Life cycle assessment of a condensing gas boiler and compare with an air source heat pump in a residential building
Abstract
This study presents a comprehensive life cycle assessment (LCA) comparing the environmental impact of a Condensing Gas Boiler (CGB) and an Air Source Heat Pump (ASHP) within the context of a residential building. As the demand for sustainable and energy-efficient heating solutions rises, evaluating the environmental performance of these technologies becomes crucial for informed decision-making. The assessment encompasses the entire life cycle of both heating systems, including raw materials, production, transportation, installation, operation, and with deep focus on end-of-life disposal through recycling, landfill, and incineration. The environmental indicators considered in the analysis include greenhouse gas emissions, energy consumption, and other relevant impact categories. This study has been conducted using SimaPro 9.4.0 program database with IMPACT 2002+ method and findings from this research aim to guide homeowners, policymakers, and industry stakeholders in making informed decisions regarding the adoption of heating technologies in residential buildings. By shedding light on the environmental implications of CGBs and ASHPs, this LCA contributes valuable insights toward the transition to sustainable and energy-efficient residential heating solutions and destruction methodologies for better environmental gain.
Article in English.
Gyvenamojo pastato kondensacinio dujų katilo gyvavimo ciklo vertinimas ir palyginimas su oro šilumos siurbliu
Santrauka
Šiame tyrime pateikiamas išsamus gyvavimo ciklo vertinimas, kai lyginamas kondensacinio dujinio katilo (KDK) ir oro šilumos siurblio (OŠS) poveikis aplinkai gyvenamajame pastate. Didėjant tvarių ir efektyviai energiją vartojančių šildymo sprendimų paklausai, šių technologijų aplinkosauginio veiksmingumo vertinimas tampa labai svarbus priimant pagrįstus sprendimus. Vertinamas visas abiejų šildymo sistemų gyvavimo ciklas, įskaitant žaliavas, gamybą, transportavimą, įrengimą, eksploatavimą ir atliekų tvarkymą perdirbant, laidojant sąvartynuose ir deginant. Analizės metu nagrinėjami ekologiniai rodikliai apima šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą, energijos suvartojimą ir kitas aplinkos poveikio kategorijas. Šis tyrimas atliktas naudojant SimaPro 9.4.0 duomenų bazę taikant IMPACT 2002+ metodą, o šio tyrimo išvados skirtos padėti būsto savininkams, politikos formuotojams ir pramonės suinteresuotiesiems subjektams priimti pagrįstus sprendimus dėl šildymo technologijų diegimo gyvenamuosiuose pastatuose. Išryškindama KDK ir OŠS poveikį aplinkai, ši gyvavimo ciklo analizė (GCA) prisideda prie vertingų įžvalgų pereinant prie tvarių ir efektyviai energiją vartojančių gyvenamųjų namų šildymo sprendimų ir energijos vartojimo mažinimo metodikų, kad būtų sumažinta žala aplinkai.
Reikšminiai žodžiai: gyvavimo ciklo analizė, kondensacinis dujinis katilas, oro šilumos siurblys, gruntinis šilumos siurblys, vandens šilumos siurblys, šiltnamio efektą sukeliančios dujos, karštas vanduo.
Keyword : life cycle analysis, condensing gas boiler, air source heat pump, ground source heat pump, water source heat pump, greenhouse gas, domestic hot water
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
References
Ciacci, L., Passarini, F., Nuss, P., & Manfredi, S. (2018). Material flow analysis of aluminium, copper, and iron in the EU-28. https://doi.org/10.2760/1079
Famiglietti, J., Toppi, T., Pistocchini, L., Scoccia, R., & Motta, M. (2020). A comparative environmental life cycle assessment between a condensing boiler and a gas driven absorption heat pump. Science of the Total Environment, 762, Article 144392. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.144392
Greening, B., & Azapagic, A. (2012). Domestic heat pumps: Life cycle environmental impacts and potential implications for the UK. Energy, 39, 205–217. https://doi.org/10.1016/j.energy.2012.01.028
Naumann, G., Schropp, E., & Gaderer, M. (2022). Life cycle assessment of an air-source heat pump and a condensing gas boiler using an attributional and a consequential approach. Procedia CIRP, 105, 351–356. https://doi.org/10.1016/j.procir.2022.02.058
Rey-Martínez, F. J., Martín-Gil, J., Gómez, E., Pérez, D., Varela, F., Palomar-Carnicero, J. M., & Dorado, M. (2004). Life cycle assessment and external environmental cost analysis of heat pumps. Environmental Engineering Science, 21, 591–605. https://doi.org/10.1089/1092875041960648
Saner, D., Juraske, R., Kübert, M., Blum, P., Hellweg, S., & Bayer, P. (2010). Is it only CO2 that matters? A life cycle perspective on shallow geothermal systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14, 1798–1813. https://doi.org/10.1016/j.rser.2010.04.002
Sevindik, S., Spataru, C., Domenech Aparisi, T., & Bleischwitz, R. (2021). A comparative environmental assessment of heat pumps and gas boilers towards a circular economy in the UK. Energies, 14(11), Article 3027. https://doi.org/10.3390/en14113027
Vignali, G. (2017). Environmental assessment of domestic boilers: A comparison of condensing and traditional technology using life cycle assessment methodology. Journal of Cleaner Production, 142, 2493–2508. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.11.025