Luft-vand-varmepumpe med naturlige kølemidler

Projektstart marts 2019. Projektet blev afsluttet i 2020.

I Danmark har man i mange år arbejdet på at introducere naturlige kølemidler i stedet for HFC-kølemidler, som har en høj drivhuseffekt. Det er lykkedes i forbindelse med de fleste køleanlæg, men ikke på varmepumpeområdet – på nær for meget store anlæg. I et nyt projekt, der ledes af Teknologisk Institut, skal der udvikles og afprøves en ny generation af luft-vand-varmepumper, der benytter det naturlige kølemiddel propan (R290). Projektet gennemføres bl.a. i samarbejde med Nilan, som er Danmarks største producent af varmepumper.

Formål med projektet
Flere forhold gør det fordelagtigt at skifte til et naturligt kølemiddel. De naturlige kølemidler har stort set ingen negativ effekt på den globale opvarmning eller ozonlaget. Derudover er der sket en enorm prisstigning på høj-GWP-kølemidler på grund af EU's nedfasning og kvotesystem (EU's ’F-gas-forordning’). Det gør produkterne dyrere og kan hæmme udrulningen af varmepumper.

I designet af den nye løsning med propan er den højest prioriterede problemstilling sikkerhedsstyring – både i fremstillingsprocessen og i brugssituationen. Udfordringen er, at kulbrinter – som propan – modsat HFC-kølemidler er brændbare, og derfor skal der foretages en række sikkerhedsmæssige tiltag.  

Et af Nilans vigtigste produkter er en luft-vand-varmepumpe, som benyttes i lavenergihuse til at lave gulvvarme. Hele den termodynamiske kredsproces er placeret udendørs, og bl.a. derfor er denne type varmpumpe en god udviklingsplatform for anvendelse af propan som kølemiddel.

I dag foreligger der ingen retningslinjer for sikkerhedsstyring af luft-vand-varmepumper. Dette vil være et generisk resultat af projektet, som andre også kan få glæde af. Sådanne retningslinjer vil også bidrage til yderligere udbredelse af miljøvenlige og effektive varmepumper baseret på propan-kølemiddel.

Projektet vil afdække de specielle køletekniske forholdsregler, der skal træffes ved konstruktion af kølekreds og udarbejdelse af styringssoftware, for at anlægget kan forventes en levetid svarende til et tilsvarende høj-GWP-baseret anlæg.

Mål for projektet
Det er centralt i projektet at opnå en høj energieffektivitet. Propan er et fremragende kølemiddel med gode termodynamiske og termofysiske egenskaber. Helt konkret er målsætningen at øge energieffektiviteten med 5-10 pct. sammenlignet med den nuværende HFC-løsning. Det nye produkt skal ligeledes være i den bedste energiklasse (A+++) og leve op til EU’s Ecodesignkrav.

Aktiviteter
Projektet er opdelt i følgende faser:

1. Projektledelse, litteraturstudie samt kortlægning af sikkerhedsaspekter
2. Indledende komponentvalg og udarbejdelse af simuleringsmodel
3. Analyse af simuleringsresultater samt fastlæggelse af endeligt koncept
4. Opbygning og funktionsanalyse af Prototype 1
5. Analyse af resultater samt opbygning og test af Prototype 2
6. Afrapportering og formidling.

Deltagere

• Teknologisk Institut – Per Henrik Pedersen (projektleder)
• Nilan A/S
• H. Jessen Jürgensen A/S
• Vonsild Consulting
• EBM Papst.

  Bevilligede midler

Dokumenter

Projektet er støttet af ELFORSK.