De senaste tio åren har forskningen på värmepumpar och kylmedier intensifierats och nya möjligheter för att höja kvaliteten på spillvärme till industriellt och kommersiellt intressanta temperaturer har öppnats upp. Här finns det stora möjligheter att kunna knyta den forskningen till praktiska tillämpningar som är av betydelse för en stor del av fastighetssektorn, process-, papper, cement och mejeriindustrin i Sverige.
Projektet fokuserar på att ta fram underlag och förutsättningar för högtemperaturvärmepumpar. Det handlar om krav på säkerhetsutrustning, komponenter och anläggningens energiprestanda med nya köldmedier för låg växthuseffekt.
Utbudet av komponenter som passar köldmedier för högtemperaturvärmepumpar är betydligt mer begränsat än lågtemperaturvärmepumpar. Det krävs omfattande kunskapsuppbyggnad kring användningen av olika typer av kompressorer, expansionsventiler, oljor och värmeväxlare för högtemperaturvärmepumpar.
Normalt används värmepumpar där nödvändiga temperaturnivåer är låga, exempelvis för uppvärmning av bostäder. Men det finns många industriella applikationer där högre temperaturer krävs och där värmepumpar skulle kunna vara en ekonomisk lösning. För att det ska bli möjligt behövs lämpliga, säkra köldmedier med låg växthuseffekt (GWP) och liten effekt på miljön i övrigt. Forskningsmässigt är behovet av ny kunskap betydligt större för högtemperaturvärmepumpar än lågtemperaturvärmepumpar.
Ett användningsområde bedöms vara högtemperaturvärmepumpar vid sorptionsavfuktare. De används i många tillämpningar idag och efterfrågan på avfuktningslösningar ökar i takt med omvärldens ökade krav på inomhusklimatet. Den vanligaste källan till värme i sorptionsavfuktare är elvärme där luft används som värmebärande medium. En standardlösning för att minska elanvändningen är konventionell värmepumpsteknik som, till en begränsad del, kan minska elbehovet.
Ett annat användningsområde kan vara inom Organic Rankine Cycle, ORC. Ett tredje användningsområde kan vara vid mejeriindustrin. Generellt har högtemperatur värmepumpar potentialen att ersätta direkt el inom olika industrisektorer som behöver värme/uppvärmning inom temperaturområdet 55-110 grader.
De senaste tio åren har forskningen på värmepumpar och kylmedier intensifierats och nya möjligheter för att höja kvaliteten på spillvärme till industriellt och kommersiellt intressanta temperaturer har öppnats upp. Här finns det stora möjligheter att kunna knyta den forskningen till praktiska tillämpningar som är av betydelse för en stor del av fastighetssektorn, process-, papper, cement och mejeriindustrin i Sverige. På KTH håller man på att bygga en testutrustning för bestämning av värmefaktor och köldfaktor för högtemperaturvärmepumpar.
Projektet ska ta fram underlag och förutsättningar för högtemperaturvärmepumpar med köldmedier vid låga växthuseffekter (GWP) vid utfasning av köldmedier med höga växthuseffekter. Fokus ligger på, krav som ställs på säkerhetsutrustning, komponenter och anläggningens energiprestanda med utfasning av hög växthusköldmedier med nya låg växthuseffektsköldmedier.
Köldmedier för högtemperaturvärmepumpar med låga växthuseffekter
Kungliga Tekniska Högskolan
Deltagande aktörer: Svensk Energi & Kylanaly AB
Rahmat Khodabandeh
Bassam Edmond Badran
48257-1
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
Projektet ska öka förståelsen för tvåfasströmning vid förångning och kondensation i platta kanalgeometrier, av liknande typ som som är vanliga i plattvärmeväxlare. Ett av de konkreta målen är att visa upp kanaler som kan öka värmefaktorn med minst 10 procent.
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.
Pågående
Projektets syfte är att utveckla och förbättra den kunskap som krävs för säker användning av brandfarliga köldmedier i kyl- och värmepumpsystem.
Avslutad
Projektet avser att experimentellt verifiera metoder med syfte att få hög systemeffektivitet hos CO2-baserade kyl- och värmepumpssystem då dessa system förväntas att öka de kommande åren som följd av implementering av F-gasförordningen.
Avslutad
Projektet avser att studera ett värmepumpssystem och effektivisera den ur både energi- och eleffektsynpunkt. Detta kommer att ske bl a genom att utveckla en ventilationsåtervinningsvärmeväxlare och utvärdera systemets funktionalitet och effektivitet experimentellt, samtidigt som teoretiska modeller för dess funktion utvecklas.
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 bygga internationell kunskap om resurseffektiv torkning med värmepumpsteknik. I projektet kommer man att samla in svenska fallstudier med fokus på industriell torkning, främst inom skog, massa/papper och jordbruk/livsmedel.
Pågående
Projektet tar fram värmepumpsteknik anpassad till nya temperaturintervaller, installationslösningar för enklare och flexiblare installation och övervakningssystem för effektiv drift av storskaliga system. Projektresultatet medför att takten för utfasning av gas i Europa kan öka.
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.
– 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.
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.
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.
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.
Flera av Termoprogrammets projekt anknyter till teknologier som främjar sektorkoppling och flexibilitet i systemet – till exempel värmepumpar. Det belystes under det här webbinariet.
