Naturlige udskiftninger af kølemiddel kan reducere energiomkostningerne og spare miljøet

Montreal -protokollen fra 1987 og Kyoto -protokollen fra 1997 opfordrede lande rundt om i verden til at udfase stoffer som CFC'er (chlorfluorcarboner), HCFC'er (hydrochlorfluorcarboner), og HFC'er (hydrofluorcarboner), der nedbryder ozonlaget og forårsager global opvarmning. Mange varme, ventilations- og klimaanlæg anvender stadig disse syntetiske kølemidler, der overtræder disse internationale aftaler og påfører miljøskader.

For nylig, et team af iranske forskere undersøgte, hvordan naturlige kølemidler kan erstatte CFC'er, HCFC'er og HFC'er i geotermiske varmepumper for at reducere energiforbrug og driftsomkostninger. De rapporterer deres fund i Journal of Renewable and Sustainable Energy .

Forskerne undersøgte også de miljømæssige og økonomiske fordele ved zeotrope og azeotropiske kølemidler, samt naturlige kølemidler. Baseret på deres modellering, forskerne fastslog, at naturlige materialer, herunder ammoniak og n-butan, er de mest økonomiske og miljøvenlige udskiftningskølemidler til geotermiske varmepumper.

Geotermiske varmepumper udnytter, hvordan jordens temperatur under overfladen stabiliseres i midten af ​​50'erne Fahrenheit ved hjælp af en dampkompressionscyklus udstyret med nedgravede rør i vandrette skyttegrave eller lodrette boringer. Geotermiske varmepumper udtrækker varme fra jorden (om vinteren) og spreder varme til jorden (om sommeren) ved at cirkulere væske som vand gennem nedgravede rør. Dette design udnytter de moderate temperaturer i jorden for at øge effektiviteten og reducere driftsomkostningerne ved varme- og kølesystemer.

I deres anmeldelse, forskerne kørte et timeanalyseprogram til beregning af varme- og kølebelastninger i en 14-etagers, boligbyggeri. Derefter, de anvendte deres resultater til en Engineering Equation Solver for at modellere den termodynamiske cyklus for en åben og lukket sløjfe jordvarmepumpe med forskellige kendte kølemidler.

"Den store udfordring for de kommende år inden for HVAC- og køleindustrien er at etablere naturlig kølemiddelteknologi til at erstatte CFC'er, HCFC'er og HFC'er kølemidler, "sagde Mostafa Mafi, en af ​​forfatterne på papiret. "En løsning til at reducere energiforbruget i varmepumper er at bruge jorden som en vedvarende varmekilde/vask til både at øge effektiviteten og skabe en mangfoldighed af energikilder."