Tecnologia di raffreddamento rispettosa del clima - Risultati dello studio UBA

Secondo l'Agenzia Federale per l'Ambiente (Umweltbundesamt UBA), la percentuale di capacità di raffreddamento per la domanda di elettricità è di circa il 14% e porta al 5% delle emissioni dirette e indirette di gas serra. Queste cifre mostrano l'importanza della tecnologia di raffreddamento per il clima. Inoltre, queste cifre sono all'origine della domanda iniziale di uno studio UBA: come può essere un'offerta di raffreddamento sostenibile in Germania?

Struttura dello studio

La pubblicazione UBA si occupa della fornitura di refrigerazione rispettosa del clima per la climatizzazione degli edifici e la refrigerazione industriale. Il primo passo è quello di osservare la richiesta di raffreddamento dei diversi settori di applicazione e di caratterizzare le tecnologie di raffreddamento utilizzate. La domanda di energia, le emissioni di gas serra e i costi saranno determinati da simulazioni operative per diversi sistemi di condizionamento dell'aria negli edifici e di refrigerazione industriale. Segue un'analisi del potenziale di mercato delle tecnologie di raffreddamento rispettose del clima e raccomandazioni per aumentare questo potenziale.

Refrigerazione industriale e climatizzazione degli edifici

Lo studio comprende due argomenti di discussione per due diverse aree di applicazione per la fornitura di refrigerazione in Germania: la refrigerazione industriale e la climatizzazione degli edifici. Secondo la definizione UBA, la refrigerazione industriale comprende il raffreddamento di processo, lo stoccaggio di prodotti iniziali, intermedi e finali, la climatizzazione centralizzata dei computer per il settore industriale e la climatizzazione degli armadi. L'aria condizionata degli edifici adibiti ad uffici, sale server, centri di calcolo e l'aria condizionata delle camere bianche e degli impianti di produzione rientrano nella categoria della climatizzazione degli edifici.

Tecnologie di raffreddamento

Esistono diversi concetti di sistemi tecnici per il controllo del clima. La tecnologia di ventilazione e la climatizzazione sono separate nelle loro funzioni termodinamiche. La norma DIN V 18599-7, che definisce le regole per l'attuazione dell'ENEV 2009, le suddivide in impianti di climatizzazione, di condizionamento parziale e di ventilazione. Questi si distinguono per i sistemi di aria di reintegro centralizzati e decentralizzati, ai quali sono assegnate le funzioni di raffreddamento, deumidificazione e recupero del calore. Un'ulteriore classificazione ha luogo nei settori dei sistemi ad aria, dei sistemi aria-acqua e dei sistemi di raffreddamento ad aria. Ci sono diversi approcci per valutare la compatibilità climatica dei sistemi, che si riferiscono a diversi dettagli del sistema. I dettagli del sistema con un elevato impatto sulla compatibilità climatica degli impianti di condizionamento dell'aria includono il refrigerante, la quantità di refrigerante richiesto e la superficie dello scambiatore di calore.

Risultati dello studio

L'obiettivo dello studio UBA era quello di valutare le diverse tecnologie di refrigerazione, dal punto di vista ecologico ed economico, al fine di determinare se l'impatto sul clima fosse di primaria importanza. Di conseguenza, si può concludere che nel campo della refrigerazione industriale, la riduzione dei consumi energetici ha avuto un ruolo predominante in quanto il sistema funziona generalmente tutto l'anno. Nel campo della climatizzazione degli edifici, occorre prestare particolare attenzione all'uso di idrocarburi parzialmente fluorurati (HFKW) come refrigerante. Se ciò non può essere evitato, si dovrebbe evitare per quanto possibile la fuoriuscita del refrigerante nell'ambiente. Sulla base di calcoli simulati, gli autori sono stati in grado di dimostrare che le unità di raffreddamento che utilizzano refrigeranti naturali non alogenati sono molto più rispettose del clima. Infatti, sono più efficienti dal punto di vista energetico e non presentano emissioni dirette (emissioni di refrigerante) o evitabili, importanti per il clima. Oltre a confrontare i sistemi, lo studio ha anche determinato la percentuale della domanda di raffreddamento nei settori della climatizzazione degli edifici e del raffreddamento industriale che può essere soddisfatta da sistemi di raffreddamento a caldo piuttosto che da sistemi di refrigerazione a compressione. Nel caso del solare o del calore residuo, il refrigeratore ad assorbimento è molto efficiente dal punto di vista energetico e presenta le più basse emissioni di gas serra tra tutti i sistemi esaminati nello studio.