Szén-dioxid ellen szén-dioxid

© Jan Reich, császárság média

© Jan Reich, császári birodalom média

Őszi szívesen melegben, nyáron kellemesen hűtve, így képzeljük el otthonunkat és a munkahelyünk környezeti hőmérsékletét. Természetesen hozzászoktunk ahhoz is, hogy kérésre melegvíz álljon rendelkezésre. A klímaváltozás során a hatékony és klímatudatos alkalmazások egyre nagyobb jelentőséggel bírnak minden élet területén.

Hogyan lehet ezt hatékonyan megvalósítani? Erre kiváló megoldást nyújtanak a CO₂-töltött hőszivattyúk, melyek az ökoáramforrással összekapcsolva CO₂-semleges működést tesznek lehetővé. A korábban használt fluorozott szénhidrogénekhez (FCKW) képest a globális felmelegedési potenciál (=1) rendkívül alacsony. A jelenleg alkalmazott hűtőközeg, például az R134a esetében a globális felmelegedési potenciál 1430-szor magasabb. Emellett a CO₂-vel rendkívül magas víz-előremenő hőmérsékleteket lehet elérni, amelyek hatékonyan fűtik a meglévő épületeket is. Egy épület esetében a hőszivattyúval okozott CO₂-kibocsátás a fűtés és klimatizálás során akár húszszorosára is csökkenthető. A legnagyobb kihívás a CO₂-hőszivattyú esetében az, hogy a berendezésnek ellen kell állnia a magasabb nyomásnak. Egy hagyományos rendszer 24 bar nyomáson működik, míg egy ilyen rendszer esetében legalább 120 bar szükséges. Ez azt jelenti, hogy például a komponensek vastagabb falvastagsággal rendelkeznek.

A németországi Wolfschlugenben található BKW Kälte-Wärme-Versorgungstechnik GmbH és a Reutlingeni Főiskola közösen kutat az Enisyst GmbH-vel (Pliezhausen), akik intelligens megoldásokat fejlesztenek az energiamenedzsmenthez és a komplex energiarendszerek optimalizált irányításához.

Ez a közös kutatási projekt az ún. „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand” (röviden ZIM), a Szövetségi Gazdasági Minisztérium támogatásával, 600.000 euró értékben. Ez azonban több mint hűtési technológia: a pontos szimuláció és a mesterséges intelligencia segítségével korai és előrelátó karbantartásokat lehet végezni, valamint automatikusan észlelni a hibás működési állapotokat. A berendezés kezelője számára kényelmes távoli hozzáférés és elemzőeszköz is rendelkezésre áll. A berendezés digitális ikertestvére már a hibajelenség előtt jelez, mint ahogy eddig is, eltéréseket, amelyek nem vezetnek nagyobb meghibásodáshoz vagy kieséshez.

A vezérlés a hagyományos hőszivattyú-irányítástól származik, és a kívánt funkciók szerint lett testre szabva. A vezérlés tartalmazza a kapcsolatot egy ún. „hideg közeli hálózat” integrációjához is. Ennek a hűtőközeg-ikertesztnek a digitális másolata lehetővé teszi a pontos modellezést komplex energiarendszerekben, így például gyártó vállalatok számára is – például fűtés és hűtés, valamint intelligens hőmenedzsment a géppark számára.

Ez a kutatási projekt két legyet üt egy csapásra: Többlakásos házak, negyedépületek és vállalkozások ellátását szolgálja az újonnan kifejlesztett rendszer, így új üzleti lehetőséget teremtve. Különösen az autóipari megrendelések csökkenésének pótlására irányul. A második oldal a projektnek az, hogy lehetőséget ad a klímaváltozás elleni küzdelemre. Alternatívákat kínál fosszilis energiahordozók helyett az épületek fűtéséhez, ugyanakkor fenntartva vagy biztosítva a komfortot, ügyfélközpontú megoldást. Ez egy kombinált készülék, amely fűtésre, hűtésre és melegvíz-előállításra egyaránt alkalmas. Különösen passzív házak esetében, ahol levegős fűtést alkalmaznak, ez a CO₂-technológia a hőszivattyúkban energetikailag és ökologikusan jövőbe mutató megoldás.

Az, hogy mennyire fontos és aktuális ez a téma, azt az is mutatja, hogy mind a Darmstadti Egyetem, amely a BKW változó hűtőberendezésével kutatja a hatékony gyártási folyamatokat, mind pedig a Karlsruhei KIT fejleszt új hőszivattyú-technológiákat, ahol szintén egy magas hatékonyságú CO₂-hőszivattyú működik a BKW által.