Hidrokarbon Kullanan Evsel Isı Pompaları: Avrupa'daki Mevcut Durum ve Pazar Genel Görünümü

Çevresel sorunlara daha fazla dikkat gösterilmesiyle birlikte, hükümetler fosil yakıtla çalışan evsel ısıtma cihazlarından elektrikle çalışan ısı pompalarına geçişi teşvik ediyor. Buna paralel olarak, sentetik soğutucu akışkanların oluşturduğu olumsuz etkiler nedeniyle, hükümetler florlu maddeler üzerinde kontroller getiriyor veya genişletiyor, endüstri ise ısı pompaları da dahil olmak üzere birçok uygulama için nispeten çevre dostu doğal soğutucu akışkanlara daha fazla ilgi gösteriyor. Özellikle, mükemmel termofiziksel özelliklere sahip, daha düşük toksisiteye sahip ancak yanıcı olan hidrokarbonlar (HC'ler) birçok uygulama için giderek daha fazla benimseniyor. Sentetiklerden farklı olarak, bu soğutucu akışkanlar birçok kişi tarafından beklenmedik etkileri olmayan uzun vadeli, çevre dostu seçenekler olarak görülüyor çünkü zaten doğal olarak çevrede bol miktarda bulunuyor. 
Bina sektörü, küresel alanda ve AB'de CO2 eşdeğer emisyonlarının üçte birinden fazlasını temsil etmektedir ve önemli bir kısmı ısıtmayla ilişkilidir. Avrupa'da, ısıtma sektörünün elektrifikasyonuna yönelik eğilim, 2030 yılına kadar sera gazı emisyonlarını en az %55 oranında azaltmayı amaçlayan REPowerEU planı tarafından motive edilmektedir. Bu çerçevede, ev tipi ısı pompaları, fosil yakıtlara olan önemli bağımlılıktan kaçınırken konut sektöründeki ısıtma talebini karşılamak için en verimli alternatif olarak görülmektedir. Dahası, doğal soğutucu akışkanlara geçiş, uluslararası anlaşmalar (Montreal Protokolü'ne Kigali değişikliği) ve 2024/573 Avrupa F-gaz düzenlemesi ve AB'de PFAS'ın olası yasağı gibi bölgesel mevzuatlar tarafından yönlendirilmektedir. Bu nedenle paydaşlar, çoğu sentetik soğutucu akışkanın uygulanmasında daha sıkı kontrollere hazırlıklı olmalıdır. Avrupa'da, yeni 2024 F-gaz yönetmeliği, 2035 yılına kadar 12 kW'ın altındaki yeni sistemlerde tüm F-gazlarının kullanımını yasaklayacak ve 2050 yılına kadar HFC'lerin piyasaya sürülmesini durduracak. Doğal soğutucu akışkanlar arasında, hidrokarbonlar evsel ısı pompaları için soğutucu akışkan olarak yenilenen bir ilgi görmektedir. Teknik bir bakış açısından, hidrokarbonlar iyi termodinamik ve ısı transferi özelliklerine sahiptir, sentetik soğutucu akışkanlardan eşit derecede yüksek veya daha yüksek enerji verimliliği sağlamaları ve aynı zamanda geniş bir uygulama kapsamına ulaşmaları beklenebilir.
Hidrokarbon kullanan ısı pompalarının daha geniş çapta benimsenmesi, soğutucu akışkan şarj azaltımıyla güçlü bir şekilde ilişkili olan güvenlik sorunlarına bağlıdır. Hidrokarbonların en büyük dezavantajı yanıcılıklarıdır. Hidrokarbon kullanan sistemlerin tasarımında endüstriyi destekleyecek revize edilmiş güvenlik standartları yakın zamanda onaylanmıştır (IEC 60335-2-40: 2022). Güvenlik standartları, hidrokarbonların yanıcılığını ele almak için farklı tasarımları daha fazla kapsayacak ve sürekli olarak geliştirilecekleri için yeni azaltma önlemlerine olanak sağlayacak şekilde revize edilmelidir. Ekipman üreticileri, yenilikçi risk azaltma konseptlerini ilerletmede öncülük etmelidir. Avrupa pazarı, küçük ila orta ölçekli sistemlerde hidrokarbon soğutucu akışkanları uygulamak için gerekli bileşenleri zaten sunmaktadır ve bu da endüstrinin bu değişime hazır olduğunu göstermektedir. Üreticiler, sistem türüne, kurulum yerine, soğutucu akışkan şarjına ve daha fazlasına dayalı bir dizi yanıcılık riski azaltma stratejisi sağlayan EN 60335-2-40 ve EN 378 gibi güvenlik standartlarıyla uyum sağlamaktadır. Bu stratejiler arasında sızıntıyı azaltma, tutuşma kaynaklarını en aza indirme, sızıntıları dağıtmak için yeterli hava akışını sağlama ve kullanıcılara ve operatörlere net bilgiler sunma yer almaktadır.
Isı pompası verimliliğini ve esnekliğini iyileştirmeye yönelik ortak odaklanmanın ötesinde, gelecekteki Ar-Ge, soğutucu akışkan şarjını optimize etmeye ve yaşam döngüsünü yönetmeye öncelik vermelidir. Bu alanlar, gelişen düzenleyici ve çevresel gereklilikleri karşılarken güvenliği ve sürdürülebilirliği artırmak için olmazsa olmazdır. Hidrokarbon soğutucu akışkanlar, özellikle propan (R290) kullanan ev tipi ısı pompalarının satışları artışta olup, Almanya'nın pazar payı halihazırda %20'ye ulaşmıştır. Çeşitli ısı pompası tipleri arasında, hava-su sistemleri gaz kazanlarına birincil alternatif olarak ortaya çıkmaktadır. Alan ısıtma ve evsel sıcak su için yaygın olarak kullanılan bu sistemler, basitlikleri ve verimlilikleri nedeniyle şu anda AB'de en çok satanlar arasındadır. Dış mekan paket üniteler, EN 378 standardı kapsamında soğutucu akışkan şarjı ve kapasitesi üzerinde daha az kısıtlamadan yararlanan en yaygın modellerdir ve bu da onları birçok uygulama için pratik bir seçim haline getirir.
Kaynak: 58. IIR Soğutma Teknolojileri Yayını Teknik Özeti