根据联邦环境局 (Umweltbundesamt UBA) 的数据,制冷能力占电力需求的比例约为 14%,导致直接和间接温室气体排放量的 5%。这些数字显示了冷却技术与气候的相关性。此外,这些数字也解答了 UBA 研究的最初问题:德国的可持续制冷供应如何?
UBA 的出版物涉及用于建筑气候控制和工业制冷的气候友好型冷源供应。第一步观察单个应用领域的冷却需求以及所用冷却技术的特征。能源需求、温室气体排放和成本应通过建筑气候控制和工业制冷不同系统的运行模拟来确定。随后对气候友好型冷却技术的市场潜力进行了分析,并提出了提高这一潜力的建议。
该研究针对德国提供制冷的两个不同应用领域讨论了两个主题:工业制冷和建筑气候控制。根据UBA的定义,工业制冷包括过程冷却、初始产品、中间产品和最终产品的储存、工业领域主机的气候控制以及机柜空调。办公楼、服务器机房、计算机中心的气候控制以及洁净室和生产设施的气候控制属于建筑气候控制的范畴。
气候控制有多种不同的技术系统概念。通风技术和空调分为热力学功能。 DIN V 18599-7提供了ENEV 2009的实现规则,将其分为空调、部分空调和通风系统。这些系统的特点是具有中央和分散新风系统,并分配有冷却、除湿和热回收功能。另一种分类发生在纯空气系统、空气-水系统和空气-制冷剂系统领域。系统气候友好性的评估有多种方法,涉及系统的不同细节。对空调系统气候友好性影响较大的系统细节包括制冷剂、所需制冷剂的数量以及热交换器的表面。
UBA 研究的目的是根据生态和经济的观点评估不同的制冷技术,以确定对气候的影响是否至关重要。由此可见,在工业制冷领域,由于系统一般全年运行,能耗的降低起到了主导作用。在建筑气候控制领域,应特别考虑避免使用对气候有害的部分氟化碳氢化合物(HFKW)作为制冷剂。如果无法避免,则应尽可能防止制冷剂泄漏到环境中。根据模拟计算,作者已经能够证明,采用无卤素、天然制冷剂的冷却装置对气候更加友好。这是因为它们更加节能,并且不产生或可避免大量与气候相关的直接排放(制冷剂排放)。除了对系统进行比较之外,该研究还确定了建筑气候控制和工业冷却领域的冷却需求百分比,这些需求可以通过热驱动冷却系统而不是压缩制冷系统来满足。在使用太阳能或废热的情况下,吸收式制冷机非常节能,并且在研究中检查的所有系统中温室气体排放量最少。