O EcoCute é uma bomba de calor com eficiência energética , aquecedor de água e sistema elétrico de abastecimento de água que usa o calor do ar externo para aquecer água para uso doméstico, industrial ou comercial . Em vez de amônia tradicional ou gás haloalcanos , EcoCute usado como refrigerante do dióxido de carbono supercrítico . Essa tecnologia, em comparação com uma bomba de calor usando um refrigerante tradicional, reduz as emissões de gases de efeito estufa .
O nome EcoCute vem da expressão japonesa自然 冷媒 ヒ ー ト ポ ン プ 給 湯 機( Shizen Reibai Hīto Ponpu Kyūtō-ki ), Que significa literalmente aquecedor de água com bomba de calor usando refrigerante não sintético . Eco é a contração da ecologia ou economia , e Cute é um quase homônimo do japonês給 湯( kyūtō ), Que significa literalmente fornecer água quente .
Todas as tecnologias modernas de refrigeração química foram desenvolvidas após a descoberta do ciclo de Carnot em 1824. Em 1843 Jacob Perkins inventou uma máquina de fazer gelo usando éter , e em 1850 Edmond Carré construiu uma geladeira usando água e ácido sulfúrico . No Japão, Fusanosuke Kuhara , fundador da Hitachi, Ltd. , construiu um sistema de ar condicionado para sua própria casa usando CO 2 comprimido como um refrigerante.
Em 1930, Thomas Midgley Jr. descobriu o diclorodifluorometano , um haloalcano clorado ( CFC ) conhecido pelo nome comercial Freon . Os CFCs substituíram rapidamente os refrigerantes tradicionais, incluindo CO 2(que se mostrou difícil de comprimir para uso doméstico), em bombas de calor e refrigeradores . Mas na década de 1980, os CFCs começaram a perder seu apelo à medida que seus efeitos destrutivos sobre a camada de ozônio foram revelados . Outra família de refrigerantes, os hidrofluorcarbonos ou HFCs, também perdeu o interesse quando se percebeu que eram gases de efeito estufa . A Convenção de Viena sobre a Proteção da Camada de Ozônio , o Protocolo de Montreal e o Protocolo de Quioto finalmente pediram o abandono completo desses refrigerantes até 2030.
Em 1989, quando os efeitos dos CFCs e HFCs na camada de ozônio aumentaram as preocupações, o físico Gustav Lorentzen e o SINTEF registraram uma patente sobre o uso de CO 2como refrigerante em sistemas de aquecimento e resfriamento. Pesquisas adicionais sobre refrigeração usando CO 2foram então conduzidos dentro do SHECCO ( Aquecimento e Resfriamento Sustentáveis com CO 2) em Bruxelas , o que levou a um aumento no uso de CO 2 como refrigerante na Europa.
Em 1993, a empresa japonesa Denso , em colaboração com Gustav Lorentzen , desenvolveu um sistema de ar condicionado para automóveis a partir de CO 2como refrigerante. Eles fizeram uma demonstração desta invenção na conferência Gustav Lorentzen do Instituto Internacional de Refrigeração de junho de 1998. Após a conferência, o Instituto Central de Pesquisa das Indústrias Elétricas ( Instituto Central de Pesquisa da Indústria de Energia Elétrica , CRIEPI) e a empresa TEPCO uniram forças com a Denso desenvolver um protótipo de ar condicionado usando fluidos refrigerantes não sintéticos em vez de freon . Eles produziram 30 unidades protótipo EcoCute para um experimento de um ano em vários locais do Japão , variando de locais de clima severo na Ilha de Hokkaidō a locais mais quentes como Okinawa . Com o sucesso do estudo de viabilidade , a Denso obteve do SINTEF , em setembro de 2000, a autorização para o registro da patente de uso de CO 2.comprimido como refrigerante em uma bomba de calor.
O primeiro EcoCute para uso doméstico a ser comercializado foi no Japão pela CORONA Corp. em maio de 2001, e cerca de 1,5 milhão de unidades terão sido vendidas lá até outubro de 2008.
De acordo com a Federação das Empresas de Eletricidade Japonesas, no final de outubro de 2009, um total de 2 milhões de unidades EcoCute foram entregues, o que equivale a emissões de CO 2evitado, ao que absorvem 9.400 km 2 de florestas .
Em 1998, no Japão, o aquecimento de água (Kyuto (給 湯, kyūtō ) ) Representava 33,8% do consumo de energia de uma casa média; aquecimento de ar por ar condicionado e aquecimento auxiliar representaram um adicional de 26,9%; o resfriamento do ar por ar condicionado foi 2,3% superior. Dos 37% restantes, a maior parte foi consumida em diversos eletrodomésticos, onde existe uma importante fonte de poupança de energia. O abastecimento de água quente foi considerado o serviço onde as possíveis poupanças de energia foram mais difíceis de concretizar, e é nesta área que a EcoCute entrou. Em janeiro de 2005, 26 empresas japonesas estavam produzindo mais de 450 modelos de máquinas EcoCute, e as vendas de unidades para uso doméstico aumentaram de 130 a 150% ao ano entre 2001 e 2005.
Denso apresentou o EcoCute pela primeira vez fora do Japão na 9 ª Conferência das Partes sobre Mudanças Climáticas, em Milão , o9 de dezembro de 2003. A partir de 2007, a Denso começou a concentrar seus esforços de marketing sobre EcoCute na União Europeia . O governo japonês incluiu o EcoCute em seu programa de redução de emissões de CO 2sob o Protocolo de Kyoto , comprometendo-se a instalar 5,2 milhões de unidades em residências e empresas em todo o país até 2010. Em fevereiro-março de 2009, o custo de um EcoCute foi de cerca de 500.000 ienes , ou aproximadamente € 4.000.
Um sistema EcoCute consiste em uma bomba de calor e um tanque de água quente . Esses componentes são conectados por um circuito vedado à circulação de refrigerante , preenchido com CO 2.
Um sistema EcoCute extrai, de forma calorífica, mais de três unidades de energia do ar ambiente para cada unidade de energia elétrica consumida. Assim, permite emitir menos CO 2do que se aquecêssemos a água diretamente consumindo eletricidade ou gás de cidade . Para produzir água quente a 90 ° C , um sistema EcoCute consome 66% menos energia do que um aquecedor elétrico de água e custa 80% menos do que um aquecedor de água a gás municipal no Japão. Além disso, devido ao menor consumo de combustíveis fósseis, o sistema EcoCute reduz as emissões de CO 2 em mais de 50%. em comparação com o aquecimento a gás convencional.
O coeficiente de desempenho de um sistema EcoCute é de 3,8 no uso industrial, enquanto o de um aquecedor elétrico de água é de 1,0 e o de uma caldeira convencional é inferior a 0,9.
EcoCute (エ コ キ ュ ー ト, ekokyūto ) É uma marca registrada (No. 4575216 - Japão) da Kansai Electric Power Company , mas o termo também é usado como um nome genérico para aquecedores de água projetados para conservar energia ou reduzir as emissões de gases de efeito estufa .