Înlocuirea treptată a arzătoarelor de combustibili fosili cu soluții de energie regenerabilă mai ecologice, cum ar fi pompele de căldură, contribuie la obiectivul de reducere a emisiilor de carbon. Se spune adesea că pompele de căldură funcționează ca un frigider, dar în sens invers. Acestea transferă căldura din aerul exterior, din sol sau din apă într-o clădire și o încălzesc pentru a fi utilizată într-un sistem de încălzire. Cele două tipuri de pompe de căldură cel mai frecvent instalate sunt cele cu sursă de aer și cele cu sursă de sol. Pompele de căldură cu sursă de aer sunt cele mai populare pe piață, fiind mai ieftine și mai ușor de instalat. Pompele de căldură cu sursă subterană sunt considerate mai eficiente, au o durată de viață mai lungă și asigură un flux constant de căldură pe parcursul tuturor anotimpurilor. Acestea necesită instalarea de țevi în pământ și, prin urmare, sunt mai scumpe. Acestea sunt potrivite în special pentru clădirile noi. În Europa, există încă milioane de cazane care vor trebui înlocuite în anii următori. Guvernele încurajează din ce în ce mai mult implementarea tehnologiilor de încălzire cu emisii reduse de carbon.
Evoluția agenților frigorifici în pompele de căldură
O componentă esențială a oricărei pompe de căldură este agentul frigorific, necesar pentru ciclul de refrigerare, care, timp de mulți ani, a fost în principal R-410A și R-134a. Având în vedere accentul pus pe durabilitate, cu un GWP de 2088, R-410A nu mai este deloc potrivit pentru echipamentele noi. În prezent, producătorii de echipamente folosesc agenți frigorifici cu GWP scăzut, cum ar fi R-32 (GWP 675) și R-454B (GWP 466). Unele sisteme cu încărcătură redusă, sisteme ermetice monobloc utilizează R-290 sau R-134a. Majoritatea pompelor de căldură cu sursă de căldură subterană, care obișnuiau să folosească R-407C, trec acum la R-454C sau R-455A, ambele cu un GWP foarte scăzut de 148. Unii agenți frigorifici cu GWP scăzut au un anumit grad de inflamabilitate. Atâta timp cât instalatorul este instruit în materie de siguranță și de instalare, utilizarea acestora ar trebui să fie acceptată. Pe termen lung, R-1234yf (GWP 4) sau R-1234ze (GWP 7) vor fi utilizate în locul R-134a. R-513A (GWP 631) este un înlocuitor pe termen scurt poate fi ușor de utilizat.
În unele aplicații specializate, ca agenți frigorifici se utilizează R-744, R-1233zd, propan și amoniac
Combinarea unui lichid de transfer termic din surse vegetale cu agenți frigorifici cu GWP foarte scăzut reprezintă o combinație câștigătoare.
Pompele de căldură aer/apă sau geotermale utilizează un lichid de transfer termic și îl încălzesc în schimbătorul de căldură, folosind agentul frigorific comprimat, ridicând temperatura acestuia pentru a se potrivi sistemului. Un sistem de pompă de căldură cu sursă de căldură subterană în circuit închis face să circule lichidul de transfer termic printr-un set de conducte subterane, în timp ce un sistem în circuit deschis utilizează apa subterană pentru procesul de schimb de căldură și o extrage după utilizare. Buclele deschise sunt, în general, mai simple și mai ieftine de instalat, dar pot necesita mai multă întreținere.
În mod tradițional, lichidele de transfer termic au avut la bază monopropilenglicol (MPG), un produs al industriei petrochimice. Având în vedere accentul pus pe obiectivele de reducere a emisiilor de dioxid de carbon, a sosit momentul să să ia în considerare alternative la produsele convenționale de transfer termic. Un astfel de produs este Greenway® Neo Heat Pump N, formulat din 1,3 propan-diol vegetal un lichid pe bază vegetală. Plantele sunt recoltate, fermentate și rafinate pentru a produce aceast agent de transfer termic.
Utilizarea unui produs biodegradabil, cum este Greenway® Neo Heat Pump N, reduce riscul de poluare a solului în cazul unei scurgeri, ceea ce este deosebit de important în cazul unui sistem de pompe de căldură, și oferă o protecție excelentă împotriva coroziunii. În plus, procesul de producție a 1,3-propandiolului pe bază vegetală consumă mai puțină energie și emite mai puțin CO2 decât MPG sau substanțele chimice sintetice, contribuind astfel la o amprentă ecologică mai mică. În termeni practici, înlocuirea cazanelor pe bază de produse petroliere cu pompe de căldură mai puțin consumatoare de energie, încărcate cu agenți tehnici cu impact redus asupra mediului, reprezintă primul pas într-o abordare responsabilă. Toate pompele de căldură au nevoie de energie electrică pentru a funcționa, dar pot furniza căldură foarte eficientă din punct de vedere energetic, cu un coeficient de performanță (COP)
ridicat, de până la 5, în timp ce cele mai bune cazane cu condensare au un COP de numai 0,9.
Producătorii de echipamente își continuă activitatea de cercetare și dezvoltare pentru a îndeplini obiectivele de decarbonizare.
.
**în conformitate cu EHPA
***în conformitate cu IPCC4