Gävle

Publicerad: 2022-06-23

Fjärrkyla är framtiden för våra allt varmare bostäder

Klimatförändringarna med ökade temperaturer ökar behovet av att kyla ner byggnader som människor bor och vistas i. Dessutom ska alla nya byggnader vara Nära Noll Energi-byggnader, välisolerade och med liten förmåga att släppa ut värmen. Projektet Komfortkyla i framtida stadsdelar tittar på vilken metod för kylning som är bäst för framtidens byggnader.

Den nya stadsdelen Näringen i Gävle med sina 6000 bostäder har av regeringen utsetts till att vara 1 av nio nya stadsdelar som ska gå i bräschen för utformning av nya hållbara stadsdelar. Här är Högskolan i Gävle med och tittar på hur framtidens byggnader i nya stadsdelar ska kylas, speciellt bostäder.
Klimatförändringar, högre krav på värmeisolering och interna värmelaster från våra hushållsapparater ökar värmen i våra bostäder och mängden el vi använder. Därtill kommer solinstrålningen och våra ökade krav på komfortkyla inomhus.

Projektet Komfortkyla i framtida stadsdelar har som huvudfokus att utröna om vi behöver kyla våra bostäder i framtiden och vilken som är bästa metoden. Projektedare är Jan Akander, lektor vid Högskolan i Gävle. Med sig har han doktoranden Sana Sayadi och fyra medarbetare.

Efter 2020 ska alla nya byggnader vara så kallade Nära Noll Energi-Byggnader, välisolerade med mycket hög energiprestanda. De använder små mängder av mestadels förnybar energi som dessutom bör produceras lokalt (solceller etc). Det som dessa byggnader vinner i låga uppvärmningsbehov kan förloras i ökande  komfortkylebehov.

– Det är en balansgång i och med att klimatet förändras och det blir allt varmare. Äldre byggnader med sämre isoleringsgrad har kunnat transmittera genom klimatskalet, men har vi mycket isolering minskar den möjligheten, berättar Jan Akander.

Enligt Akander finns det fyra metoder för att kyla människor i bostäder: Den första är att minska värmlasten (solinstrålning och internvärmen från elapparater) genom solavskärming och att använda apparater som använder mindre el. Dessa kallas för passiva metoder. Metod två är att använda aktiva kylsystem som avlägsnar värmelasterna, tillföra kyla genom köpt energi, så som AC. Här är det bra att minska behovet av köpt energi genom att nyttja den kyla som finns i närheten av byggnaderna, t ex att nyttja nattventilation när uteluften är sval. Den tredje metoden är att öka den termiska kylan genom lokala enheter, till exampel kyla luften vid sängen nattetid, istället för att kyla hela byggnaden. Den fjärde metoden handlar om att avlägsna fukt, vilket man kan göra i tropiska länder.

 – Beräknat från nu till år 2050 kan årsmedeltemperaturen öka med cirka tre grader och enligt våra beräkningar kan vårt behov av kyla öka upp till sex gånger till 2050. Det system som vi tror kommer vara mest hållbart framöver är fjärrkyla med tillgång till frikyla från bland annat sjöar. Det skiljer lite mellan olika nät och vart fjärrkylan ifrån, fortsätter Akander.

Andra saker som spelar roll är om fjärrkylan genereras med förnybar el. Det som är positivt med kylning till skillnad från uppvärmning på vintern är att vi inte har någon energibrist på sommaren. Men det kan ändras framöver, när allt mer kommer att elektrifieras i form av industri och transporter. Krig och elbrist i Europa påverkar dessutom elpriset.

Det finns olika sätt att generera kyla; bl a sorbtiv och absorptionskyla, vilka kan nyttja fjärrvärme. Fjärrvärme distribueras till byggnader även under sommaren på grund av tappvarmvattenbehovet. Spillvärme från industrin kan användas för dessa ändamål, men tekniken är mer mogen för större byggnader såsom köpcenter, samt att absorptionskyla kräver höga fjärrvärmetemperaturer.

– När vi bygger nya stadsdelar kommer dessa kopplas upp till fjärrvärmenätet och då är det bra att lägga in fjärrkylerör samtidigt. Det är ekonomiskt och ger minst utsläpp. Men i befintliga byggnader så är det möjligen lämpligare med kylmaskiner (AC) då dessa inte har tillgång till fjärrkylenätet. Kombinationen med solceller är intressant eftersom kylbehovet ofta sammanfaller när solstrålningen är stark, säger Akander.

Efter att Termo-projektet är avslutat har Akander och hans kollegor som avsikt att fortsätta inom det här området. De vill gå ner på byggnadsnivå och kolla på olika typer av fönster exempelvis bland annat så kallade elektrokroma-fönster. Dessutom fortsätter deras samarbete ihop med International Energy Agency IEA – Annex 80 Resilient Cooling, där de gör fallstudier på bland annat rådhuset och Åhlénshuset i Gävle.

Relaterade projekt

Se alla projekt

Pågående

Propac Control

Projektet Propac Control adresserar utmaningarna med system för luftkonditionering med mycket liten köldmediemängd i förhållandet till köldmedieflödet. En felfördelning av köldmedium riskerar att skada komponenterna, försätta systemet i ett svängningstillstånd och minska verkningsgraden. Projektet ska utveckla och utvärdera strategier för kontrollsystem som hanterar dessa problem.

Avslutad

EkoPack

EkoPack-projektet har visat på möjligheterna att kraftigt reducera köldmediemängden i kyl- och värmepumpssystem och samtidigt upprätthålla energieffektiviteten. Därmed öppnas möjligheten att använda naturliga köldmedier i fler applikationer som tidigare har varit begränsade utifrån riskbedömningar i gällande säkerhetsstandarder.

Avslutad

3D-printing av värmeväxlare

Genom att tillverka värmeväxlare i 3D-printing kan man släppa de flesta restriktionerna relaterade till tillverkningen och tillåtas att tänka helt fritt. Det innebär helt nya möjligheter och initierar nya tankar om hur en värmeväxlare bör utformas. Vi kommer att utforma nya geometrier och optimera dem med hjälp av datorsimuleringar.

Pågående

Energiexport från livsmedelsbutiker

I projektet kommer minst fyra fallstudier att studeras och bedömas med fokus på butikskyla, värmeåtervinning och komfortkyla. Erfarenheterna från projektet förväntas leda till flera verkliga fall av samverkan mellan fastighetsägare och livsmedelsbutiker.

Pågående

Fånga lågtempererad spillvärme

Projektet fokuserar på en innovativ lösning och ligger på en låg mognadsgrad på TRL-skalan (TRL 1-3). Dessa resultat skall fungera som en enklare proof-of-concept och kommer att presenteras vid konferenser och utställningar.

Områden

Övrigt

Pågående

Genomförande av färdplan för fossilfri uppvärmning

Uppvärmningssektorn ska vara fossilbränslefri år 2030 och år 2045 ska sektorn vara en kolsänka som hjälper till att minska de totala svenska växthusgasutsläppen. Innovationsklustret Utvecklingsplattform Uppvärmning – fokus färdplansgenomförande (kallat Färdplan värme) syftar till erfarenhetsutbyte, inspiration och samordning av sådant som pågår med koppling till de åtaganden och uppmaningar som färdplanen inrymmer.

Pågående

Lågtemperaturvärmedrivna kraftcykler

I projektet, som genomförs tillsammans med en industriell referensgrupp, kommer ett antal fallstudier att genomföras kopplade till i första hand stålindustrin och pappersindustrin. Vidare planeras designstudier för att identifiera lämpliga komponenter, samt optimering av utformningen och val av komponenter, inklusive arbetsmedium.

Områden

Övrigt

Pågående

Lantbrukseffekten

Jordbrukens värme- och kylanläggningar har möjlighet att leverera överskottsel genom reglerbar elproduktion och därmed vara med och lösa de regionala och lokala effektbrister som flera tillväxtregioner upplever. Målet är att analysera den tekniska och ekonomiska potentialen för lantbrukssektorn i Skåne att bidra som flexibilitetsresurs och stötta elnätet.

Relaterade Nyheter

Se alla nyheter

21
jun

Brinnande intresse för brännbara köldmedier

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.

11
maj

Ny rapport ger det senaste inom värmepumpsteknik

Värmepumpar är en av nyckellösningarna för att nå klimatmålet globalt. IEA HPT är ett internationellt forskningssamarbete kring värmepumpsteknik där Sverige deltar tillsammans med 16 andra länder för att utveckla nya lösningar. Inom samarbetet har en årsrapport tagits fram som ger en överblick över höjdpunkter under 2021 och pågående aktiviteter inom samarbetet.

29
apr

Fjärrvärmen skapar robusta system och bidrar till klimatmålen

Projektet Gemensam eller individuell värme – vilket är bäst, undersöker hur olika sätt att värma ny bebyggelse påverkar möjligheterna att nå nationella klimatmål och belyser det faktum att fjärrvärmen, trots sin lite underskuffade roll i debatten, fortsatt har en viktig roll att fylla för att skapa robusta energisystem och minska belastningen i nätet.

22
sep

Innovationer inom värme och kyla tar plats

Pressmeddelande: Energiforsk och Celsius innovationskluster ska tillsammans, på uppdrag av Energimyndigheten, sköta den utåtriktade kommunikationen i forsknings- och innovationsprogrammet Termo – värme och kyla för framtidens energisystem, under minst två år.

Områden

Övrigt

Relaterade Event

Se alla event

row boat

Webinar: När världen behöver kylas

Med stigande temperaturer och allt mer frekventa värmeböljor kommer efterfrågan av kyla till våra inomhusmiljöer bli allt större. År 2020 tillverkades till exempel cirka 110 miljoner luftkonditioneringar i världen och prognosen är 150 miljoner år 2027.