Publicerad: 2022-06-23
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.
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.
Pågående
Det internationella projektet Recoin ska utveckla ett system för att effektivt lagra värme och kyla i grupper av borrhål. Tillsammans med partners från Tyskland och Schweiz ska KTH och Bengt Dahlgren Stockholm Geo ta fram ett system för prediktiv styrning.
Avslutad
Projektet studerar hur förväntat kylbehov kommer att utvecklas hos nya och framtida stadsdelar bestående av Nära Noll Energi-Byggnader (NNEB) då den termiska prestandan hos klimatskärmen kommer att förbättras.
Avslutad
Projektet projekt fokuserar på energianvändning och energieffektiva lösningar för ett typiskt skol/campusområde i den besökta regionen i Kina. Som referensfall användes värme- och varmvattensystemet i ett studenthem på ett campusområde beläget i staden Guiyang.
Avslutad
I detta projekt undersöks de affärsmässiga, särskilt rättsliga, förutsättningarna för att introducera och driva balanserade termiska nät, BTN. Det övergripande målet med projektet är att analysera och skapa förståelse för hur affärsmässiga risker påverkar marknaden vid energiaffärer som BTN.
Avslutad
Projektet ska studera hur man kan utveckla ett kombinerat energilagervärmeväxlare med luft som värmebärare. Detta projekt är första steget i utvecklingen av ett innovativt PCM-baserat kylabatteri som kan användas för klimatsmart kyla i t ex frikyla, nattkyla för stora kondensorer, samt komfort i fordon vid avstannad motor och fler. Ny kunskap ger förståelse för de bidragande mekanismer som är inblandade i de kombinerade värmeöverförings- och fasändringsprocesserna i en PCM-värmeväxlare, och nyttjas till att ta fram en första prototyp som utvärderas i laborationsmiljö.
Pågående
Projektet ska undersöka hur optimeringen av köldbärarflödet i bergvärmeanläggningar kan leda till energibesparingar och öka prestandan med 10–40 procent. Det görs genom modellering, studier av statistiska parametrar samt validering genom experiment i KTH:s Live-in Lab ihop med data från befintliga anläggningar.
Pågående
Projektet syftar till att undersöka ett samspel mellan värme, kyla och elanvändning i ett bostadsområde med en hög andel solcellsproducerad el och ett lågtempererat fjärrvärmesystem.
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.
Med maskininlärning har Qian Wang och hans kollegor på KTH skapat en modell för att prognosticera efterfrågan av värme i bostadsområden. Men han vill se mer samarbete mellan forskare och fjärrvärmebolag för att kunna förstå hur nya affärsmodeller kan integreras i branschen.
Energimyndigheten siktar på att förlänga Termoprogrammet med minst fyra år, beslut kommer sannolikt före årsskiftet. Det framkom under Termodagen den 19 oktober. Hitta alla presentationer från dagen här.
Fjolårets höga elpriser gav skjuts åt potentialen i energieffektivisering, men nya affärsmodeller behövs för att snabba på fastighetssektorns energiomställning. Det var två slutsatser från Termodagens panelsamtal ”Från forskning till marknaden” den 19 oktober.
Den 19 oktober arrangeras heldagskonferensen Termodagen på Citykonferensen Ingenjörshuset i Stockholm, i regi av Energimyndighetens forskningsprogram Termo. Bland talarna finns professor Björn Palm från KTH, Monica Axell från Rise och Nathalie Fransson från IVL.
Hur kan geoenergi på ett hållbart och lönsamt sätt användas för halkbekämpning, det tittar Signhild Gehlin från Svenskt Geoenergicentrum på. Tekniken kan användas till allt från vägar och järnvägsväxlar till fotbollsplaner eller golfbanor.
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 el 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.
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.
