-
)
Γιατί οι εναλλάκτες θερμότητας είναι ανανεώσιμη ενέργεια
Ο Ralph Berger, Τεχνικός Διευθυντής της Menerga, αναλύει την πολυπλοκότητα της συζήτησης γύρω από την κατάσταση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας των εναλλακτών θερμότητας και γιατί πρέπει να υπάρξει μεγαλύτερη εκτίμηση για το ρόλο των εναλλακτών θερμότητας στην αφήγηση της βιωσιμότητας.
Βιωσιμότητα
Τα τελευταία χρόνια, η συζήτηση περιστράφηκε γύρω από την περίπλοκη ταξινόμηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, ιδίως όσον αφορά τη διάκριση μεταξύ αντλιών θερμότητας και εναλλακτών θερμότητας. Αυτός ο λόγος έχει συνεχιστεί, χαρακτηριζόμενος από διαφορετικές προοπτικές, τεχνικές αποχρώσεις και νομοθετικές οριοθετήσεις σε διαφορετικές περιοχές.
)
Συζητώντας αυτό το θέμα, ο Ralph Berger, Τεχνικός Διευθυντής της Menerga, τονίζει ότι στον πυρήνα της, η ουσία της συζήτησης έγκειται στον ορισμό του τι χαρακτηρίζεται ως ανανεώσιμη ενέργεια.
Οι αντλίες θερμότητας, μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, αντλούν από πηγές περιβάλλοντος όπως ο εξωτερικός αέρας ή η γεωθερμική θερμότητα, διοχετεύοντάς την σε μια χρησιμοποιήσιμη μορφή για θέρμανση ή ψύξη. Ωστόσο, όταν η συζήτηση μετατοπίζεται σε εναλλάκτες θερμότητας, προκύπτουν ερωτήματα.
)
Καθοριστικός ρόλος στην ανάκτηση ενέργειας
Είτε περιστροφικός είτε πλακοειδής, ένας εναλλάκτης θερμότητας λειτουργεί μέσα σε ένα πλαίσιο ανάκτησης ενέργειας. Είναι ζωτικής σημασίας για τη μεταφορά θερμότητας ή κρύου, διευκολύνοντας τις διαδικασίες θέρμανσης ή ψύξης. Ωστόσο, η θερμική ενέργεια που μεταφέρεται από ένα σύστημα ανάκτησης θερμότητας αέρα-αέρα στον αέρα τροφοδοσίας δεν ταξινομείται ως αναγεννημένη θερμότητα. Οι αντλίες θερμότητας ορίζονται ως ανανεώσιμες παρά τον καθοριστικό ρόλο του εναλλάκτη θερμότητας στην ανάκτηση ενέργειας, η οποία είναι συχνά έως και τρεις φορές πιο αποδοτική από τις αντλίες θερμότητας. Οι εποχιακοί συντελεστές απόδοσης ενός συστήματος ανάκτησης θερμότητας αέρα/αέρα είναι μεταξύ 12 και 25, ενώ οι εποχιακοί συντελεστές απόδοσης μιας αντλίας θερμότητας είναι μεταξύ 3 και 6. Ως αποτέλεσμα, η αφήγηση στρέφεται προς την ταξινόμησή της ως μη ανανεώσιμη, σε αντίθεση με την αντίστοιχη αντλία θερμότητας.
Οι περιπλοκές προκύπτουν όταν εξετάζουμε την πηγή θερμότητας ή κρύου για αυτά τα συστήματα. Αντλώντας από πηγές φυσικής αναπλήρωσης, μια αντλία θερμότητας ευθυγραμμίζεται με την αφήγηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.Το ζήτημα είναι ότι δεν είναι η πηγή της θερμικής ενέργειας που καθορίζει εάν η θερμική ενέργεια είναι αναγεννημένη ή όχι, αλλά το σύστημα που καθιστά τη θερμική ενέργεια χρησιμοποιήσιμη. Επιπλέον, όταν μια αντλία θερμότητας χρησιμοποιεί αέρα επιστροφής από το σύστημα αερισμού ενός κτιρίου, η εξαγόμενη θερμότητα μετατρέπεται σε ανανεώσιμη πηγή ικανή να θερμαίνει λέβητες νερού και ισχύος. Αυτό συμβαίνει, για παράδειγμα, στις μονάδες εξαγωγής αέρα τουαλέτας. Αυτές οι μονάδες έχουν μόνο μία παροχή αέρα εξαγωγής και χρησιμοποιούν την απαγωγή θερμότητας μέσω αντλίας θερμότητας για τη θέρμανση πόσιμου νερού, η οποία ταξινομείται ως αναγεννημένη θερμότητα. Ωστόσο, η οριοθέτηση θολώνει όταν αυτή η εξαγόμενη θερμότητα από τον αέρα επιστροφής χρησιμοποιείται σε πλακοειδείς εναλλάκτες θερμότητας ή συστήματα αναγεννημένου αέρα για την παροχή θερμότητας αέρα.
Σε ορισμένες αγορές, το επίπεδο θερμοκρασίας στο οποίο ανακτάται η θερμότητα επηρεάζει την ταξινόμησή της ως ανανεώσιμης. Οι εναλλάκτες θερμότητας τείνουν να λειτουργούν σε χαμηλότερες θερμοκρασίες από τις πηγές από τις οποίες αξιοποιούν ενέργεια. Αυτή η απόκλιση στα επίπεδα θερμοκρασίας φαίνεται να διαδραματίζει καθοριστικό ρόλο στην ταξινόμηση της ενέργειας θέρμανσης από ανανεώσιμες πηγές.
Καθοριστικός ρόλος στην ανάκτηση ενέργειας
Σύμφωνα με τον τροποποιημένο γερμανικό νόμο για την ενέργεια των κτιρίων, η απορριπτόμενη θερμότητα μπορεί να θεωρηθεί ανανεώσιμη ενέργεια μόνο εάν μπορεί να χρησιμοποιηθεί μέσω αντλίας θερμότητας, κάτι που δεν είναι τεχνικά κατανοητό. Η λειτουργία της ανάκτησης θερμότητας στα συστήματα αερισμού είναι ανάλογη με αυτή των αντλιών θερμότητας και μάλιστα λειτουργεί πιο αποτελεσματικά από αυτές. Σε ένα σύστημα ανάκτησης θερμότητας αέρα-αέρα, χρησιμοποιείται η άμεση ροή θερμότητας από την υψηλή στη χαμηλή θερμοκρασία των δύο παροχών αέρα. Σε μια αντλία θερμότητας, η θερμότητα μεταφέρεται μέσω ενός ενδιάμεσου μέσου, το οποίο εξατμίζεται και συμπυκνώνεται σε διαφορετικές πιέσεις.
Η συζήτηση επεκτείνεται περαιτέρω όταν εξετάζουμε την απορριπτόμενη θερμότητα των βιομηχανικών διεργασιών. Υπάρχουν ερωτήματα σχετικά με το εάν ένας εναλλάκτης θερμότητας που αξιοποιεί την απορριπτόμενη θερμότητα από μια βιομηχανική διαδικασία, θερμαίνοντας το γλυκό νερό σε χαμηλότερη θερμοκρασία από την πηγή, χαρακτηρίζεται ως ανανεώσιμη ενέργεια. Το πρόβλημα παραμένει, περιπλέκεται περαιτέρω από τις ποικίλες εφαρμογές και τα όρια θερμοκρασίας.
)
Ένα κρίσιμο μέρος της αφήγησης για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας
Αν και η ταξινόμηση των εναλλακτών θερμότητας ως μη ανανεώσιμων μπορεί να έχει τις ρίζες της στη διαφοροποίηση των επιπέδων θερμοκρασίας, η συζήτηση συνεχίζεται με την έκκληση να τονιστεί ότι η ανάκτηση ενέργειας θα πρέπει να θεωρείται ανανεώσιμη ενέργεια, δεδομένων των πρακτικών συνεπειών της στην πιστοποίηση, την κρατική χρηματοδότηση και τους οικοδομικούς κανονισμούς.
Η προσπάθεια επανεξέτασης αυτής της συζήτησης πηγάζει από τα πιθανά πλεονεκτήματα που θα μπορούσε να ξεκλειδώσει - είτε πρόκειται για πιστοποιήσεις για νέες κατασκευές, είτε για αλλαγή νοοτροπίας για μόχλευση της ανάκτησης θερμότητας στην εκπλήρωση των ποσοστώσεων ανανεώσιμης ενέργειας είτε για την παροχή πλεονεκτήματος σε σχεδιαστές και συμβούλους.
)
Η προοπτική της ΕΕ
Για παράδειγμα, στη Γερμανία, υπάρχουν εκκλήσεις να διασφαλιστεί ότι τα νέα κτίρια πρέπει να λειτουργούν κατά 65% με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, ανεξάρτητα από τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας από την ηλεκτρική ή θερμική πλευρά. Η ταξινόμηση των εναλλακτών θερμότητας ως ανανεώσιμων πηγών ενέργειας θα μπορούσε να στηρίξει τους σχεδιαστές και τους συμβούλους νέων κτιρίων στην επίτευξη του στόχου, καθώς η ελάχιστη τιμή μπορεί να επιτευχθεί με αντλία θερμότητας και ανάκτηση θερμότητας από τον εξαερισμό.
Αυτό θα είχε ευρύτερες επιπτώσεις σε ολόκληρη την Ευρώπη. Η ολομέλεια του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου στις 12 Οκτωβρίου 2023 ενέκρινε τις τροποποιήσεις της οδηγίας για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας από το Fit for 55 και το Repower-EU, ανοίγοντας το δρόμο για υποχρεωτικό στόχο 42% για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας το 2030 και ταχύτερες διαδικασίες έγκρισης, λαμβάνοντας υπόψη τις πηγές ανανεώσιμης ενέργειας.
)
Ανάγκη για δράση
Καθώς η συζήτηση συνεχίζεται, ένα πράγμα παραμένει σαφές: η ταξινόμηση των εναλλακτών θερμότητας ως μη ανανεώσιμων πηγών ενέργειας πρέπει να τροποποιηθεί. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η μη κατηγοριοποίηση της ανάκτησης θερμότητας ως ανανεώσιμης οδηγεί τελικά σε επιδείνωση της απόδοσης των κτιρίων, καθώς οι λιγότερο αποδοτικές διαδικασίες που κατηγοριοποιούνται ως ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ευνοούνται έναντι της πολύ αποδοτικής ανάκτησης θερμότητας.
Σε αντίθετη περίπτωση, κάτι τέτοιο θα ήταν επίσης αντίθετο με την «τεχνολογική ουδετερότητα» και τους ίσους όρους ανταγωνισμού. Σε αυτή την περίπτωση, ευνοείτε μονόπλευρα τις αντλίες θερμότητας έναντι άλλων τεχνολογιών. Είναι επίσης σημαντικό να θυμόμαστε ότι τα συστήματα ανάκτησης ενέργειας μειώνουν την ανάγκη για θέρμανση και ψύξη και μπορούν να μειώσουν τις απαραίτητες χωρητικότητες αντλιών θερμότητας.
Η συζήτηση συνεχίζεται, καλώντας τους ειδικούς, τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής και τους ενδιαφερόμενους να ξεμπερδέψουν τις περιπλοκές και να χαράξουν μια πιο απλή πορεία προς μια ενοποιημένη κατανόηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο πλαίσιο των μηχανισμών ανταλλαγής θερμότητας.