Ευρωπαϊκός οικολογικός σχεδιασμός και ενεργειακή σήμανση για ψύκτες και αντλίες αντλίες θερμότητας

Η Carrier δεσμεύεται διαχρονικά για τον περιορισμό των περιβαλλοντικών επιπτώσεων και τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας των προϊόντων και των συστημάτων της. Η δέσμευση αυτή είναι σε πλήρη συμφωνία με τους στόχους της Ευρώπης για το 2020, όπως αναφέρονται στο παρακάτω γράφημα, καθώς και με τις προσπάθειες της παγκόσμιας κοινότητας για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής.

Είναι γεγονός ότι τα κτήρια είναι οι μεγαλύτεροι καταναλωτές ενέργειας στη σύγχρονη εποχή. Από την καταναλισκόμενη ενέργεια των κτηρίων, τα συστήματα θέρμανσης και κλιματισμού κατέχουν το μεγαλύτερο ποσοστό από κάθε άλλο εξοπλισμό. Συνεπώς, οι επιδόσεις της ενεργειακής αποδοτικότητας των συστημάτων HVAC (θέρμανση, εξαερισμός, κλιματισμός) επηρεάζει σημαντικά την αγορά θέρμανσης & κλιματισμού. Η εξεύρεση των ενεργειακά πιο αποδοτικών λύσεων είναι σημαντική πρόκληση για την αειφόρο ανάπτυξη της βιομηχανίας HVAC.

Για την επίτευξη των περιβαλλοντικών στόχων της, η Ευρωπαϊκή Ένωση (ΕΕ) έχει αναπτύξει δύο κανονισμούς για τον έλεγχο της κατανάλωσης ενεργοβόρου εξοπλισμού, όπως είναι οι συσκευές φωτισμού, πληροφορικής, θέρμανσης νερού και τα συστήματα HVAC. Την Οδηγία (2009/125/ΕΚ) για τον οικολογικό σχεδιασμό προϊόντων και τον Κανονισμό (2010/30/ΕΕ) για την ενεργειακή σήμανση, πρέπει να φέρουν τα προϊόντα που διατίθενται στα 28 κράτη μέλη της ΕΕ.

 

Κανονισμός Ecodesign

Ο οικολογικός σχεδιασμός είναι μια νέα προσέγγιση στο σχεδιασμό των προϊόντων, που ενθαρρύνει τους κατασκευαστές να εξετάσουν τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις κάθε προϊόντος, σε όλο τον κύκλο ζωής του. Στην Ευρωπαϊκή Ένωση, η οδηγία για τον οικολογικό σχεδιασμό καθορίζει ένα πλαίσιο για τη θέσπιση υποχρεωτικών απαιτήσεων ενεργειακής αποδοτικότητας σε όλα τα προϊόντα που καταναλώνουν ενέργεια (ERPs: Energy-Related Products), περιλαμβανομένων και των αντλιών θερμότητας έως 400 kW. Λαμβάνοντας υπόψη ότι το θερμικό φορτίο των κτηρίων επηρεάζεται από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος, ο εποχιακός συντελεστής αποδοτικότητας (SCOP: Seasonal Coefficient of Performance) είναι o νέος ευρωπαϊκός δείκτης αξιολόγησης της ενεργειακής επίδοσης των αντλιών θερμότητας. Αντικαθιστά το συντελεστή απόδοσης (COP), που είναι ο λόγος της ονομαστικής θερμικής ισχύος προς την απορροφούμενη ενέργεια σε ένα σημείο λειτουργίας (ονομαστικές συνθήκες λειτουργίας). Αντίθετα, το SCOP περιλαμβάνει τις εποχικές διακυμάνσεις, με τον καθορισμό αρκετών σημείων μέτρησης της αντιπροσωπευτικής λειτουργίας της μηχανής, κατά τη διάρκεια της περιόδου θέρμανσης.

Υπολογισμός του SCOP

Ο δείκτης SCOP ορίζεται ως ο λόγος της ετήσιας ζήτησης θέρμανσης προς την ετήσια κατανάλωση ενέργειας σε όλη την περίοδο θέρμανσης. Όπου στην ετήσια κατανάλωση ενέργειας λαμβάνονται υπόψη τα ακόλουθα:

– Η λειτουργία των συμπιεστών (SCOPon)
– Όταν ο συμπιεστής δεν λειτουργεί, ή ο θερμοστάτης είναι OFF, ή σε κατάσταση αναμονής, λαμβάνεται υπόψη η κατανάλωση του ηλεκτρικού θερμαντήρα στροφαλοθαλάμου
– Το εφεδρικό σύστημα θέρμανσης όταν ενεργοποιείται για την ενίσχυση της δυναμικότητας της αντλίας θερμότητας

Σύγκριση των δεικτών αποδοτικότητας SCOP και COP στις αντλίες θερμότητας

Οι διαφορές στις παραμέτρους που λαμβάνονται για τον υπολογισμό του δείκτη SCOP σε σχέση με τον βαθμό απόδοσης COP, απεικονίζονται γραφικά στο ακόλουθο σχήμα:

Νέος ευρωπαϊκός κανονισμός για τον οικολογικό σχεδιασμό ψυκτικών συγκροτημάτων επαγγελματικής ψύξης

Ο κανονισμός της ΕΕ/2015/1095 θέτει τις απαιτήσεις οικολογικού σχεδιασμού για τον εξοπλισμό επαγγελματικής ψύξης και κατάψυξης, ντουλάπες ταχείας ψύξης, μονάδες συμπύκνωσης κ.α. Σύμφωνα με το νέο κανονισμό, στην κατηγορία αυτή ανήκουν οι μηχανές που παρέχουν ψύξη σε επαγγελματικούς χώρους συντήρησης και θερμικής επεξεργασίας προϊόντων, σε αντίθεση με τις μονάδες που παρέχουν ψύξη για τη θερμική άνεση των ανθρώπων σε εσωτερικούς χώρους.

ΕΠΟΧΙΑΚΟΣ ΒΑΘΜΟΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΑΠΟΔΟΤΙΚΟΤΗΤΑΣ (SEPR)

Ο δείκτης SEPR είναι ο δείκτης που προκύπτει από το λόγο της αιτούμενης ψυκτικής ισχύος σε ετήσια βάση, προς την ετήσια κατανάλωση ενέργειας ενός ψυκτικού συγκροτήματος. Ο δείκτης SEPR είναι καθαρός αριθμός ή εκφράζεται σε kWh / kWh. Οι ετήσιες απαιτήσεις ψύξης και η ετήσια κατανάλωση ενέργειας υπολογίζονται μέσα από 58 σωρευτικές θερμοκρασίες, που κυμαίνονται από -19°C έως +38°C και αντιστοιχούν στις μέσες θερμοκρασίες αναφοράς, με βάση τα κλιματικά χαρακτηριστικά της περιοχής. Για τον υπολογισμό του δείκτη, το θερμικό φορτίο κυμαίνεται από 80 έως 100% για τις θερμοκρασίες μεταξύ 5°C και 35°C, ενώ για τις θερμοκρασίες κάτω των 5°C και άνω των 35°C, το EER παραμένει σταθερό με βάση το πλήρες φορτίο της μηχανής. Ο δείκτης SEPR θεωρεί ότι η μηχανή λειτουργεί με μικρές διακυμάνσεις του ψυκτικού φορτίου, γι’ αυτό επηρεάζεται σημαντικά από την ενεργειακή απόδοσή της σε πλήρες φορτίο.

Επιπρόσθετα:

• Με βάση το πρότυπο αξιολόγησης του δείκτη, η θερμοκρασία εισόδου στον εξατμιστή είναι: -2°C, ενώ η θερμοκρασία εξόδου -8°C. Ωστόσο, η θερμοκρασία εισόδου μπορεί να είναι μικρότερη εάν το ψυκτικό συγκρότημα δεν μπορεί να λειτουργήσει με διαφορά θερμοκρασίας 6 βαθμών.
• Οι ψύκτες παραγωγικής διαδικασίας προορίζονται να λειτουργούν όλο το χρόνο, έτσι ο υπολογισμός του SEPR δεν λαμβάνει υπόψη του την κατανάλωση σε συνθήκες stand-by ή OFF λειτουργίας.
• Ο δείκτης SEPR πάντα υπολογίζεται με σταθερή θερμοκρασία εξόδου εξατμιστή.
• Το τεχνικό πρότυπο EN14825 βρίσκεται σε διαδικασία αναθεώρησης για να συμπεριλάβει τον υπολογισμό SEPR.

Οι ψύκτες παραγωγικής διαδικασίας χωρίζονται στις εξής υποκατηγορίες:

• Ψύκτες Χαμηλών θερμοκρασιών με ικανότητα λειτουργίας σε θερμοκρασία εξόδου εξατμιστή έως τους -25 °C.
• Ψύκτες Μεσαίων θερμοκρασιών με ικανότητα λειτουργίας σε θερμοκρασία εξόδου εξατμιστή έως τους -8 °C.

Από την 1η Ιουλίου 2016 και την 1η Ιουλίου 2018, ο βαθμός Εποχιακής Ενεργειακής Αποδοτικότητας (SEPR) για τα νέα ψυκτικά που διατίθενται στην Ευρωπαϊκή αγορά, δεν μπορεί να είναι μικρότερος από τις τιμές που αναφέρονται στον παρακάτω πίνακα:

Οι ανωτέρω απαιτήσεις για το βαθμό αποδοτικότητας μειώνονται κατά 10% για τους ψύκτες παραγωγικής διαδικασίας, που λειτουργούν με ψυκτικό μέσο με χαμηλό GWP (Global Warming Potential), μικρότερο από 150 (π.χ. που λειτουργούν με ψυκτικό μέσο R-1234ze, αμμωνία, υδρογονάνθρακες κ.α.). Όλοι οι ψύκτες της Carrier, που διατίθενται με το option Ν°6 ή 6Β, υπόκεινται και συμμορφώνονται με τον ΕΚ/2015/1095 για τον οικολογικό σχεδιασμό τους. Η συμμόρφωση με τις απαιτήσεις απόδοσης που ισχύουν από την 1η Ιουλίου 2016, περιλαμβάνει τις ακόλουθες κατηγορίες μονάδων: 30RBS039-160 Opt 6Β / 30RBSY039-160 Opt 6B / 30RB162-402 Opt 6B / 30RBM / 30RBP / 30WG 020-090 Opt 6B / 30RW 110-300 Opt 6 / 30XW 1154 opt 6 / 30XWP 512, 562 & 1012 opt 6. Τέλος, από το 2018, ένας νέος κανονισμός θα κυκλοφορήσει για τις απαιτήσεις οικολογικού σχεδιασμού για τους ψύκτες που λειτουργούν σε θερμοκρασία εξόδου του εξατμιστή από +7°C, οι οποίοι αποκαλούνται και ψύκτες Υψηλών Θερμοκρασιών.

 

Κανονισμός για την ενεργειακή σήμανση

Ο στόχος του κανονισμού για την ενεργειακή σήμανση είναι να παρέχει στους τελικούς χρήστες εύκολη και κατανοητή πληροφόρηση σχετικά με την ενεργειακή απόδοση των προϊόντων. Επιπλέον, ο ευρωπαϊκός κανονισμός για την Ενεργειακή Σήμανση ταξινομεί τα προϊόντα σε κλάσεις από G έως Α, με βάση την αποδοτικότητά τους. Αυτό οδηγεί την αγορά στην επιλογή ενεργειακά πιο αποδοτικών προϊόντων και βελτιώνει την ευαισθητοποίηση των καταναλωτών σε θέματα εξοικονόμησης ενέργειας. Από το Σεπτέμβριο 2015, οι αντλίες θερμότητας με ισχύ έως και 70 kW καλύπτονται από τους κανονισμούς για τον οικολογικό σχεδιασμό και τη σήμανση της κατανάλωσης ενέργειας. Η συμμόρφωση είναι υποχρεωτική για κάθε προϊόν προκειμένου να αποκτήσει το σήμα CE. Οι αντλίες θερμότητας της Carrier συμμορφώνονται πλήρως με την οδηγία και ανήκουν στην κλάση Α και Α++, ως προϊόντα προηγμένου ενεργειακού σχεδιασμού.

Στο ακόλουθο σχήμα παρουσιάζεται ένα παράδειγμα ετικέτας ενεργειακής κλάσης για τις αντλίες θερμότητας και τις τεχνικές πληροφορίες που περιλαμβάνει:

Η διαφορά μεταξύ κατανάλωσης πρωτογενούς ενέργειας και ηλεκτρικής ενέργειας

Οι πρωτογενείς πηγές ενέργειας είναι κυρίως τα ορυκτά καύσιμα όπως το πετρέλαιο, ο άνθρακας και το φυσικό αέριο, η πυρηνική ενέργεια, καθώς και οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας όπως η ηλιακή, η αιολική, η υδραυλική, η κυματική κ.α. Οι πρωτογενείς πηγές μετατρέπονται δευτερογενώς σε ηλεκτρική ενέργεια, η οποία ρέει μέσα από γραμμές ηλεκτρικού ρεύματος και άλλες υποδομές μεταφοράς, για να εξυπηρετήσει τις ανάγκες των καταναλωτών στο σπίτι και την εργασία. Στην Ευρώπη, κατά μέσο όρο απαιτούνται 2,5 kW πρωτογενούς ενέργειας για την παραγωγή 1 kW ηλεκτρικής ενέργειας (Πηγή: Κανονισμός ΕΕ 813/2013).

Ο συντελεστής ηs είναι ο εποχιακός δείκτης πρωτογενούς ενεργειακής απόδοσης, που χρησιμοποιείται για να συγκριθεί η ενεργειακή απόδοση των προϊόντων που χρησιμοποιούν διαφορετικές πηγές ενέργειας, όπως είναι οι λέβητες (αέριου, πετρελαίου ή ξυλείας), με τις ηλεκτρικές αντλίες θερμότητας. Στα πλαίσια του οικολογικού σχεδιασμού, ο νέος κανονισμός εισάγει τον δείκτη ηs που εκφράζει την αποδοτικότητα μιας μηχανής σε πρωτογενή ενέργεια ηs, με βάση τον ακόλουθο τύπο:

Με βάση το συντελεστή ηs, η ενεργειακή αξιολόγηση των συστημάτων θέρμανσης γίνεται με βάση τις τιμές που αναφέρονται στο ακόλουθο σχήμα:

Τεχνογνωσία και προηγμένες λύσεις από την Carrier
Η ομάδα έρευνας και ανάπτυξης της Carrier, καθώς και το υψηλού επιπέδου εργαστήριό της, είναι από τις μεγαλύτερες τεχνολογικές εγκαταστάσεις έρευνας για συστήματα HVAC στην Ευρώπη και έχουν σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη των προηγμένων τεχνολογικά λύσεων της εταιρείας. Έτσι, πολλά προϊόντα της Carrier πληρούν ήδη τις απαιτήσεις των νέων κανονισμών για τον οικολογικό σχεδιασμό και την ενεργειακή σήμανση της ΕΕ.

Ένα μοναδικό εργαστήριο
Το εργαστήριο της Carrier είναι μοναδικό στην Ευρώπη, τόσο από άποψη κάλυψης της ψυκτικής ισχύος, όσο και για την ακρίβεια μετρήσεων που παρέχει και τη συμμόρφωση του με τα πρότυπα EN 14511 και EN 14825.

Αξιόπιστα και ακριβή αποτελέσματα
Οι μηχανικοί της Carrier διενεργούν εκτεταμένες δοκιμές σε όλα τα προϊόντα σε πραγματικές συνθήκες λειτουργίας, σε συμμόρφωση με τα ευρωπαϊκά πρότυπα EN 14511 και EN 14825, που προσδιορίζουν τις διαδικασίες δοκιμών. Αυτά τα πρότυπα δοκιμών χρησιμοποιούνται και από τον οργανισμό Eurovent για την πιστοποίηση της απόδοσης των αντλιών θερμότητας. Αυτό εξασφαλίζει ότι οι μετρήσεις, που διεξάγονται κατά τη διάρκεια των δοκιμών, είναι ακριβείς και αξιόπιστες.

Προϊόντα και συστήματα της Carrier σύμφωνα με τα οικολογικά πρότυπα της ΕΕ
Οι αντλίες θερμότητας Carrier καλύπτουν και υπερβαίνουν τις ευρωπαϊκές απαιτήσεις οικολογικού σχεδιασμού κανονισμού, σχετικά με την εξοικονόμηση ενέργειας και τη μείωση του αποτυπώματος άνθρακα.