По данным Федерального агентства по окружающей среде (Umweltbundesamt UBA), доля охлаждающей способности в спросе на электроэнергию составляет около 14% и приводит к 5% прямых и косвенных выбросов парниковых газов. Эти цифры показывают значение климатической технологии для климата. Более того, эти цифры отвечают на первоначальный вопрос исследования UBA: Каким может быть поддерживаемое охлаждение в Германии?

Структура исследования

Публикация UBA посвящена благоприятному для климата обеспечению холода для климатического контроля за зданием и промышленного охлаждения. На первом этапе наблюдается потребность в охлаждении отдельных областей применения, а также характеристика используемых технологий охлаждения. Потребность в энергии, выбросы парниковых газов и затраты определяются с помощью оперативного моделирования для различных систем климатического контроля здания и промышленного охлаждения. Затем следует анализ рыночного потенциала климатических технологий охлаждения, а также рекомендации по увеличению этого потенциала.

Промышленное охлаждение и климатический контроль за зданием

В исследовании рассмотрены два вопроса для двух разных областей применения по обеспечению охлаждения в Германии: промышленное охлаждение и климатический контроль за зданием. Согласно определению UBA, промышленное охлаждение включает в себя технологическое охлаждение, хранение исходных, промежуточных и конечных продуктов, климатический контроль центрального управления для промышленного сектора, а так же управление кондиционированием. Климатический контроль за офисными зданиями, серверными комнатами, компьютерными центрами и климатический контроль чистых помещений и производственных объектов подпадает под категорию климатического контроля за зданием.

Охлаждающие технологии

Существуют различные системные технические концепции для климатического контроля. Вентиляционные технологии и кондиционеры разделены по свойственным им термодинамическим функциям. DIN V 18599-7, который предоставляет правила по реализации ENEV 2009, делит их на кондиционирование, частичное кондиционирование и вентиляцию. Они отличаются системами с центральными и децентрализованными системами забора воздуха, им присвоены функции охлаждения, осушения и рекуперации тепла. Другая классификация имеет место в секторах исключительно воздушных систем, воздушно-водяных систем и систем воздушных хладагентов. Существует несколько подходов к оценке климатической благоприятности систем, которые относятся к различным частям системы. Части системы кондиционирования воздуха с высоким уровнем воздействия на благоприятность для климатической среды включают в себя хладагент, необходимое количество хладагента и поверхность теплообменника.

Результаты исследования

Целью изучения UBA была оценка различных технологий охлаждения в соответствии с экологической и экономической точками зрения с целью определить, несет ли воздействие на климат первостепенное значение. В результате можно сделать вывод, что в области промышленного охлаждения снижение потребления энергии играет доминирующую роль, поскольку обычно система работает круглый год. В области создания климатического контроля за зданием следует уделять особое внимание предотвращению загрязнения фторированными углеводородами (HFKW), ухудшающими климат. Если этого невозможно избежать, следует как можно в большей степени предотвратить утечку хладагента в окружающую среду. На основе смоделированных расчетов авторы смогли показать, что холодильные агрегаты с негалогенными, природными хладагентами гораздо более благоприятны для климата. Это связано с тем, что они более энергоэффективны и совершенно не демонстрируют (или демонстрируют в количестве, подлежащем устранению) количества прямых выбросов (выбросов хладагентов), которые являются значимыми для климата. В дополнение к сравнению систем, в исследовании также был определен процент потребности в охлаждении в области климатического контроля за зданием и промышленного охлаждения, который может быть покрыт тепловыми системами охлаждения вместо компрессорных холодильных систем. Что касается солнечного или отходящего тепла, абсорбционный охлаждающий аппарат является очень энергоэффективным и показывает наименьший выброс парниковых газов среди всех систем, которые были рассмотрены в исследовании.