Ny kunnskap om fjernvarmedrevet kjøling

Etterspørselen øker etter kjøling i leiligheter tilknyttet et fjernvarmesystem. Forskningsprosjektet Fjernvarmetilpasset absorpsjonskjøling, som gjennomføres ved Kungliga Tekniska Högskolan (KTH), har analysert løsninger der fjernvarme og fjernkjøling samvirker. Resultatene fra forskningsprosjektet viser at det er mulig å tilpasse absorpsjonsteknologien til fjernvarmetilpasset drift.

Publisert: 24 Nov 2015

Absorpsjons-kjølemaskinene som finnes på markedet er ikke tilpasset de relativt lave temperaturene som varmen i kraftvarmeverk har. I forskningsprosjektet har forskere ved KTH installert et eksperimentelt forsøksanlegg som i liten skala støtter utviklingen av fjernvarmetilpasset absorpsjons kjøling. Evalueringen viser at det er mulig å produsere kjøling med 70-graders drifts-varme, med en avkjøling av varmebæreren ned til 60 ° C, som er nær den teoretiske minimumsverdien som kan oppnås, skriver fjernvarme.no.

Absorpsjonskjøling er en kommersiell teknologi, men det mangler produkter på markedet som er tilpasset fjernvarme. Både drifts- og returtemperaturen er høy, som er negativt for fjernvarmesystemet. For fjernvarmeselskaper med kraftvarmeverk medfører etterspørselen etter varmedrevet kjøling, at miljøriktig kraftvarme kan produseres i lengre tid på året, selv om behovet av komfortvarme går ned i løpet av sommerhalvåret. I systemer med avfallsforbrenning er dette spesielt interessant.

Eksperimentelt forsøksanlegg
I takt med at etterspørselen etter komfortkjøling øker, vokser fjernvarmeselskapenes interesse for å omvandle varme til kjøling; å produsere kjøling med varmedrevet absorpsjonsteknologi. En absorpsjonskjølemaskin fungerer etter samme prinsipp som en konvensjonell kjølemaskin, men den driftes i stedet med varmeenergi som fjernvarme eller spillvarme. Absorbenten - respektive kjølemediet som benyttes, er oftest litium og vann. Det finnes flere fordeler med denne teknologien, sammenlignet med konvensjonelle kjølemaskiner, fremfor alt at de kan benytte overskuddsvarme i stedet for el.

I systemer med avfallsforbrenning som primærkilde, er dette spesielt interessant. Til tross for interessen og det store potensialet for absorpsjonskjøling, er de fleste installasjonene designet for drift med høyere temperaturer enn hva som er ønskelig i kraftvarme-sammenheng. I dette prosjektet har forskere ved Kungliga Tekniska Högskolan, KTH installert et eksperimentelt forsøksanlegg på høyskolen som i liten skala (10 kW) kan støtte utviklingen av fjernvarmetilpasset absorpsjonskjøling.

Fullt mulig å bygge velfungerende maskiner, som med 70-graders drifs-temperatur
De fleste absorpsjonskjølemaskinene er dimensjonert for minst 80 graders driftsvarme, men som regel med høyeste temperaturer. Drifter man en slik maskin med 70-graders fjernvarme, får man veldig dårlig driftsverdi.

Evalueringen av forsøksanlegget viser at det går an å få maskiner som fungerer bra med 70-graders driftstemperatur, med et delta-T på 10–12 grader. Det som har gjort det mulig å produsere med 70-graders driftsvarme er blant annet en annen dimensjonering av varmevekslerne og andre styrestrategier. Under kjølesesongens varmeste dager kan det likevel være behov for midlertidig å øke driftstemperaturen noe, til 75 °C, for å kunne levere kjøling ved ønsket temperatur på 6 °C.

Ved anskaffelse av en absorpsjonskjølemaskin er det viktig at maskinen tillater forandringer i driftsparameter innen relativt store intervaller, få å oppnå de nye ønskede verdiene.

Forskningsrapporten kan benyttes av fjernvarmeselskaper ved anskaffelse og for å stille bedre krav til leverandører ved kjøp av absorpsjonskjølemaskiner,

Har skapt et fungerende testmiljø
–Forskningsprojektets viktigste konklusjon er at det er mulig å produsere maskiner med en 70-graders driftstemperatur ved hjelp av tradisjonell absorpsjonsteknologi, men det krever et helhetssyn på systemets forutsetninger. I forbindelse med prosjektet bygget vi et eksperimentelt anlegg med en maskin som fungerer ved 70 grader og dessuten gir plass for en viss fleksibilitet og dermed fungerer med flere ulike utforminger. Jeg er veldig fornøyd med å ha skapt et fungerende testanlegg som kan benyttes også i fremtidige forskningsprosjekt , sier forsker Viktoria Martin ved KTH.

Forskningsresultatene fra KTH kan forhåpentligvis bidra til at flere energiselskaper begynner å benytte syttigraders teknologi i fremtiden, sier hun. (kilde: energinyheter.se)