Οι αντλίες θερμότητας είναι μία από τις βασικές λύσεις για την επίτευξη των στόχων της ΕΕ ως προς την απαλλαγή από τον άνθρακα. Σύμφωνα με τη μελέτη περίπτωσης το αποτύπωμα άνθρακα της αντλίας θερμότητας της Daikin είναι 2-24 φορές μικρότερο βοηθώντας να εξοικονομηθούν από 0,2 έως 2 τόνοι CO2-eq κατά τη διάρκεια της φάσης χρήσης ετησίως (ανάλογα με τον παράγοντα εκπομπών του ηλεκτρικού δικτύου της κάθε χώρας).
Ο ρόλος των αντλιών θερμότητας στην απομάκρυνση του άνθρακα
Ο κύριος στόχος της Ευρωπαϊκής Πράσινης Συμφωνίας είναι το μηδενικό περιβαλλοντικό αποτύπωμα στην ΕΕ έως το 2050. Αυτό το ολοκληρωμένο σχέδιο στοχεύει στη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου κατά 55% σε όλους τους τομείς, συμπεριλαμβανομένων της ενέργειας και των κτιρίων. Αυτήν τη στιγμή τα κτίρια καταναλώνουν το 40% της ενέργειας της περιοχής και συμβάλλουν στο 36% των εκπομπών της. Οι αντλίες θερμότητας είναι ουσιαστικής σημασίας για να επιτύχει τον στόχο του μηδενικού περιβαλλοντικού αποτυπώματος η ΕΕ, παρέχοντας ενεργειακά αποδοτική και φιλική προς το περιβάλλον θέρμανση σε σύγκριση με τα συστήματα που βασίζονται σε ορυκτά καύσιμα. Έξι βασικά πλεονεκτήματα των αντλιών θερμότητας που βοηθούν στο μηδενικό περιβαλλοντικό αποτύπωμα είναι η υψηλή ενεργειακή απόδοση, η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, η μειωμένη εξάρτηση από ορυκτά καύσιμα, η θέρμανση μέσω ηλεκτρικού ρεύματος, οι ευκαιρίες εκσυγχρονισμού, και η έξυπνη ψύξη. Ο Διεθνής Οργανισμός Ενέργειας αναμένει ότι οι αντλίες θερμότητας θα μειώσουν τη ζήτηση φυσικού αερίου στην Ευρώπη για θέρμανση κτιρίων κατά 21 δισεκατομμύρια κυβικά μέτρα το 2030. Η ΕΕ επεξεργάζεται ένα Σχέδιο Δράσης για τις Αντλίες Θερμότητας, στοχεύοντας 10 εκατομμύρια επιπλέον εγκαταστάσεις αντλιών θερμότητας έως το 2027, αξιολογώντας επιλογές χρηματοδότησης για μεμονωμένα κτίρια και δίκτυα θέρμανσης που παρέχονται από μεγάλες αντλίες θερμότητας, και ενσωματώνοντας αυτήν την αξιολόγηση στις τοπικές και περιφερειακές στρατηγικές θέρμανσης και ψύξης.
Ανάλυση Κύκλου Ζωής (LCA) των αντλιών θερμότητας
Η Daikin ακολουθεί την τυποποιημένη μέθοδο για την Ανάλυση Κύκλου Ζωής (LCA) από το 2021 για προϊόντα αντλιών θερμότητας, αξιολογώντας ολόκληρο τον κύκλο ζωής τους από την εξαγωγή από την πηγή μέχρι την απόρριψη. Αυτή η προσέγγιση "αρχή έως το τέλος" της Ανάλυσης Κύκλου Ζωής παρέχει μια ολιστική κατανόηση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος, καλύπτοντας τα στάδια από την κατασκευή έως το τέλος της διάρκειας ζωής. Συμμορφώνεται με την έννοια του χάρτη πορείας για τον άνθρακα καθ’ όλη τη διάρκεια ζωής (Whole Life Carbon – WLC), λαμβάνοντας υπόψη το συνολικό αποτύπωμα άνθρακα σε ολόκληρη την ύπαρξη ενός προϊόντος. Η Ανάλυση Κύκλου Ζωής της Daikin επαληθεύεται από ένα ανεξάρτητο τρίτο μέλος και παρουσιάζεται ως Περιβαλλοντική Δήλωση Προϊόντος (EPD). Η βοήθεια που παρέχει η Περιβαλλοντική Δήλωση Προϊόντος (EPD) είναι ότι προσφέρει βαθμούς στα σχήματα πιστοποίησης όπως τα LEED και BREEAM, που χρειάζεται για τη συμμόρφωση με τους κανονισμούς των χωρών όπως είναι οι περιβαλλοντικοί κανονισμοί RE2020 της Γαλλίας, προωθώντας τα ενεργειακά αποδοτικά κτίρια. Η πρόσβαση στις Περιβαλλοντικές Δηλώσεις Προϊόντος (EPD) για τη Γαλλία μπορεί να γίνει σε βάσεις δεδομένων όπως είναι οι PEP Ecopassport και INIES.
Μελέτη περίπτωσης: αποτύπωμα άνθρακα στις αντλίες θερμότητας της Daikin συγκριτικά με τους λέβητες αερίου
Για την μελέτη περίπτωσης που πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιήθηκε η Daikin Altherma 3 R 180L (αντλία θερμότητας αέρα-νερού) και ένας λέβητα αερίου υψηλής απόδοσης (90% απόδοση).
Χάρτης πορείας για τον άνθρακα καθ’ όλη τη διάρκεια ζωής (Whole Life Carbon)
Ο συνολικός δείκτης GWP της αντλίας θερμότητας της Daikin είναι σχεδόν οκτώ φορές μικρότερος από τον συνολικό δείκτη GWP του λέβητα αερίου: 7,87 τόνοι CO2-eq συγκριτικά με 63,9 τόνους CO2-eq (σε χρονικό διάστημα αναφοράς διάρκειας ζωής = 17 χρόνια). Αυτή η διαφορά εξηγείται από την υψηλή συμβολή της φάσης χρήσης στις συνολικές αξίες και των δύο συγκρινόμενων προϊόντων όπου η αντλία θερμότητας Daikin καταναλώνει λιγότερη ενέργεια και λειτουργεί με ηλεκτρικό ρεύμα με χαμηλότερο δείκτη GWP (εδώ: μίξη ηλεκτρικού ρεύματος Γαλλίας).
Εκπομπές άνθρακα που αφορούν στις λειτουργικές ανάγκες ενέργειας ενός κτιρίου
Οι εκπομπές άνθρακα που αφορούν στις λειτουργικές ανάγκες ενέργειας ενός κτιρίου αντιπροσωπεύουν το μεγαλύτερο μέρος των συνολικών εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα τόσο στην αντλία θερμότητας όσο και στον λέβητα αερίου. Οι εκπομπές από τον λέβητα αερίου που χρησιμοποιήθηκε σε αυτήν τη μελέτη είναι σχεδόν 10 φορές μεγαλύτερες από αυτές της αντλίας θερμότητας. Η χρήση ενέργειας υπολογίστηκε για τη Γαλλία. Το αποτύπωμα άνθρακα της φάσης χρήσης της αντλίας θερμότητας θα ποικίλλει σε κάθε χώρα λόγω συγκεκριμένων παραγόντων εκπομπών του ηλεκτρικού δικτύου.
Οφέλη από τις εκπομπές άνθρακα της αντλίας θερμότητας κατά το στάδιο χρήσης ανά χώρα
Η αντικατάσταση ενός λέβητα αερίου με μια αντλία θερμότητας θα έχει ως αποτέλεσμα σημαντική εξοικονόμηση εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα σε τυπικές πολυκατοικίες στις Ευρωπαϊκές χώρες. Για να αποτυπωθεί αυτό, οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα σε περίοδο ενός έτους σε διαφορετικές Ευρωπαϊκές αγορές υπολογίζονται, για ένα τυπικό μεσαίου μεγέθους νοικοκυριό με ετήσια κατανάλωση ενέργειας 10.000 kWh - αντιπροσωπευτικό για την αγορά νέων κτιρίων. Οι χώρες που λήφθηκαν υπόψη για αυτήν τη μελέτη είναι: Γαλλία, Ηνωμένο Βασίλειο, Ιταλία, Ισπανία, Ολλανδία, Βέλγιο, Γερμανία και Πολωνία. Οι χώρες χωρίστηκαν σε δύο μεγάλες ομάδες με βάση τη μέση ελάχιστη θερμοκρασία ή τη λεγόμενη θερμοκρασία σχεδιασμού, η οποία συντομογραφείται ως Td. Η επιλεγμένη θερμοκρασία σχεδιασμού των δύο διαφορετικών ομάδων που λήφθηκε υπόψη είναι -7 και -11,6°C αντίστοιχα.
Χώρες με Td=-7°C
Χώρες με Td=-11,6°C
Αποτελέσματα μελέτης περίπτωσης
Όπως φαίνεται από τα γραφήματα, οι ετήσιες εκπομπές από τη χρήση αντλιών θερμότητας είναι 2-24 φορές μικρότερη από τις εκπομπές από τη χρήση ενός λέβητα αερίου που παρέχει την ίδια θέρμανση και ψύξη αέρα και νερού για το νοικοκυριό σε όλες τις χώρες που πραγματοποιήθηκε η μελέτη. Εφόσον το Οικολογικό αποτύπωμα του ηλεκτρικού ρεύματος αναμένεται να μειωθεί βραχυπρόθεσμα αλλά και μακροπρόθεσμα λόγω των επενδύσεων σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας από την ΕΕ και το Ηνωμένο Βασίλειο, οι αντλίες θερμότητας επίσης θα συνεχίσουν να παράγουν λιγότερες εκπομπές κατά τη φάση της χρήσης, επομένως, τις βοηθούν να επιτύχουν τους στόχους τους για το περιβάλλον.
Συμπερασματικά, οι αντλίες θερμότητας είναι μια έτοιμη προς χρήση οικολογική λύση με πολλά περιβαλλοντικά οφέλη σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς λέβητες αερίου.
Για μια πιο ακριβής ποσοτική αξιολόγηση, για πηγές και αναφορές, ανατρέξτε στην πλήρη εργασία.