Ecopack 1 satte världsrekord i utvunnen effekt från mängd köldmedium. Nu i Ecopack 3 är frågan: Hur konstruerar man en värmepump som innehåller max 150 gram naturligt köldmedium, så att den är effektiv i ett lågtempererat termiskt nät?
Viktor Ölén, projektledare.
– Vi närmar oss gränsen för vad som är fysiskt möjligt, men i framtida termiska system med låga framledningstemperaturer behövs den här komponenten, säger projektledaren Viktor Ölén från Svenska Kyl & Värmepumpföreningen.
En utgångspunkt för Ecopack-projekten är att värmefaktorn är högre när man jobbar med små temperaturlyft, alltså att man får ut mer värme för samma mängd elenergi än vid större temperaturlyft. En annan är behovet av att i framtiden utnyttja fler lågvärdiga restvärmekällor.
Målet är att använda restvärmekällor i spannet 15–35 grader för att lyfta det till 60 grader och leverera värme och tappvatten till villor och lägenheter i städer.
Ecopack 1 tog fram en prototyp som kördes under fasta driftförhållanden, som fungerade väldigt bra.
– Vi slog världsrekord i levererad effekt i förhållande till använd mängd köldmedium. Av 120 gram isobutan fick vi ut 12 kW värme. Normalt kanske man ligger på 10 kW värme från 1 eller 1,5 kilo köldmedium, säger Viktor Ölén.
Historiskt har syntetiska köldmedier använts i värmepumpar, men eftersom de både är klimatpåverkande växthusgaser och nästan alltid innehåller PFAS vill man ha ett naturligt köldmedium. Ecopack 3 använder isobutan.
Men naturliga köldmedier som isobutan är brandfarliga, därför är det viktigt att använda små mängder. Målet för Ecopack 3 är att ta fram en värmepump för villor eller lägenheter.
– Kan man hålla sig under 150 gram minskar krav på olika säkerhetslösningar väsentligt och därmed även kostnaderna.
Ecopack 2, som nu håller på att avslutas, undersökte olika dynamiska förlopp: vad händer om temperaturen i nätet ändras, om värmepumpen ska växla från att värma tappvatten till att värma huset och liknande.
– Vi närmar oss gränsen för vad som är fysiskt möjligt, hur lite köldmedium man kan använda om värmepumpen ska kunna hantera variationer i omgivningen, säger Viktor Ölén.
Med så lite köldmedium har projektet minimerat alla komponenter. I värmepumpen finns en intern värmeväxlare och man har även hämtat en kompressor som används i elbilar.
– Teoretiskt blir det väldigt bra. En utmaning är att det inte finns komponenter som värmeväxlare eller kompressorer eller några studier gjorda med isobutan för dessa temperaturer. Det innebär mycket utvecklingsarbete på många bitar, säger Viktor Ölén.
Ecopack 3 startade i december 2024 och ska testa att köra värmepumpen i olika effekter och vid olika temperaturer från nätet för att bättre förstå fördelning av köldmedium vid olika driftspunkter. För att kunna förbättra komponenter och styrning och därmed kunna utöka arbetsområdet.
– I Europa finns förhoppningar om att investera i 60 miljoner värmepumpar för att komma bort från gasuppvärmning, så intresset från industrin är stort, säger Viktor Ölén.
Ecopack 3
Svenska Kyl & Värmepumpföreningen
Viktor Ölén
KTH, Nibe
1 december 2024
31 december 2028
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
"Framtidssäkra fjärrvärme" syftar till att öka förutsättningarna att utveckla försörjningsberedskapen inom svensk fjärrvärme. Det treåriga projektet bygger på en djupgående samverkan mellan näringsliv och akademi. I referensgruppen finns representanter för alla delar; produktion, distribution och användning.
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.
Pågående
I ett nytt bostadsområde implementerades ny fjärrvärmeteknik och systemlösning (4GDH). Bygget studerades av forskare vid Högskolan i Halmstad – som nu följer upp lågtemperaturnätet i ett nytt projekt. ”Vi ska analysera hur nätet rent praktiskt fungerar, tidigare har vi ju bara simulerat, och i slutet kommer vi presentera systemets egenskaper”, säger Helge Averfalk, universitetslektor i energiteknik.
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.
I år fyller uppvärmningsbranschens Färdplan för fossilfri konkurrenskraft fem år. De lägst hängande frukterna är genomförda inom värmebranschen, det som återstår är både svårt och dyrt. Det säger Kjerstin Ludvig från Profu som på nästa Termowebbinarium presenterar de största utmaningarna för branschen att bli fossilfri.
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.
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.
