Comentário: A tecnologia de aquecedor de água assistido por bomba de calor pode gerar grande elevação #ÚltimasNotícias

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A água quente confiável é fundamental para os restaurantes prepararem alimentos e lavarem pratos e equipamentos, bem como lavarem as mãos.

No entanto, o aquecimento de água é um dos maiores consumidores de energia nos restaurantes. O aquecimento de água para uso em restaurantes é responsável por 16% de todo o uso comercial de gás na Califórnia. Os edifícios de serviços de alimentação estão entre os utilizadores mais intensivos de energia por metro quadrado, em grande parte devido ao seu uso de água quente. As operações de serviços de alimentação poderão em breve sentir a pressão para se eletrificar. O Conselho de Recursos Aéreos da Califórnia está analisando propostas de padrões de emissão zero de GEE para novos aquecedores de ambiente e de água. Atualmente está planejado para consideração em 2025, com qualquer implementação começando em 2030, e só seria aplicável à compra de novos equipamentos

Fazer isso será difícil, especialmente para os restaurantes existentes. Muitas operações de serviços de alimentação, especialmente empresas pequenas e independentes, não têm espaço para o tamanho de um tanque de armazenamento que seria necessário para um aquecedor de água com bomba de calor. Os restaurantes na Califórnia, como na maioria dos estados, são legalmente obrigados a ter água quente suficiente para atender a todas essas demandas em condições de pico.

Em resposta a estes desafios, uma tecnologia emergente, o aquecedor de água assistido por bomba de calor, está a ganhar força. Foi concebido para colmatar esta lacuna existente entre as necessidades do mercado e os custos e desafios da instalação de aquecedores de água com bomba de calor disponíveis. Está orientado para satisfazer as necessidades das empresas de serviços alimentares existentes que pretendem poder fazer a transição para uma bomba de calor, mantendo ao mesmo tempo os benefícios do seu atual sistema de aquecimento de água.

Com financiamento da CalNEXT – iniciativa de tecnologia emergente em todo o estado da Califórnia – a equipe da TRC Advanced Energy publicou recentemente um relatório, “Potencial de mercado para sistemas de água quente assistidos por bomba de calor em instalações de serviços de alimentação”. Este relatório, que a TRC Advanced Energy desenvolveu com o apoio de pesquisa da Frontier Energy and Energy Solutions, avalia os benefícios e desafios da adoção da tecnologia de aquecedor de água assistida por bomba de calor para uma variedade de estabelecimentos de serviços de alimentação.

“Aquecedores de água assistidos por bomba de calor são uma solução que temos disponível hoje”, disse Amin Delagah, Diretor Associado de Pesquisa e Consultoria da TRC Advanced Energy, um provedor de serviços ambientais. “As taxas de adoção de aquecedores de água com bomba de calor em restaurantes ainda são muito baixas devido à falta de familiaridade, requisitos de espaço e capacidade elétrica e, principalmente, à barreira regulatória de dimensionamento de aquecedores de água do departamento de saúde, mas o conceito de assistência à bomba de calor é uma solução que podemos mover avançar hoje para superar essas barreiras.”

O esquentador assistido por bomba de calor, como o próprio nome sugere, foi concebido para funcionar em série com um esquentador existente, o que o torna atractivo para restaurantes que não pretendem reformular completamente o seu sistema actual. Durante os períodos de inatividade da empresa, o aquecedor existente manteria a temperatura de recirculação da água já aquecida no seu sistema. Durante o horário de folga, o aquecedor de água assistido por bomba de calor produziria água quente suficiente para reabastecer o sistema. Como o aquecedor existente já é grande o suficiente para atender às necessidades do serviço de alimentação durante o horário comercial, o sistema de aquecedor de água assistido por bomba de calor pode ser construído para caber no espaço disponível, mesmo que seja subdimensionado.

Os benefícios da utilização de um aquecedor de água assistido por bomba de calor são semelhantes aos de uma bomba de calor: maior eficiência energética e possivelmente menores custos de energia a longo prazo, embora as questões de custos dependam em grande parte do tipo de sistema a ser substituído. O combustível de gás natural, que é utilizado por 90% das operações de serviços de alimentação para aquecimento de água, é atualmente mais barato que a eletricidade na maior parte da Califórnia.

Os sistemas de bomba de calor também fornecem resfriamento como subproduto, o que pode ser útil para neutralizar o calor da cozinha.

Os aquecedores de água assistidos por bomba de calor são projetados para resolver a grande desvantagem dos aquecedores de água com bomba de calor para restaurantes – o maior tempo necessário para aquecer a água fria. Uma solução alternativa é um tanque muito maior, mas o espaço normalmente é escasso em restaurantes, tornando essa solução alternativa pouco atraente para muitas operações de serviços de alimentação. Para que um aquecedor de água com bomba de calor atenda aos requisitos do departamento de saúde, seria necessário um tanque muito maior do que seu equivalente a gás (porque o aquecedor de água a gás pode aquecer a água mais rapidamente).

Aquecedores de água assistidos por bomba de calor também podem ser mais baratos de instalar do que um sistema de aquecedor de água com bomba de calor convencional e adaptado, e o aquecedor de água assistido por bomba de calor não precisa atender a esses regulamentos de dimensionamento porque o aquecedor de água legado ainda funciona como um sistema de backup . Neste ponto, a tecnologia ainda está a emergir e não foi instalada comercialmente, mas os autores estimam que os custos iniciais do aquecedor de água com bomba de calor que funciona como assistência, incluindo a instalação, podem variar entre 6.000 e 20.000 dólares. Este montante, embora significativo, ainda é muito mais barato do que o que poderia custar a um restaurante de serviço completo instalar um aquecedor de água com bomba de calor capaz de satisfazer as necessidades de água, que podem muito bem exceder os 100.000 dólares.

“Os custos das bombas de calor assistidas por bombas de calor são em grande parte impulsionados pelo trabalho eléctrico e pelo espaço necessário, e pode haver incentivos disponíveis para compensar estes custos”, disse Delagah.

Outra vantagem é que, por ser um sistema de reserva, o termoacumulador assistido por bomba de calor não necessita de aprovação do departamento de saúde, tornando o processo mais simples.

Tanto os aquecedores de água com bomba de calor como os aquecedores de água assistidos por bomba de calor também têm o benefício operacional adicional de poderem beneficiar das taxas de tempo de utilização e do arrefecimento adicional que podem fornecer às cozinhas.

“Este ano, em outubro, foram 95 graus na Bay Area”, disse Delagah. “Existem novas regras OSHA da Califórnia em vigor para temperaturas internas – se suas instalações estiverem com temperatura interna superior a 82°F, você deverá fornecer centros de resfriamento para os funcionários. Isso está se tornando uma preocupação emergente para os restaurantes atenderem a um novo padrão de doenças provocadas pelo calor.”

No lado negativo, os custos iniciais mais elevados provavelmente ainda serão uma barreira significativa à adoção de aquecedores de água assistidos por bombas de calor, mesmo que sejam relativamente mais baratos do que os aquecedores de água com bombas de calor.

Um grande obstáculo é que os departamentos de saúde, em geral, não estão familiarizados com a tecnologia – e podem ser mais resistentes à sua aprovação. O preço relativamente elevado da electricidade na Califórnia, em comparação com o do gás, pode ser outra barreira.

No entanto, as regulamentações e a necessidade de descarbonização estão a aproximar-se, com o prazo de 2030 para a Califórnia reduzir as suas emissões globais de gases com efeito de estufa em 40%, em comparação com os níveis de 1990. Os restaurantes estão bem posicionados para serem a face pública do cumprimento da sua parte.

“Este é um excelente equipamento para restaurantes que estão pensando em se posicionar de acordo com o rumo que as coisas estão tomando em termos de regulamentações de qualidade do ar”, disse Delagah. “Se você é uma rede de restaurantes, provavelmente deveria tentar isso, chutar um pouco os pneus e se preparar para qual será sua solução quando houver uma ordem.”

Para saber mais sobre este projeto, leia o relatório no site CalNEXT, calnext.com

Sobre CalNEXT: CalNEXT é uma iniciativa estadual para identificar, testar e desenvolver tecnologias elétricas e métodos de entrega para apoiar o futuro descarbonizado da Califórnia. CalNEXT é financiado pelos contribuintes das empresas de serviços públicos de propriedade de investidores da Califórnia e fornece um meio para estudar tecnologias emergentes e inovações em eficiência energética que têm o potencial de economizar energia através de programas de serviços públicos e/ou apoio ao mercado.

Artigo escrito por Emily Pickrell, Energy Solutions

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