Publicerad: 2022-06-21
År 2020 tillverkades cirka 110 miljoner luftkonditioneringar och prognosen är 150 miljoner år 2027. Idag används i huvudsak icke naturliga, syntetiska köldmedier med hög växthuseffekt som måste ersättas. Projektet PROPAC har tagit fram en demonstration för en teknik i luftkonditioneringar av split typ som använder ett naturligt och miljövänligt, men brandfarligt köldmedium.
Det finns två huvudgrupper av köldmedier, de naturliga och de konstgjorda, syntetiska. Sedan mitten av förra seklet har industrin använt syntetiska köldmedier med olika kolväten med tillsatt klor och fluor till luftkonditioneringar. Dessa ämnen har under lång tid visat sig avge höga och skadliga koldioxidutsläpp. När EU införde en utfasningstrappa med start 2018 som i steg tillåter mindre och mindre av de skaldliga ämnena ställer det krav på nya lösningar.
Som ett alternativ till de syntetiska köldmedierna med fluorerade kolväten med instabila restföreningar, så kallade HFO:er, vars sönderfallsprodukter aldrig bryts ner, har PROPAC undersökt och byggt en demonstration för ett naturligt och miljövänligt köldmedium baserat på propan och isobutan som ger betydligt lägre koldioxidutsläpp. Kruxet är att dessa ämnen är brandfarliga.
– Propan och isobutan är utmärkta köldmedier med effektiva kylegenskaper. Problemet med dessa är att de är brandfarliga om de läcker ut. Jag och mina kollegor har utvecklat och studerat tekniker för att göra kyl- och värmepumpsystem med så liten mängd av det brännbara, naturliga köldmediet, att även om det läcker ut så är det helt ofarligt, säger Klas Andersson på Klas Andersson Engineering och projektledare för PROPAC.
Med allt varmare temperaturer kommer behovet av luftkonditioneringar öka i en stor del av världen. PROPACs demonstration bestod av att ta fram en luftkonditionering som har en kyleffekt på 3,5 KW då det formatet täcker en stor del av hänga på väggen-marknaden, en split typ (med rör mellan inomhus- och utomhusdelen) som finns i de flesta länder och därmed är en stor och viktig produkt på den globala marknaden.
Demonstrationen baseras på de standarder som reglerar mängden köldmedier på max 150 gram för att betraktas som ofarliga och inte brandfarliga. Med miljövänliga köldmedier istället för syntetiska kan den nya generationens luftkonditioneringar få en betydligt mindre negativ påverkan på klimatet jämfört med dagens luftkonditioneringar som har syntetiska köldmedier.
I samarbete med Avdelningen för tillämpad termodynamik och kylteknik på KTH och flera nationella såväl som internationella industripartners har Klas och hans kollegor byggt demonstrationer för att kunna beräkna och utveckla naturliga och miljövänliga köldmedier utan brandrisk.
– Det finns ett stort intresse inom industrin att utveckla naturliga köldmedier, men investeringströsklarna är höga då det handlar om en stor omställning i tillverkningsprocesserna. Med hjälp av partners som stora tillverkare av luftkonditioneringar i Tyskland, Japan och Kina har vi kunnat få fram såväl specialtillverkade värmeväxlare som kompressorer för att kunna bygga demonstrationen. Vi har visat att tekniken finns och även om produktionen inte ställs om över en natt hoppas vi att vår demonstration kommer att bidra till många betydligt mer miljövänliga luftkonditioneringar i framtiden, avslutar Klas.
Pågående
Elektrifieringen ger en större tillgång på lågtempererad restvärme. Men kylvattnet från omvandlartransformatorer är i dag för kallt för att nyttjas direkt. Projektet Heatwise ska undersöka hur det kan lösas.
Pågående
Projektet "Uthållig geotermisk energi för framtiden" ska utveckla maskininlärningsmodeller för akvifär termisk lagring, ATES. Målsättningen är att förbättra drift och styrning av geotermisk energi.
Pågående
Vilken roll spillvärme från små modulära reaktorer och traditionell kärnkraft kan spela i framtidens fjärrvärmesystem ska Rise undersöka i projektet Nuceheat. Analysen görs ur energisystemperspektiv på både lokal och nationell nivå.
Pågående
Hur ska värmeöverskottet från omvandlingen av el till vätgas, motsvarande fyra gånger Sveriges fjärrvärmeenergi, nyttjas bäst i framtida investeringar nationellt och på EU-nivå? Det ska Anders Wickströms projekt Hycogen 2 djupanalysera.
Pågående
Maria Eidenskogs projektgrupp ska undersöka potentialen i generativ AI för att skapa syntetiska data över hushålls energianvändning. Projektet syftar till att ge mer exakta energiprognoser på olika systemnivåer och samtidigt utveckla metoder för ansvarsfull användning av AI.
Pågående
Intresset för små modulära reaktorer växer och att integrera SMR i det svenska energisystemet kan bidra till att reducera utsläppen av växthusgaser. I ett projekt ska man hitta sätt att kombinera reaktorerna med termokemiska processer för att producera förnybara råvaror till stålindustrin.
Pågående
I december inleds ett nytt Termoprojekt för att optimera industriella värmepumpar med naturliga köldmedier. Forskare från KTH ska ta fram värmeväxlare som minimerar köldmediefyllningen – och samtidigt bibehåller hög termisk prestanda. Projektledaren Jens Fridh hoppas att projektet kan få stor betydelse för att få bort fossila bränslen inom Europas fjärrvärmesektor.
Avslutad
Projektet ska demonstrera och utvärdera en ny typ av energilager baserat på ett nanobelagt salt i en fiberväv. En prototyp för värmelagring ska tas fram hos Ahlstrom-Munksjö Paper med en värmeeffekt på 6 kW och en lagringskapacitet på 20 kWh.
Pågående
The project will accelerate the heating and cooling transition by facilitating the development of Geothermal 5th Generation District Heating and Cooling, Geo5GDHC, systems with climate-neutral shallow geothermal energy resources. It will also assist in the integration of heating and cooling in local and regional energy systems.
Pågående
Projektet ska accelerera omställningen till smarta energisystem och energieffektiv teknik för lågtemperaturvärme och högtemperaturkyla, LTV/HTK-system. Med hjälp av maskininlärning ska projektet utveckla reglersystem som löpande förbättrar sig självt.
Termoprogrammets nya etapp 2 gick som en röd tråd genom konferensen Värme- och kyladagen som arrangerades i Stockholm den 13 november. Den öppnades av Energimyndigheten, som påminde om värme och kylas viktiga roll i energiomställningen. Omkring 120 personer var på plats, klart fler än Termoprogrammets tidigare konferenser.
Energimyndigheten vill påskynda omställningen till ett hållbart och robust energisystem. Myndigheten har utlyst 45 miljoner kronor för etablering av innovationskluster.
Hur kan social hållbarhet påverka fjärrvärmens affärsmodeller? Det är en av frågeställningarna i ett av flera internationella projekt som IEA-DHC startat. "I framtiden levererar man andra värden än uppvärmning. Företagen blir någon form av samhällsaktörer", säger projektledaren Kristina Lygnerud, adjungerad professor Energivetenskaper vid LTH.
– 3D-printing är en fantastisk tillverkningsmetod, den öppnar för geometrier som inte varit möjliga att skapa på ett vettigt sätt tidigare. Det säger professor Björn Palm på KTH, som är mitt uppe i ett Termoprojekt för att utveckla kompakta och effektivare värmeväxlare.
Kemi och materialstruktur på nanometernivå minskar frostbildningen och ökar effektiviteten i luftvärmepumpar, enligt ett Termoprojekt från Rise. Resultatet öppnar för att luftvärmepumpar kan användas i kalla klimat i större utsträckning.
En investering i energieffektivisering på 15 miljarder kronor kan spara elkonsumenterna närmare 100 miljarder kronor per år, genom minskad och flyttad elförbrukning. Flexibel drift av vattenburna värmepumpar kan tillgängliggöra mer än 10 procent av Sveriges maximala effektbehov en kall vinterdag. Den uppskattningen gör Björn Berg, vd på Ngenic.
85 procent mindre fel för ett beräkna det dimensionerande effektbehovet i ett fjärrvärmenät, det uppger Johan Kensby på Utilifeed att de kan uppnå. Med deras metod vill de hjälpa energiföretag att fatta klokare investeringsbeslut.
Tekniska Verken i Linköping och företaget Hydroc har testat att skapa sprickor i berggrunden för att skapa ett värmelager till fjärrvärmenätet. Pilotprojektet har gått enligt plan, nästa steg är att utöka spricksystemet och höja temperaturerna. Om allt funkar kan lagret vara i full drift om två år.
Energimyndigheten förlänger forsknings- och innovationsprogrammet Termo med minst fem år. Myndigheten satsar 160 miljoner kronor på att finansiera forskning om hur värme- och kylasektorn kan snabba på omställningen till ett robust och hållbart energisystem. Två nya områden i programmet är försörjningstrygghet och värmeproduktion från kärnkraft.
Digitaliseringen öppnar för nya affärsmodeller och energidelning. Utmaningarna ligger i regelverk som hindrar effektivt utnyttjande av data från värmepumpar. Det anser Davide Rolando från KTH, som presenterar ett Termoprojekt om internet of things på nästa Termowebbinarium den 5 december.
Den 13 november arrangerar forskningsprogrammet Termo en heldagskonferens om värme och kylas roll i energiomställningen i Stockholm. Under dagen kommer resultat från forskningsprojekt både inom och utom Termo att presenteras, liksom nya projekt från Termos programförlängning varvat med externa talare. Anmälan är nu stängd.
Ta del av resultat från projekt som utvecklar luftvärmepumpstekniken genom att minska frostuppbyggnaden och utnyttja 3D-utskrift för att skapa innovativa värmeväxlare.
Kom och lyssna på hur fjärrvärmeföretag kan optimera sina investeringar respektive potentialen för flexibilitet i befintliga värmepumpar.
Vid detta tillfälle får du ta del av två projekt om färdplan för fossilfri uppvärmning och en ny generation av underjordiskt värmelager.
Webbinarium där internet of things för värmepumpar och maskininlärning för fjärrvärme presenteras.
Den 19 oktober kommer Termodagen 2023. Forskare inom värme och kyla har stor betydelse för att sprida kunskap till politiska beslutsfattare och samhället i stort. Kunskapen som kommer fram inom Termo ska bidra till att utforma framtidens energisystem. Under den här dagen vill vi öka engagemanget och möjligheten till samverkan.
Digital workshop där Energimyndigheten informerar om sina tankar kring strategin för framtidens värme och kyla.
Ett webbinarium som presenterar hur olika tekniker för energilagring bättre kan utnyttja förnybara energikällor
Ett webbinarium som presenterar värme, kyla och flexibilitet som en del av framtidens energisystem.
Ett webbinarium om hur IEA:s program inom fjärrvärme och fjärrkyla, IEA-DHC, främjar innovation och utveckling i Sverige och världen.
