Pågående

Köldmedier för högtemperaturvärmepumpar med låga växthuseffekter

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.

Sammanfattning

Projektnamn

Köldmedier för högtemperaturvärmepumpar med låga växthuseffekter

Organisation

Kungliga Tekniska Högskolan
Deltagande aktörer: Svensk Energi & Kylanaly AB

Projektledare

Rahmat Khodabandeh
Bassam Edmond Badran

Energimyndighetens projektnummer

48257-1

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

Cirkulär teknisk-ekonomisk analys av energilagring

Projektet är ett delprojekt för den svenska delen i annexet “Economics of Energy Storage – EcoEneSto” inom IEA TCP Energy Storage. Målet är att ta fram modell för utvärdering av den tekniska prestandan tillsammans med ekonomisk genomförbarhet i dem integrerade energilagrings tillämpningarna, som uppvärmning, kylning, integrering av förnybar energi, med fokus på att förbättra systemeffektiviteten.

Pågående

Digitalization and IoT technologies for Heat Pump Systems

In the project, KTH and RISE are actively contributing to the periodic workshops are organized and coordinated by the Annex 56, where representatives of companies and institutions from Sweden, Austria, France, Germany, Denmark, Norway and Switzerland collaborate to provide guidance, data and knowledge about heat pumping technologies with respect to IoT applications.

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.

Relaterade Nyheter

Se alla nyheter

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.

06
maj

Kan flexibla värmepumpar minska flaskhalsar i elnätet?

När andelen el från förnybara källor ökar leder det till att tillgången på el varierar alltmer. Den varierande tillgången kombinerat med nytillkomna flaskhalsar i näten ökar behovet av flexibilitet i energisystemet. Med hjälp av värmepumpar och kylmaskiner kopplade till termiska nät som fjärrvärme, fjärrkyla och framtidens lågtempererade nät kan flexibiliteten i elnätet öka.