดอุณหภูมิและสั่งการควบคุม เทอร์โมสตัทแบบกลไกมักใช้แถบโลหะสองชนิด (bimetallic strips)ในการแปลงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเป็นการเคลื่อนที่เชิงกล เพื่อควบคุมเครื่องปรับอากาศ ส่วนเทอร์โมสตัทแบบอิเล็กทรอนิกส์จะใช้เทอร์มิสเตอร์หรือเซ็นเซอร์เซมิคอนดักเตอร์อื่นๆ ในการประมวลผลการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเป็นสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์เพื่อควบคุมเครื่องปรับอากาศ

ตัวควบคุมเหล่านี้มักใช้ในอพาร์ตเมนต์ โรงพยาบาล สำนักงาน และห้องพักโรงแรม เนื่องจากติดตั้งถาวรเข้ากับผนังและต่อสายตรงเข้ากับเครื่องปรับอากาศ ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่

* โดยที่กำลังการผลิตโดยทั่วไปมีหน่วยเป็นกิโลวัตต์ ดังนี้:

• เล็กมาก: <1.5 กิโลวัตต์
• ขนาดเล็ก: 1.5–3.5 กิโลวัตต์
• ขนาดกลาง: 4.2–7.1 กิโลวัตต์
• ขนาดใหญ่: 7.2–14 กิโลวัตต์
• ขนาดใหญ่มาก: >14 กิโลวัตต์

ระบบไร้ท่อ (มักเป็นมินิสปลิต แม้ว่าปัจจุบันจะมีมินิสปลิตแบบมีท่อแล้วก็ตาม) โดยทั่วไปจะจ่ายอากาศปรับอุณหภูมิและความร้อนให้กับห้องเดียวหรือสองสามห้องในอาคาร โดยไม่ต้องใช้ท่อและในลักษณะกระจายศูนย์^{[ 82 ]}ระบบหลายโซนหรือระบบหลายสปลิตเป็นการใช้งานทั่วไปของระบบไร้ท่อ และช่วยให้สามารถปรับอุณหภูมิห้องได้มากถึงแปดห้อง (โซนหรือตำแหน่ง) อย่างอิสระจากกัน โดยแต่ละห้องมีหน่วยภายในอาคารของตนเอง และในขณะเดียวกันก็ใช้หน่วยภายนอกอาคารเพียงหน่วยเดียว

ระบบมินิสปลิตเครื่องแรกวางจำหน่ายในปี 1961 โดยโตชิบาในญี่ปุ่น และเครื่องปรับอากาศมินิสปลิตแบบติดผนังเครื่องแรกวางจำหน่ายในปี 1968 ในญี่ปุ่นโดยมิตซูบิชิ อิเล็กทริก ซึ่งขนาดบ้านที่เล็กเป็นแรงผลักดันในการพัฒนา เครื่องปรับอากาศรุ่นของมิตซูบิชิเป็นเครื่องปรับอากาศเครื่องแรกที่มีพัดลมแบบครอสโฟลว์ [ ^{83 ] [ 84 ] [ 85 ] ใน}ปี 1969 เครื่องปรับอากาศมินิสปลิตเครื่องแรกวางจำหน่ายในสหรัฐอเมริกา^{[ 86 ]}ระบบไร้ท่อแบบหลายโซนถูกคิดค้นโดยไดกินในปี 1973 และระบบการไหลของสารทำความเย็นแบบแปรผัน (ซึ่งอาจคิดได้ว่าเป็นระบบมัลติสปลิตขนาดใหญ่กว่า) ก็ถูกคิดค้นโดยไดกินในปี 1982 เช่นกัน ทั้งสองระบบวางจำหน่ายครั้งแรกในญี่ปุ่น^{[ 87 ]}เมื่อเปรียบเทียบกับระบบทำความเย็นส่วนกลางจากเครื่องส่งลม ระบบการไหลของสารทำความเย็นแบบแปรผัน จะช่วยลดความจำเป็นในการใช้ท่อลมเย็นขนาดใหญ่ เครื่องส่งลม และเครื่องทำความเย็น แทนที่จะใช้สารทำความเย็นขนาดใหญ่ สารทำความเย็นที่เย็นกว่าจะถูกส่งผ่านท่อขนาดเล็กกว่ามากไปยังหน่วยภายในอาคารในพื้นที่ที่ต้องการปรับอุณหภูมิ ทำให้ใช้พื้นที่เหนือฝ้าเพดาน น้อยลง และมีผลกระทบต่อโครงสร้างน้อยลง ในขณะเดียวกันก็ช่วยให้สามารถควบคุมอุณหภูมิของแต่ละพื้นที่ได้อย่างอิสระมากขึ้น หน่วยภายนอกและภายในอาคารสามารถกระจายไปทั่วอาคารได้^{[ 88 ]}หน่วยภายในอาคารแบบ Variable Refrigerant Flow (VRF) ยังสามารถปิดได้ทีละหน่วยในพื้นที่ที่ไม่ได้ใช้งาน กำลังเริ่มต้นที่ต่ำกว่าของคอมเพรสเซอร์อินเวอร์เตอร์ DC ของ VRF และความต้องการพลังงาน DC โดยธรรมชาติยังช่วยให้ปั๊มความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ VRF สามารถทำงานได้โดยใช้แผงโซลาร์เซลล์ที่ให้พลังงาน DC

เครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วนประกอบด้วยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน สองเครื่อง คือ หน่วยภายนอก ( คอนเดนเซอร์ ) ซึ่งระบายความร้อนออกสู่สิ่งแวดล้อม และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภายใน (อีวาพอเรเตอร์หรือ Fan Coil Unit, FCU) โดยมีสารทำความเย็นไหลเวียนผ่านท่อระหว่างทั้งสอง จากนั้น FCU จะเชื่อมต่อกับพื้นที่ที่ต้องการทำความเย็นผ่านท่อระบายอากาศ [ ^{89 ] เครื่อง}ปรับอากาศแบบตั้งพื้นมีลักษณะคล้ายกับเครื่องปรับอากาศประเภทนี้ แต่ตั้งอยู่ภายในพื้นที่ที่ต้องการทำความเย็น

โรงงานทำความเย็นส่วนกลางขนาดใหญ่อาจใช้สารหล่อเย็น ระดับกลาง เช่นน้ำเย็นที่สูบเข้าไปในเครื่องปรับอากาศหรือชุดคอยล์พัดลมที่อยู่ใกล้หรือในพื้นที่ที่ต้องการทำความเย็น จากนั้นจึงส่งอากาศเย็นผ่านท่อหรือส่งอากาศเย็นเข้าไปในพื้นที่ที่ต้องการปรับสภาพอากาศ แทนที่จะส่งอากาศเย็นจากโรงงานไปยังพื้นที่เหล่านั้นโดยตรง ซึ่งไม่สามารถทำได้เนื่องจากความหนาแน่นและความจุความร้อนของอากาศต่ำ ซึ่งจะต้องใช้ท่อขนาดใหญ่มากจนไม่สามารถใช้งานได้จริง น้ำเย็นจะถูกทำให้เย็นลงโดยเครื่องทำความเย็นในโรงงาน ซึ่งใช้รอบการทำความเย็นเพื่อทำให้น้ำเย็นลง โดยมักจะถ่ายเทความร้อนไปยังบรรยากาศแม้ในเครื่องทำความเย็นแบบระบายความร้อนด้วยของเหลวผ่านการใช้หอระบายความร้อนเครื่องทำความเย็นอาจระบายความร้อนด้วยอากาศหรือของเหลว^{[ 90 ] [ 91 ]}

ระบบปรับอากาศแบบพกพามีชุดภายในอาคารที่มีล้อเชื่อมต่อกับชุดภายนอกอาคารผ่านท่ออ่อน คล้ายกับชุดปรับอากาศแบบติดตั้งถาวร (เช่น เครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วนไร้ท่อ)

ระบบท่อส่งอากาศ ซึ่งอาจเป็นแบบโมโนบล็อกหรือแบบอากาศต่ออากาศจะระบายอากาศออกสู่ภายนอกผ่านท่ออากาศ แบบ โมโนบล็อกจะเก็บน้ำไว้ในถังหรือถาดและหยุดเมื่อเต็ม ส่วน แบบ อากาศต่ออากาศจะระเหยน้ำอีกครั้งแล้วปล่อยออกทางท่อส่งอากาศ และสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่อง เครื่องปรับอากาศแบบพกพาหลายรุ่น (แต่ไม่ใช่ทั้งหมด) ดูดอากาศภายในอาคารและปล่อยออกสู่ภายนอกผ่านท่อเดียว ซึ่งส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพการทำความเย็นโดยรวม

เครื่องปรับอากาศแบบพกพาหลายรุ่นมีทั้งฟังก์ชั่นทำความร้อนและฟังก์ชั่นลดความชื้น^{[ 92 ]}

เครื่องปรับอากาศแบบแพ็คเกจเทอร์มินัล (PTAC) เครื่องปรับอากาศแบบติดผนัง และเครื่องปรับอากาศแบบติดหน้าต่างมีความคล้ายคลึงกัน หน่วยเหล่านี้ติดตั้งบนกรอบหน้าต่างหรือช่องเปิดบนผนัง โดยปกติแล้วหน่วยจะมีพาร์ติชั่นภายในแยกด้านภายในและภายนอก ซึ่งภายในจะมีคอนเดนเซอร์และอีวาพอเรเตอร์ตามลำดับ ระบบ PTAC อาจปรับเปลี่ยนเพื่อให้ความร้อนในสภาพอากาศหนาวเย็นได้โดยตรงโดยใช้แถบไฟฟ้าแก๊สหรือเครื่องทำความร้อนอื่นๆ หรือโดยการกลับทิศทางการไหลของสารทำความเย็นเพื่อทำความร้อนภายในและดึงความร้อนจากอากาศภายนอก เปลี่ยนเครื่องปรับอากาศให้เป็นปั๊มความร้อนสามารถติดตั้งในช่องเปิดบนผนังได้โดยใช้ปลอกพิเศษบนผนังและตะแกรงแบบกำหนดเองที่เรียบไปกับผนัง และเครื่องปรับอากาศแบบติดหน้าต่างก็สามารถติดตั้งในหน้าต่างได้เช่นกัน แต่ไม่ต้องใช้ตะแกรงแบบกำหนดเอง^{[ 93 ]}

เครื่องปรับอากาศแบบแพ็คเกจ (หรือที่เรียกว่าหน่วยแบบรวมศูนย์) ^{[ 94 ] [ 95 ]}เป็นระบบส่วนกลางที่รวมส่วนประกอบทั้งหมดของระบบส่วนกลางแบบแยกส่วนไว้ในตัวเครื่องเดียว และส่งอากาศไปยังพื้นที่ที่ต้องการทำความเย็น โดยอาจผ่านท่อลม ขึ้นอยู่กับโครงสร้าง หน่วยเหล่านี้อาจติดตั้งภายนอกหรือภายในอาคาร ดึงอากาศที่ต้องการปรับสภาพจากภายในหรือภายนอกอาคาร และใช้ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำหรืออากาศ บ่อยครั้งที่หน่วยภายนอกอาคารจะใช้ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ ในขณะที่หน่วยภายในอาคารจะใช้ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวโดยใช้หอระบายความร้อน^{[ 89 ] [ 96 ] [ 97 ] [ 98 ] [ 99 ] [ 100 ]}

เครื่องอัดอากาศนี้ประกอบด้วยห้องข้อเหวี่ยงเพลาข้อเหวี่ยงก้านลูกสูบลูกสูบแหวนลูกสูบฝาสูบและวาล์ว

คอมเพรสเซอร์นี้ใช้สกรูเกลียวคู่สลับกันเพื่ออัดสารทำความเย็น^{[ 101 ]}ประกอบด้วยสกรูเกลียวคงที่หนึ่งตัวและสกรูเกลียวหมุนหนึ่งตัว คอมเพรสเซอร์ประเภทนี้มีประสิทธิภาพมากกว่าเนื่องจากมีชิ้นส่วนเคลื่อนที่น้อยกว่าคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบถึง 70 เปอร์เซ็นต์

คอมเพรสเซอร์นี้ใช้โรเตอร์เกลียวสองตัวที่ขบกันแน่นมากเพื่ออัดแก๊ส แก๊สเข้าทางด้านดูดและเคลื่อนที่ผ่านเกลียวขณะที่สกรูหมุน โรเตอร์ที่ขบกันจะดันแก๊สผ่านคอมเพรสเซอร์ และแก๊สจะออกทางปลายสกรู พื้นที่ทำงานคือปริมาตรระหว่างกลีบของโรเตอร์ตัวผู้และตัวเมีย จะมีขนาดใหญ่กว่าที่ด้านดูด และลดลงตามความยาวของโรเตอร์จนถึงพอร์ตไอเสีย การเปลี่ยนแปลงปริมาตรนี้คือการอัด

มีหลายวิธีในการปรับกำลังการทำความเย็นในระบบทำความเย็นหรือระบบปรับอากาศและทำความร้อนวิธีที่พบได้บ่อยที่สุดในระบบปรับอากาศ ได้แก่ การเปิด-ปิดเป็นรอบๆ การบายพาสก๊าซร้อน การใช้หรือไม่ใช้การฉีดของเหลว การจัดเรียงคอมเพรสเซอร์หลายตัวแบบท่อร่วมการปรับแบบกลไก (หรือเรียกว่าแบบดิจิทัล) และเทคโนโลยีอินเวอร์เตอร์

การบายพาสแก๊สร้อนเกี่ยวข้องกับการฉีดแก๊สปริมาณหนึ่งจากด้านจ่ายไปยังด้านดูด คอมเพรสเซอร์จะยังคงทำงานด้วยความเร็วเท่าเดิม แต่เนื่องจากการบายพาส ปริมาณการไหล ของมวลสารทำความเย็นที่ไหลเวียนในระบบจะลดลง ดังนั้นความสามารถในการทำความเย็นจึงลดลงด้วย ซึ่งโดยธรรมชาติแล้วจะทำให้คอมเพรสเซอร์ทำงานโดยเปล่าประโยชน์ในช่วงเวลาที่การบายพาสทำงาน ความสามารถในการลดกำลังการทำงานจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 0 ถึง 100% ^{[ 102 ]}

สามารถติดตั้งคอมเพรสเซอร์หลายตัวในระบบเพื่อให้ได้กำลังการทำความเย็นสูงสุด คอมเพรสเซอร์แต่ละตัวสามารถทำงานหรือไม่ทำงานก็ได้เพื่อปรับระดับกำลังการทำความเย็นของเครื่อง การลดกำลังการทำงานลงจะเป็น 0/33/66 หรือ 100% สำหรับการติดตั้งแบบสามตัว และจะเป็น 0/50 หรือ 100% สำหรับการติดตั้งแบบสองตัว

การปรับกำลังการทำงานเชิงกลภายในนี้อาศัยกระบวนการอัดแบบเป็นช่วงๆ โดยใช้ลิ้นควบคุม โดย ชุดสกรูสองชุดจะเคลื่อนแยกออกจากกันเพื่อหยุดการอัดในช่วงเวลาที่กำหนด วิธีนี้จะปรับการไหลของสารทำความเย็นโดยการเปลี่ยนเวลาเฉลี่ยของการอัด แต่ไม่ใช่ความเร็วที่แท้จริงของมอเตอร์ แม้ว่าจะมีอัตราส่วนการลดกำลังการทำงาน ที่ดีเยี่ยม – ตั้งแต่ 10 ถึง 100% ของกำลังการทำความเย็น แต่สกรูที่ปรับกำลังการทำงานเชิงกลนี้มี การใช้พลังงานสูงเนื่องจากมอเตอร์ทำงานอย่างต่อเนื่อง

ระบบนี้ใช้ตัวขับความถี่แปรผัน (หรือเรียกว่าอินเวอร์เตอร์) เพื่อควบคุมความเร็วของคอมเพรสเซอร์ อัตราการไหลของสารทำความเย็นจะเปลี่ยนแปลงไปตามการเปลี่ยนแปลงความเร็วของคอมเพรสเซอร์ อัตราส่วนการลดกำลังการทำงานขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าระบบและผู้ผลิต โดยจะปรับลดกำลังการทำงานจาก 15 หรือ 25% ไปจนถึง 100% ที่กำลังการทำงานเต็มที่ด้วยอินเวอร์เตอร์ตัวเดียว และจาก 12% ไปจนถึง 100% ด้วยอินเวอร์เตอร์แบบไฮบริดสองตัว วิธีนี้เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการปรับกำลังการทำงานของเครื่องปรับอากาศ มีประสิทธิภาพมากกว่าระบบความเร็วคงที่ถึง 58%

ในสภาพอากาศร้อน เครื่องปรับอากาศสามารถป้องกันโรคลมแดดภาวะขาดน้ำเนื่องจากเหงื่อออก มากเกินไป ภาวะไม่สมดุลของอิเล็กโทรไลต์ ภาวะไตวายและปัญหาอื่นๆ ที่เกิดจากภาวะอุณหภูมิร่างกาย สูง เกินไป^{[ 6 ] [ 7 ]}คลื่นความร้อนเป็นปรากฏการณ์ทางสภาพอากาศที่อันตรายที่สุดในสหรัฐอเมริกา^{[ 103 ] [ 104 ]}การศึกษาในปี 2020 พบว่าพื้นที่ที่มีการใช้เครื่องปรับอากาศน้อยกว่ามีความสัมพันธ์กับอัตราการเสียชีวิตและการเข้ารักษาในโรงพยาบาลที่เกี่ยวข้องกับความร้อนที่สูงกว่า^{[ 105 ]} คลื่นความร้อนในฝรั่งเศส เดือนสิงหาคม 2546ส่งผลให้มีผู้เสียชีวิตประมาณ 15,000 ราย โดย 80% ของผู้เสียชีวิตมีอายุมากกว่า 75 ปี เพื่อเป็นการตอบสนอง รัฐบาลฝรั่งเศสจึงกำหนดให้บ้านพักคนชราทุกแห่งต้องมีห้องปรับอากาศอย่างน้อยหนึ่งห้องที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส (77 องศาฟาเรนไฮต์) ต่อชั้นในช่วงคลื่นความร้อน^{[ 6 ]}

รายงานฉบับปี 2021 ประมาณการว่ามีผู้เสียชีวิตจากความร้อนประมาณ 345,000 คนในปี 2019 ซึ่งป้องกันได้ด้วยเครื่องปรับอากาศ คาดว่าสามารถป้องกันการเสียชีวิตจากความร้อนได้ประมาณ 190,000 รายต่อปีเนื่องจากเครื่องปรับอากาศ^{[ 9 ] [ 10 ]}

เครื่องปรับอากาศ (รวมถึงการกรอง การเพิ่มความชื้น การทำความเย็น และการฆ่าเชื้อ) สามารถใช้เพื่อสร้างบรรยากาศที่สะอาด ปลอดภัย และปราศจากสารก่อภูมิแพ้ในห้องผ่าตัดของโรงพยาบาลและสภาพแวดล้อมอื่นๆ ที่บรรยากาศที่เหมาะสมมีความสำคัญต่อความปลอดภัยและสุขภาวะของผู้ป่วย บางครั้งแนะนำให้ใช้ในบ้านสำหรับผู้ที่มีอาการแพ้โดยเฉพาะอย่างยิ่งเชื้อรา[ ^{106 ] [ 107 ] อย่างไรก็ตาม}หอระบายความร้อนด้วยน้ำที่บำรุงรักษาไม่ดีอาจส่งเสริมการเจริญเติบโตและการแพร่กระจายของจุลินทรีย์ เช่นLegionella pneumophilaซึ่งเป็นเชื้อก่อโรค Legionnaires' diseaseตราบใดที่หอระบายความร้อนยังคงสะอาด (โดยปกติจะใช้ การบำบัด ด้วยคลอรีน ) อันตรายต่อสุขภาพเหล่า ^นี้สามารถหลีกเลี่ยงหรือลดลงได้ รัฐนิวยอร์กได้กำหนดข้อกำหนดสำหรับการลงทะเบียน การบำรุงรักษา และการทดสอบหอระบายความร้อนเพื่อป้องกันLegionella [ ^{108 ]}

เดิมทีสิ่งประดิษฐ์นี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อเป็นประโยชน์ต่ออุตสาหกรรมเป้าหมาย เช่น สื่อสิ่งพิมพ์และโรงงานขนาดใหญ่ แต่ในไม่ช้าก็แพร่หลายไปยังหน่วยงานภาครัฐและการบริหาร โดยมีการศึกษาที่อ้างว่าสามารถเพิ่มผลผลิตได้เกือบ 24% ในสถานที่ที่มีเครื่องปรับอากาศ^{[ 11 ]}

เครื่องปรับอากาศมีส่วนช่วยในการพัฒนาเศรษฐกิจของภาคใต้ของอเมริกาหลังทศวรรษ 1950 โดยช่วยให้กิจกรรมทางอุตสาหกรรมในสภาพอากาศร้อนสามารถดำเนินต่อไปได้ และสนับสนุนการขยายตัวของงานพนักงานออฟฟิศในพื้นที่สำนักงานที่มีเครื่องปรับอากาศ นอกจากนี้ยังส่งผลต่อการขยายตัวของเมืองและรูปแบบการเดินทาง เนื่องจากยานพาหนะที่มีเครื่องปรับอากาศทำให้การพัฒนาชานเมืองเป็นไปได้มากขึ้น นักประวัติศาสตร์จัดอันดับเครื่องปรับอากาศเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่กำหนดการเติบโตของเมืองใหญ่หลังสงคราม ควบคู่ไปกับทางหลวง รถยนต์ ห้างสรรพสินค้า และที่อยู่อาศัยในชานเมือง^{[ 12 ]}

เครื่องปรับอากาศทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางประชากรศาสตร์หลายประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสหรัฐอเมริกาตั้งแต่ทศวรรษ 1970 เป็นต้นมา ในสหรัฐอเมริกาอัตราการเกิดในฤดูใบไม้ผลิจะต่ำกว่าในฤดูอื่นๆ จนถึงทศวรรษ 1970 แต่ความแตกต่างนี้ก็ลดลงตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา^{[ 109 ]}ณ ปี 2007 เขตซันเบลต์มีประชากรคิดเป็น 30% ของประชากรทั้งหมดในสหรัฐอเมริกา ในขณะที่ช่วงต้นศตวรรษที่ 20 มีประชากรอาศัยอยู่ในเขตนี้เพียง 24% ของชาวอเมริกัน^{[ 110 ]} นอกจากนี้ อัตราการเสียชีวิตในช่วงฤดูร้อนในสหรัฐอเมริกา ซึ่งเคยสูงกว่าในภูมิภาคที่ประสบกับคลื่นความร้อนในช่วงฤดูร้อน ก็ลดลงเช่นกัน^{[ 8 ]}

การแพร่หลายของการใช้เครื่องปรับอากาศเป็นปัจจัยหลักที่ผลักดันให้ความต้องการใช้ไฟฟ้าทั่วโลกเพิ่มขึ้น^{[ 111 ]}จากรายงานของสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ (IEA) ในปี 2018 พบว่าการใช้พลังงานเพื่อการทำความเย็นในสหรัฐอเมริกา ซึ่งมีประชากร 328 ล้านคนนั้น สูงกว่าการใช้พลังงานรวมของประชากร 4.4 พันล้านคนในแอฟริกา ลาตินอเมริกา ตะวันออกกลาง และเอเชีย (ไม่รวมจีน) ^{[ 6 ]}จากการสำรวจในปี 2020 พบว่าครัวเรือนในสหรัฐอเมริกาประมาณ 88% ใช้เครื่องปรับอากาศ และเพิ่มขึ้นเป็น 93% เมื่อพิจารณาเฉพาะบ้านที่สร้างระหว่างปี 2010 ถึง 2020 ^{[ 112 ]}

เครื่องปรับอากาศใช้ไฟฟ้าประมาณ 7% ของไฟฟ้าทั่วโลกในปี 2022 และปล่อยก๊าซเรือนกระจก 3 % ^{[ 13 ]}รายงานเกี่ยวกับประสิทธิภาพของเครื่องปรับอากาศในปี 2018 โดยสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศคาดการณ์ว่าการใช้ไฟฟ้าเนื่องจากการทำความเย็นในพื้นที่จะเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 6200 TWh ภายในปี 2050 ^{[ 6 ] [ 113 ]}และด้วยความคืบหน้าที่เห็นในปัจจุบันการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เกิดจากการทำความเย็นในพื้นที่จะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าจาก 1,135 ล้านตัน (2016) เป็น 2,070 ล้านตัน^{[ 6 ]}มีแรงผลักดันบางอย่างเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานของเครื่องปรับอากาศโครงการสิ่งแวดล้อมแห่งสหประชาชาติ (UNEP)และ IEA พบว่าหากเครื่องปรับอากาศมีประสิทธิภาพเป็นสองเท่าของปัจจุบัน จะสามารถลดก๊าซเรือนกระจกได้ 460 พันล้านตันในระยะเวลา 40 ปี^{[ 114 ]} UNEP และ IEA ยังแนะนำกฎหมายเพื่อลดการใช้ไฮโดรฟลูออโรคาร์บอนฉนวนกันความร้อนอาคารที่ดีขึ้นและห่วงโซ่อุปทานอาหารที่ควบคุมอุณหภูมิได้อย่างยั่งยืนมากขึ้นในอนาคต^{[ 114 ]}

สารทำความเย็นยังก่อให้เกิดและยังคงก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมร้ายแรง รวมถึงการลดลงของโอโซนและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิ อากาศ เนื่องจากหลายประเทศยังไม่ได้ให้สัตยาบันข้อแก้ไขคิกาลีเพื่อลดการบริโภคและการผลิตไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน [ ^{115 ] สาร}ทำความเย็นCFC และ HCFC เช่นR-12และR-22ตามลำดับ ที่ใช้ในเครื่องปรับอากาศได้ก่อให้เกิดความเสียหายต่อชั้นโอโซน [ ^{116 ] และ}สารทำความเย็นไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน เช่นR-410AและR-404Aซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อทดแทน CFC และ HCFC กลับทำให้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศรุนแรง ขึ้น ^{[ 117 ]}ปัญหาทั้งสองเกิดขึ้นเนื่องจากการปล่อยสารทำความเย็นสู่ชั้นบรรยากาศ เช่น ในระหว่างการซ่อมแซม สารทำความเย็น HFOที่ใช้ในอุปกรณ์ใหม่บางส่วนหรือส่วนใหญ่ แก้ปัญหาทั้งสองอย่างด้วยศักยภาพการทำลายโอโซน (ODP) เป็นศูนย์ และศักยภาพการทำให้โลกร้อน (GWP) ที่ต่ำกว่ามาก โดยมีค่าหลักเดียวหรือสองหลัก เมื่อเทียบกับไฮโดรฟลูออโรคาร์บอนที่มีค่าหลักสามหรือสี่หลัก^{[ 118 ]}

หากไม่มี การแก้ไขเพิ่มเติมของคิกาลีอุณหภูมิโลกจะสูงขึ้นประมาณ 0.3–0.5 °C (0.5–0.9 °F) ภายในปี 2100 แต่หากมีการแก้ไขเพิ่มเติมของคิกาลี การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิโลกภายในปี 2100 อันเนื่องมาจากไฮโดรฟลูออโรคาร์บอนคาดว่าจะอยู่ที่ประมาณ 0.06 °C (0.1 °F) ^{[ 119 ]}

เครื่องปรับอากาศยังก่อให้เกิดมลพิษเนื่องจากถอดประกอบหรือซ่อมแซมได้ยาก การแยกโลหะและพลาสติกเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งานของเครื่องก็มีค่าใช้จ่ายสูงและไม่สะดวก ทำให้เครื่องมักจะถูกทิ้ง^{[ 10 ]}

นักข่าวหลายคนกล่าวว่านี่คือความขัดแย้งของเครื่องปรับอากาศที่เกิดขึ้นจากการใช้เครื่องปรับอากาศเพื่อปรับตัวให้เข้ากับผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศซึ่งนำไปสู่การใช้พลังงาน ที่สูงขึ้น และการสร้างความร้อนเป็นผลพลอยได้ ทำให้ปัญหารุนแรงขึ้น^{[ 120 ] [ 121 ] [ 122 ]}ความขัดแย้งนี้เป็นเรื่องที่น่ากังวลเป็นพิเศษในประเทศเศรษฐกิจเกิดใหม่ในขณะที่เครื่องปรับอากาศกลายเป็นสัญลักษณ์ของความทันสมัยและความสะดวกสบาย การนำมาใช้อย่างแพร่หลายอาจเพิ่มการปล่อยก๊าซคาร์บอนทั่วโลก อย่างมีนัยสำคัญ บั่นทอนความพยายามในการจำกัดภาวะโลกร้อน

ปัจจุบันรัฐบาลและนักวิจัยกำลังสำรวจทางเลือกอื่น ๆ เช่น ระบบที่มีประสิทธิภาพด้านพลังงานมากขึ้นเทคนิคการทำความเย็นแบบพาสซีฟและการพัฒนา สารทำความเย็นที่มี ค่า GWP ต่ำ อย่างไรก็ตาม การสร้างสมดุลระหว่างความต้องการการทำความเย็นกับความจำเป็นในการลดรอยเท้าคาร์บอนยังคงเป็นปัญหาที่ซับซ้อนและเร่งด่วน^{[ 123 ] [ 121 ]}

เนื่องจากพลังงานหมุนเวียนมีราคาถูกลง^{[ 124 ]}และได้รับความนิยมมากขึ้น แหล่งพลังงานของเครื่องปรับอากาศจึงเปลี่ยนไปสู่แหล่งพลังงานหมุนเวียนมากขึ้น^{[ 121 ]}ซึ่งช่วยลดปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนที่เกิดจากการผลิตไฟฟ้าโดยตรง

อันตรายจากสารทำความเย็นที่มีค่า GWP สูง เช่น HFC ที่รั่วไหลสู่ชั้นบรรยากาศและกักเก็บความร้อนสามารถลดทอนลงได้ด้วยการพัฒนาสารทำความเย็นที่มีค่า GWP ต่ำ^{[ 9 ]}

กลุ่ม ทางเศรษฐกิจและสังคมที่มีรายได้ครัวเรือนต่ำกว่าประมาณ 10,000 ดอลลาร์สหรัฐ (ราวปี 2021) มีแนวโน้มที่จะมีการใช้เครื่องปรับอากาศน้อย^{[ 53 ]}ซึ่งทำให้การเสียชีวิตที่เกี่ยวข้องกับความร้อนแย่ลง^{[ 8 ]}การขาดการทำความเย็นอาจเป็นอันตรายได้ เนื่องจากพื้นที่ที่มีการใช้เครื่องปรับอากาศน้อยมีความสัมพันธ์กับอัตราการเสียชีวิตและการเข้ารักษาในโรงพยาบาลที่เกี่ยวข้องกับความร้อนที่สูงขึ้น^{[ 105 ]}คาดการณ์ว่าอัตราการเสียชีวิตก่อนวัยอันควรในนิวยอร์กซิตี้จะเพิ่มขึ้นระหว่าง 47% ถึง 95% ในอีก 30 ปีข้างหน้า โดยประชากรที่มีรายได้น้อยและกลุ่มเปราะบางมีความเสี่ยงมากที่สุด^{[ 105 ]}การศึกษาเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างการเสียชีวิตและการเข้ารักษาในโรงพยาบาลที่เกี่ยวข้องกับความร้อนและการอาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีฐานะทางเศรษฐกิจและสังคมต่ำสามารถพบได้ในฟีนิกซ์ รัฐแอริโซนา^{[ 125 ]}ฮ่องกง^{[ 126 ]}จีน^{[ 126 ]}ญี่ปุ่น^{[ 127 ]}และอิตาลี^{[ 128 ] [ 129 ]}นอกจากนี้ ค่าใช้จ่ายเกี่ยวกับการดูแลสุขภาพยังอาจเป็นอุปสรรคอีกประการหนึ่ง เนื่องจากการขาดประกันสุขภาพเอกชนในช่วงคลื่นความร้อนในปี 2009 ในออสเตรเลียมีความเกี่ยวข้องกับการเข้ารักษาตัวในโรงพยาบาลเนื่องจากความร้อน^{[ 129 ]}

ความเหลื่อมล้ำในสถานะทางเศรษฐกิจและสังคมและการเข้าถึงเครื่องปรับอากาศนั้นเชื่อมโยงกับระบบเหยียดเชื้อชาติในเชิงสถาบันซึ่งนำไปสู่การเชื่อมโยงชุมชนชายขอบบางกลุ่มกับสถานะทางเศรษฐกิจที่ต่ำกว่า สุขภาพที่แย่กว่า อาศัยอยู่ในย่านที่ร้อนกว่า ทำงานที่ต้องใช้แรงกาย และเข้าถึงเทคโนโลยีทำความเย็น เช่น เครื่องปรับอากาศได้จำกัด^{[ 129 ]}การศึกษาที่ตรวจสอบเมืองต่างๆ ในสหรัฐอเมริกา ได้แก่ ชิคาโก ดีทรอยต์ มินนิอาโปลิส และพิตต์สเบิร์ก พบว่าครัวเรือนคนผิวดำมีโอกาสน้อยกว่าครึ่งหนึ่งที่จะมีเครื่องปรับอากาศส่วนกลางเมื่อเทียบกับครัวเรือนคนผิวขาว^{[ 130 ]}โดยเฉพาะในเมืองการแบ่งเขตสีแดงและแนวปฏิบัติทางประวัติศาสตร์อื่นๆ หมายความว่าความเหลื่อมล้ำทางเชื้อชาติยังปรากฏให้เห็นในปรากฏการณ์เกาะความร้อนทำให้มีอุณหภูมิสูงขึ้นในบางส่วนของเมือง^{[ 129 ]}ซึ่งเป็นผลมาจากวัสดุก่อสร้างและทางเท้าที่ดูดซับความร้อน และการขาดพืชพรรณและร่มเงา^{[ 131 ]}มีโครงการริเริ่มต่างๆ ที่จัดหาโซลูชันการทำความเย็นให้กับชุมชนที่มีรายได้น้อย เช่นพื้นที่ทำความเย็นสาธารณะ^{[ 6 ] [ 131 ]}

การทำความเย็นทำให้พื้นที่ภายในบ้านเพิ่มขึ้นและส่งเสริมให้ผู้คน รวมถึงเด็กๆ อยู่ในบ้านบ่อยขึ้น^{[ 132 ]}นอกจากนี้ยังทำให้เกิดความสม่ำเสมอในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์และเขตภูมิอากาศที่แตกต่างกัน^{[ 133 ]}

ทางเลือกอื่นนอกเหนือจากการใช้เครื่องปรับอากาศอย่างต่อเนื่อง ได้แก่การระบายความร้อน ด้วยวิธีธรรมชาติ การระบายความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ การระบายอากาศตามธรรมชาติ การปรับม่านบังแดดเพื่อลดความร้อนจากแสงแดด การใช้ต้นไม้ ม่านบังแดด ทาง สถาปัตยกรรม หน้าต่าง (และการใช้สารเคลือบหน้าต่าง) เพื่อลดความร้อนจากแสงแดด

โดยทั่วไปแล้วอาคารที่ออกแบบโดยใช้ระบบปรับอากาศแบบพาสซีฟจะมีต้นทุนการก่อสร้างและการบำรุงรักษาต่ำกว่าอาคารที่มี ระบบ ปรับอากาศ แบบทั่วไป ที่มีความต้องการพลังงานต่ำกว่า^{[ 134 ]}แม้ว่าจะสามารถเปลี่ยนแปลงอากาศได้หลายสิบครั้งต่อชั่วโมง และทำความเย็นได้หลายสิบองศาด้วยวิธีการแบบพาสซีฟ แต่ต้องคำนึงถึงสภาพภูมิอากาศ เฉพาะพื้นที่ ซึ่ง ทำให้ การออกแบบอาคาร มีความซับซ้อนมากขึ้น ^{[ 18 ]}

สามารถใช้เทคนิคหลายอย่างเพื่อเพิ่มความสะดวกสบายและลดอุณหภูมิในอาคาร ซึ่งรวมถึงการระบายความร้อนด้วยการระเหย การบังแสงเฉพาะจุด ลมการพาความร้อนและการเก็บความร้อน^{[ 135 ]}

การระบายอากาศแบบพาสซีฟคือกระบวนการส่งอากาศเข้าและระบายอากาศออกจากพื้นที่ภายในอาคารโดยไม่ใช้ระบบกลไกหมายถึงการไหลของอากาศภายนอกเข้าสู่พื้นที่ภายในอาคารอันเป็นผลมาจาก ความแตกต่าง ของความดันที่เกิดจากแรงธรรมชาติ

การระบายอากาศ ตามธรรมชาติ ในอาคารมีสองประเภท ได้แก่ การระบายอากาศที่เกิดจากลมและการระบายอากาศที่เกิดจากแรงลอยตัวการระบายอากาศที่เกิดจากลมเกิดจากแรงดันที่แตกต่างกันซึ่งเกิดจากลมรอบอาคารหรือโครงสร้าง และช่องเปิดที่เกิดขึ้นที่ขอบเขตซึ่งช่วยให้อากาศไหลผ่านอาคารได้ การระบายอากาศที่เกิดจากแรงลอยตัวเกิดขึ้นจากแรงลอยตัวในทิศทางที่เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างภายในและภายนอกอาคาร^{[ 136 ]}

เนื่องจากความร้อนภายในที่ทำให้เกิดความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างภายในและภายนอกนั้นเกิดจากกระบวนการทางธรรมชาติ รวมถึงความร้อนจากผู้คนและผลกระทบจากลมซึ่งมีความแปรปรวน อาคารที่มีการระบายอากาศตามธรรมชาติจึงบางครั้งเรียกว่า "อาคารหายใจ"

วิธีการแก้ปัญหาโดยวิธีธรรมชาติไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานในการทำความเย็น จึงเป็นทางเลือกที่น่าสนใจมาก และมีการสำรวจวิธีการต่างๆ มากมายเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้

โครงสร้างของอาคารสามารถช่วยระบายความร้อนได้ ตัวอย่างเช่น ในประเทศซิมบับเวบริษัท Eastgate Development ลดการใช้พลังงานลง 90% โดยใช้โครงสร้างที่ได้รับแรงบันดาลใจจากรังปลวก^{[ 121 ]}

การปิดบังหน้าต่างสามารถช่วยลดความร้อนภายในจากแสงแดดได้กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกาประมาณการว่ากันสาดหน้าต่างสามารถลดความร้อนภายในจากแสงแดดได้มากถึง 77% ^{[ 121 ]}

การเคลือบหลังคาก็ประสบความสำเร็จอย่างมากเช่นกัน ในสหรัฐอเมริกา การทาสีหลังคาเป็นสีขาวแสดงให้เห็นว่าสามารถลดอุณหภูมิของหลังคาได้มากถึง 30 องศาเซลเซียส ในขณะเดียวกัน ในประเทศจีนโครงการที่เกี่ยวข้องกับการติดตั้งหลังคาสีเขียวซึ่งเป็นหลังคาที่ปกคลุมด้วยพืชพรรณ ไม่เพียงแต่ลดความต้องการในการทำความเย็นของอาคารเท่านั้น แต่ยังลดอุณหภูมิเฉลี่ยของพื้นผิวในพื้นที่ลง 0.91 องศาเซลเซียสอีกด้วย^{[ 121 ]}

การปลูกต้นไม้ยังช่วยบรรเทาผลกระทบจากปรากฏการณ์เกาะความร้อน ได้อีก ด้วย การศึกษาในยุโรปพบว่าพื้นที่ปกคลุมด้วยต้นไม้สามารถลดอุณหภูมิพื้นผิวในเมืองได้มากถึง 12 องศาเซลเซียสในช่วงฤดูร้อน ในสหรัฐอเมริกา การศึกษาอีกชิ้นหนึ่งพบว่าเมื่อพื้นที่ปกคลุมด้วยต้นไม้ถึง 40% อุณหภูมิพื้นดินจะลดลงเกือบ 6 องศาเซลเซียส^{[ 121 ]}

การระบายความร้อนแบบพาสซีฟเป็นแนวทางการออกแบบอาคารที่มุ่งเน้นการควบคุมการรับความร้อนและการกระจายความร้อนในอาคารเพื่อปรับปรุงความสบายทางความร้อน ภายในอาคาร โดยใช้พลังงานต่ำหรือไม่ใช้พลังงานเลย^{[ 137 ] [ 138 ]}แนวทางนี้ทำงานโดยการป้องกันความร้อนไม่ให้เข้าสู่ภายใน (การป้องกันการรับความร้อน) หรือโดยการกำจัดความร้อนออกจากอาคาร (การระบายความร้อนตามธรรมชาติ) ^{[ 139 ]}

การระบายความร้อนตามธรรมชาติใช้พลังงานในพื้นที่ที่มีอยู่จากสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ ร่วมกับการออกแบบทางสถาปัตยกรรมของส่วนประกอบอาคาร (เช่นผนังอาคาร ) แทนที่จะใช้ระบบกลไกในการระบายความร้อน^{[ 140 ]}ดังนั้น การระบายความร้อนตามธรรมชาติจึงไม่ได้ขึ้นอยู่กับการออกแบบทางสถาปัตยกรรมของอาคารเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับวิธีการใช้ทรัพยากรธรรมชาติในพื้นที่เป็นแหล่งระบายความร้อน (เช่น ทุกสิ่งที่ดูดซับหรือระบายความร้อน) ตัวอย่างของแหล่งระบายความร้อนในพื้นที่ ได้แก่ ชั้นบรรยากาศเบื้องบน (ท้องฟ้ายามค่ำคืน) อากาศภายนอก (ลม) และพื้นดิน/ดิน

การระบายความร้อนแบบพาสซีฟเป็นเครื่องมือสำคัญในการออกแบบอาคารเพื่อการปรับตัวต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ  – ลดการพึ่งพาเครื่องปรับอากาศที่ใช้พลังงานสูงในสภาพแวดล้อมที่ร้อนขึ้น^{[ 141 ] [ 142 ]}

พื้นผิว ระบายความร้อนด้วยการแผ่รังสีแบบพาสซีฟในเวลากลางวัน (PDRC) สะท้อนรังสีและความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่เข้ามากลับสู่อวกาศภายนอกผ่านหน้าต่างอินฟราเรดเพื่อระบายความร้อนในเวลากลางวัน การระบายความร้อนด้วยการแผ่รังสีในเวลากลางวันเป็นไปได้ด้วยความสามารถในการยับยั้งความร้อนจากแสงอาทิตย์โดยใช้โครงสร้างโฟตอนิกซึ่งเกิดขึ้นจากการศึกษาโดย Raman et al. (2014) ^{[ 143 ]} PDRC สามารถมีได้หลายรูปแบบ รวมถึงการเคลือบสีและฟิล์ม ซึ่งได้รับการออกแบบให้มีการสะท้อนแสงอาทิตย์และการแผ่รังสีความร้อน สูง ^{[ 144 ] [ 145 ]}

การประยุกต์ใช้ PDRC บนหลังคาและผนัง อาคาร แสดงให้เห็นถึงการลดลงอย่างมีนัยสำคัญของการใช้พลังงานและต้นทุน^{[ 145 ]}ในพื้นที่ที่อยู่อาศัยแบบบ้านเดี่ยวในเขตชานเมือง การประยุกต์ใช้ PDRC บนหลังคาอาจช่วยลดต้นทุนด้านพลังงานได้ถึง 26% ถึง 46% ^{[ 146 ]}คาดการณ์ว่า PDRC จะมีขนาดตลาดประมาณ 27 พันล้านดอลลาร์สหรัฐสำหรับการทำความเย็นภายในอาคารภายในปี 2025 และมีการวิจัยและพัฒนาเพิ่มขึ้นอย่างมากตั้งแต่ทศวรรษ 2010 ^{[ 147 ] [ 148 ]}

พัดมือมีมาตั้งแต่ สมัยก่อน ประวัติศาสตร์พัดขนาดใหญ่ที่ใช้พลังงานจากมนุษย์และติดตั้งไว้ในอาคาร ได้แก่พัดปุงคาห์

ติงฮวนนักประดิษฐ์ชาวจีนในศตวรรษที่ 2 แห่งราชวงศ์ฮั่นได้ประดิษฐ์พัดลมหมุนสำหรับปรับอากาศ โดยมีล้อ 7 ล้อ เส้นผ่านศูนย์กลาง 3 เมตร (10 ฟุต) และใช้พลังงานจากนักโทษ^{[ 149 ] : 99, 151, 233} ในปี 747 จักรพรรดิซวนจง (ครองราชย์ 712–762) แห่งราชวงศ์ถัง (618–907) ได้ทรงสร้างหอเย็น ( เหลียงเตียน涼殿) ในพระราชวัง ซึ่งหนังสือถังหยูหลินบรรยายว่ามี พัดลมหมุน ที่ใช้พลังงานน้ำสำหรับปรับอากาศ รวมถึงสายน้ำพุที่พุ่ง ขึ้นสูง ในสมัยราชวงศ์ซ่ง (960–1279) แหล่งข้อมูลที่เป็นลายลักษณ์อักษรได้กล่าวถึงพัดลมหมุนปรับอากาศว่ามีการใช้งานอย่างแพร่หลายยิ่งขึ้น^{[ 149 ] : 134, 151}

ในพื้นที่ที่มีอากาศหนาวเย็นในเวลากลางคืนหรือในฤดูหนาว จะมีการใช้การเก็บความร้อน ความร้อนอาจถูกเก็บไว้ในดินหรือวัสดุก่อสร้าง อากาศจะถูกดึงผ่านวัสดุก่อสร้างเพื่อทำความร้อนหรือทำความเย็น^{[ 19 ]}

ในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็งในเวลากลางคืนในช่วงฤดูหนาว สามารถเก็บหิมะและน้ำแข็งไว้ในโรงเก็บน้ำแข็งเพื่อใช้ในการทำความเย็นในภายหลังได้^{[ 19 ]}เทคนิคนี้มีอายุมากกว่า 3,700 ปีในตะวันออกกลาง^{[ 150 ]}การเก็บเกี่ยวน้ำแข็งกลางแจ้งในช่วงฤดูหนาว การขนส่งและการจัดเก็บเพื่อใช้ในฤดูร้อนเป็นสิ่งที่ชาวยุโรปผู้มั่งคั่งปฏิบัติกันในช่วงต้นศตวรรษที่ 1600 ^{[ 21 ]}และได้รับความนิยมในยุโรปและอเมริกาในช่วงปลายศตวรรษที่ 1600 ^{[ 151 ]}การปฏิบัติเช่นนี้ถูกแทนที่ด้วยเครื่องทำน้ำแข็ง แบบวงจรการอัด เชิงกล

ในสภาพอากาศที่แห้งแล้งและร้อนจัด อาจใช้ผลของการระบายความร้อนด้วยการระเหยโดยการวางน้ำไว้ที่ช่องรับอากาศ เพื่อให้กระแสลมพัดอากาศผ่านน้ำแล้วเข้าไปในบ้าน ด้วยเหตุนี้ บางครั้งจึงกล่าวกันว่าน้ำพุในสถาปัตยกรรมของสภาพอากาศที่ร้อนและแห้งแล้งนั้นเปรียบเสมือนเตาผิงในสถาปัตยกรรมของสภาพอากาศที่หนาวเย็น^{[ 17 ]}การระบายความร้อนด้วยการระเหยยังทำให้อากาศมีความชื้นมากขึ้น ซึ่งอาจเป็นประโยชน์ในสภาพอากาศแห้งแล้งแบบทะเลทราย^{[ 152 ]}

เครื่องทำความเย็นแบบระเหยมักจะรู้สึกเหมือนไม่ได้ทำงานในช่วงที่มีความชื้นสูง เนื่องจากมีอากาศแห้งไม่มากพอที่เครื่องทำความเย็นจะทำงานเพื่อทำให้อากาศเย็นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้สำหรับผู้พักอาศัย ต่างจากเครื่องปรับอากาศประเภทอื่น เครื่องทำความเย็นแบบระเหยอาศัยอากาศภายนอกที่ถูกส่งผ่านแผ่นทำความเย็นเพื่อทำให้อากาศเย็นลงก่อนที่จะเข้าสู่ภายในบ้านผ่านระบบท่ออากาศ อากาศภายนอกที่เย็นลงนี้จะต้องถูกปล่อยให้ดันอากาศที่อุ่นกว่าภายในบ้านออกไปทางช่องระบายอากาศ เช่น ประตูหรือหน้าต่างที่เปิดอยู่^{[ 153 ]}

มีข้อถกเถียงทางการเมืองมายาวนานเกี่ยวกับเครื่องปรับอากาศโดยเฉพาะในประเทศต่างๆ ในยุโรปซึ่งเทคโนโลยีนี้ยังไม่แพร่หลายมากนัก โดยทั่วไปแล้วฝ่ายคัดค้านที่รุนแรงที่สุดมักมาจากนักสิ่งแวดล้อมนักสหพันธรัฐยุโรปและ พรรค ฝ่ายซ้ายในขณะที่ผู้สนับสนุนมักมาจากฝ่ายการเมืองขวา^{[ 154 ] [ 155 ]}

• เครื่องกรองอากาศ
• เครื่องฟอกอากาศ
• ห้องปลอดเชื้อ
• เครื่องทำความร้อนห้องข้อเหวี่ยง
• ระบบระบายอากาศแบบดึงพลังงานกลับมาใช้ใหม่
• คุณภาพอากาศภายในอาคาร
• อนุภาค

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับเครื่องปรับอากาศ

ค้นหาคำว่า "เครื่องปรับอากาศแบบคาสเซ็ต"ในวิกิพีเดีย ซึ่งเป็นพจนานุกรมเสรี

Wikiversity มีแหล่งข้อมูลการเรียนรู้เกี่ยวกับระบบทำความเย็นและเครื่องปรับอากาศ

• สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกาหมายเลข 808,897สิทธิบัตรดั้งเดิมของ Carrier
• สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกาหมายเลข 1,172,429
• สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกาหมายเลข 2,363,294
• ความเย็นเทียม . มุนน์ แอนด์ คอมพานี. 28 สิงหาคม 1880.
• เครื่องสร้างความเย็นสำหรับประธานาธิบดีมุนน์ แอนด์ คอมพานี 6 สิงหาคม 1881
• เครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วนไร้ท่อ (Ductless Mini-Split Air Conditioners) , US energy.gov
• อัน ยุนจอง และ อุจิโอ คริสโตเฟอร์ เค. (31 ตุลาคม 2025). ชุดข้อมูลที่ครอบคลุมเกี่ยวกับความแพร่หลายของเครื่องปรับอากาศในที่พักอาศัยในสหรัฐอเมริกาภาคพื้นทวีป (รายงานทางเทคนิค). เล่มที่ 12. สหรัฐอเมริกา: Scientific Data. doi : 10.1038/s41597-025-06104-3 . 1717. สืบค้นเมื่อ3 พฤศจิกายน 2025 .