2050'ye Kadar Net Sıfır Emisyona Ulaşma Hedefi için HVAC Sistemlerinin Rolü Nedir?
HVAC sistemleri net sıfır emisyona ulaşmada önemli bir rol oynuyor. Birçok kaynak, binaların CO2 emisyonlarının yaklaşık %20'sinden sorumlu olduğunu ve HVAC sistemlerinin de binalarda %60'a kadar enerji tüketebileceğini vurguluyor. Bu nedenle, HVAC enerji verimliliğini iyileştirmek ve yenilenebilir kaynakların payını artırmak, sektörün karbon emisyonlarını azaltmak için elzemdir.
Net sıfıra giden yolda toplam karbon emisyonlarını en aza indirmek için mümkün olabilen en güvenilir, uygun maliyetli teknolojileri geliştirmek ve kullanıma sunmak için pek çok girişim mevcut. Sıvı desikkantlı klimalar bu resmin bir parçası olacak, ancak çok daha farklı Ar-Ge çalışmaları da birbiri ardına duyuruluyor.
Kore Enerji Araştırma Enstitüsü (KIER), ülkede ilk kez, küresel ısınmaya neden olan freon gazı, hidroflorokarbonlar (HFC'ler) ve diğer soğutucu akışkanlar yerine havayı soğutucu akışkan olarak kullanan bir soğutma teknolojisi geliştirdi.
Avrupa Birliği'nin florlu sera gazları (F-gazları) ile ilgili revize düzenlemesi bu yılın Mart ayında yürürlüğe girmişti. Bu yönetmeliğe göre 2025'ten itibaren F-gazları içeren ürünlerin satışları kademeli olarak durdurulacak. Ayrıca, F-gazların kullanımında süreçlerle ilgili düzenlemelerin güçlendirilmesi bekleniyor.
Araştırma ekibi, hava soğutmada kullanılan entegre bir ultra yüksek hızlı sıkıştırıcıyı başarıyla geliştirdi ve Kore'de ilk kez bir hava soğutma sistemi kurdu. Bu sistem, havayı soğutucu akışkan olarak kullanarak -60 santigrat dereceye kadar soğutma yapabiliyor.
Araştırma ekibi, soğutucu akışkan olarak hava kullanan ters Brayton çevrimine dayalı bir soğutma sistemi geliştirdi. Bir sıvıyı buharlaştıran geleneksel yöntemin aksine, bu sistem bir gazı sıkıştırıyor ve ardından düşük sıcaklıkta bir gaz üretmek için ısı değiştirici ve genleştiriciden geçer ve sıvı soğutucu akışkanlara ihtiyaç duyulmadan soğutmayı mümkün kılıyor.
Bir başka kayda değer çalışma Hong Kong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nde yapıldı. Burada da, soğutma performansı açısından rekorlar kıran bir soğutma sistemi geliştirildi. Yeni Elektrokalorik Soğutma Teknolojisi, geleneksel buhar sıkıştırmalı soğutma teknolojilerine bir diğer alternatif. Şekil Hafızalı Alaşım (SMA) soğutucu akışkanları kullanan katı hal elastokalorik soğutma, çevre dostu bir alternatif olarak görünüyor. Zira bu SMA soğutucu akışkanları sera gazı içermiyor, %100 geri dönüştürülebiliyor ve enerji tasarrufu sağlıyor.
Lüksemburglu bilim insanları da, geleneksel kompresörlerin ve çevreye zararlı soğutucu akışkanların yerini alabilecek, daha enerji tasarruflu ve sürdürülebilir bir soğutma çözümü sunabilecek bir rejeneratör geliştirdi. Yine bir elektrokalorik soğutma teknolojisi projesi olan bu çalışmada Lüksemburg Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'nden (LIST) bir araştırmacı ekibi, istenen sonucu elde etmek için elektrokalorik etkiyi (bir malzemenin elektrik alanına maruz kaldığında geri dönüşümlü bir sıcaklık değişikliğine uğradığı bir fenomen) kullanmaya odaklanan bir sistem tasarladı.
Manyetik soğutma da, geleneksel buhar sıkıştırma sistemlerine sürdürülebilir ve enerji açısından verimli bir alternatif olarak ortaya çıkıyor. Bu teknoloji, bir soğutucunun sıcaklığını kontrol etmek için manyetik bir alanın kullanıldığı manyetokalorik etkiye dayanıyor. Bilim insanları, sera gazı emisyonlarını önemli ölçüde azaltmak ve geleneksel sistemlerde yaygın olarak kullanılan çevreye zararlı soğutucu akışkanlara olan ihtiyacı ortadan kaldırmak için manyetik soğutmanın potansiyelini araştırıyor.
Tabi ki tüm bu yenilikçi çalışmanın yanı sıra yapay zeka ve Nesnelerin İnterneti'nin (IoT) HVAC sistemlerine entegrasyonu ile soğutma süreçlerinin optimize edilerek enerji tüketiminin azaltılması için geliştirilen algoritmalar, kriyojenik soğutma teknolojileri, termal enerji depolama sistemleri de HVAC endüstrisinin net sıfın emisyon hedefine katkı sağlamaya çalıştığı yöntemler arasında.
