English summary 
SINTEF-gruppen | SINTEF EnergiforskningInnhold |

 

CO2 varmepumpe i bolighus

Som en del av SINTEF Energiforsknings langsiktige strategiske satsing på energifleksible varmesystemer og varmepumpeanlegg med karbondioksid (CO2) som arbeidsmedium, blir det nå installert et fullskala forsøksanlegg i en tomannsbolig i Trondheim.

Xergi_icon-liten.gif (390 bytes)            Av forsker Jørn Stene og sivilingeniør Frode Nebell  
Illustrasjon: Erling Høy

Behovet for romoppvarming, oppvarming av ventilasjonsluft og varmtvannsberedning i norske boligbygg utgjør omlag 30 TWh/år. På grunn av lave priser på elektrisitet og relativt billig utstyr, har elektrisk oppvarming blitt dominerende i norske hjem, og dekker i dag hele 60% av oppvarmingsbehovet (18 TWh/år). Norge har imidlertid kommet i en situasjon hvor innenlandsk elektrisitetsproduksjon ikke lenger er tilstrekkelig for å dekke etterspørselen i et normalår. Det har satt ny fokus på behovet for energieffektivisering og økt energifleksibilitet i norske boligbygg.

Oppvarmingssystemer for boliger bør bidra til høy termisk komfort, lavt energibruk, god energifleksibilitet og minst mulig belastning på det ytre miljø. Varmepumper i kombinasjon med vannbåren varme representerer på mange måter et idealsystem, men det er fortsatt mye å hente med hensyn til systemløsninger, energieffektivitet, driftssikkerhet, brukervennlighet og lavere komponent- og installasjonskostnader. Det bør i første rekke satses på utvikling av fullstendig integrerte systemløsninger, samt anlegg som kostnadseffektivt kan installeres i eksisterende boliger.

Varmepumpe med CO2 som arbeidsmedium 
SINTEF Energiforskning har nå startet et prosjekt hvor det installeres et fullskala forsøksanlegg i en større eldre enebolig. Oppvarmingssystemet vil bestå av en vann-vann varmepumpe med karbondioksid (CO2
som arbeidsmedium. CO2 er et lovende arbeidsmedium da det er ugiftig, ubrennbart og dessuten har gode termofysiske egenskaper. Mediet påvirker ikke ozonlaget, og bidrar heller ikke til drivhuseffekten ved eventuelle lekkasjer slik som de konvensjonelle HFK-mediene. Fra 1999 blir forøvrig kun boligvarmepumper med naturlige arbeidsmedier som propan og CO2 godkjent av Nordisk Miljømerking (Svanemerking).

Varmepumpeanlegget vil hente lavtemperatur varme (fornybar energi) fra en 150 meter dyp borebrønn , og levere varme til et vannbårent gulvvarmeanlegg (35ºC) samt et beredersystem for varmt tappevann (65ºC).

Gulvvarmesystemet (se bilde) bygges opp av plastrør og aluminiumsplater lagt ned i utfreste spor i trefiberplater. Deretter legges laminatgulv og parkett av ulike typer og tykkelser. Total gulvflate er omlag 300 m2 over 3 etasjer. 

De tekniske installasjonene samt forsøksboligen vil bli meget godt instrumentert med hensyn til temperaturer, trykk, effekt, energi osv. Alle måledata vil registreres, lagres og bearbeides i et sentralt Windowsbasert styrings-, regulerings- og overvåkningssystem (SRO-system).

Norske samarbeidspartnere 
I prosjektperioden er det en klar målsetting å få opprettet samarbeid med én eller flere norske industripartnere med tanke på videreutvikling og framtidig innenlandsk produksjon av varmepumpesystemet.

Prosjektet har vakt stor interesse hos de forespurte samarbeidspartnere, og listen nedenfor viser hvilke bedrifter som i dag er tilknyttet prosjektet samt deres bidrag.

Bedrift

Bidrag

Klima- og Varmeteknikk AS  Gulvvarmesystem samt standard varmepumpeaggregat for referanseforsøk
Båsum Boring Trøndelag AS  Boring av grunnvarmebrønn og installasjon av kollektorslange
Høiax AS Varmtvannsberedere av ulike typer og størrelser
Norsk Hydro ASA  Sekundærmedium (Hycool) til kollektor samt tekniske beregninger
Terrawatt Energi AS  Sekundærmedium (KCa) til grunnvarmekollektor
Glava Oslo A/S  Trinnlydsplater og varmeisolasjon
Tarkett Sommer AS Parkett

 

Red. anm: Etter at Xergi gikk i trykken er en del nye bedrifter knyttet til prosjektet. (pr oktober 2000)
BVnor as     Utvikling/bygging av CO2 varmepumpeaggregat
Satchwell Norge AS Styrings-, regulerings- og overvåkningssystem
Grundfos Pumper A/S  Turtallsregulerte pumper
Hunton Fiber AS  Trinnlydsplater

Forskningsprosjektet vil gå over en 4-års periode (1999-2002). Både forskere fra SINTEF Energiforskning og doktor- og diplomstudenter ved NTNU, Institutt for klima- og kuldeteknikk vil arbeide med utforming, dimensjonering og modifisering av anlegget samt forsøkskjøring og resultatbearbeiding. Ved å trekke inn studenter fra NTNU vil en bidra til effektiv teknologioverføring til norsk bransje og industri innen fagområdene VVS-, kulde- og varmepumpeteknikk.

Fra arbeid med installasjon av gulvvarmesystem

Foto: Armin Hafner


Ansvarlig redaktør: Harald Danielsen  Teknisk ansvarlig: www-admin@energy.sintef.no