Hans värmepump spar el och miljö
En ny värmepumpslösning kan minska både elanvändning och miljöpåverkan. Tekniken kan arbeta inom ett brett temperaturområde för att hantera både kylning och värme.
Den värmedrivna värmepumpen använder förnybara energikällor som solvärme, geotermisk energi och spillvärme utan att behöva elektricitet som huvudenergikälla.
– Den kan arbeta i ett brett temperaturområde, från långt under noll till över 100 grader för både kylning och värme, säger Saeed Herasati, grundare och vd för Greenco Tech AB, som har utvecklat lösningen.
Inom industrin kan tekniken fördubbla värmeutbytet jämfört med traditionella pannor, uppger han.
– Den fungerar även vid mycket höga temperaturer, upp till 250 grader. I dag använder industrin ofta biobränslepannor för att generera värme eller varmvatten. Detta innebär att den mängd värme de producerar i bästa fall motsvarar den mängd energi som används.
Systemet är en värmedriven värmepump som består av ett paket med en värmemotor och en värmepump, som kan använda olika bränslen som biobränslen och vätgas samt utnyttja solenergi eller geoenergi. Värmemotorn tar emot värme och genererar arbete som används för att driva värmepumpen för att flytta värmen, istället för att använda en elmotor.
En motorkomponent kan använda värmekällor med höga temperaturer upp till 600°C för att driva värmepumpen. Värmepumpen kan ta emot värme från en lågtemperaturkälla, till exempel 0 grader, och höja den till en högre temperatur.
– Genom att kombinera värmen från värmemotorn och värmepumpen kan vi öka värmen till önskad temperatur, till exempel 100 grader, säger Saeed Herasati.
Även med temperaturskillnader på 100 grader kan värmepumpen öka värmen till över dubbelt så mycket som den ingående värmen.
– Till exempel behöver mejeriindustrin både mycket höga temperaturer, omkring 100 grader, och låga temperaturer, runt 0 grader för kylning. För att uppnå minst 50 procents värmeförstärkning bör temperaturskillnaden vara under 150 grader, säger Saeed Herasati.
– På marknaden finns behov av både kyla och värme, med temperaturer från minus 25 grader till 100 grader. Vår teknik kan möta dessa behov. Den kan också användas för att kraftigt minska bränsleförbrukningen för fjärrvärme.
Köldmediet består av en blandning av gaser, alla med noll i GWP-värde och som varken är brand- eller hälsofarliga, till exempel kvävgas, enligt Saeed Herasati, som inte vill avslöja vilka övriga gaser som ingår.
Systemet kan kombineras med en mycket högtempererad termisk energilagring (TES) där överskottsel lagras som värme, vid 600 °C, med hjälp av fasförändringsmaterial.
Tekniken är lovande och spännande då den kan skapa både värme och kyla, samtidigt som den använder väldigt lite el. Den skulle därför kunna vara attraktiv för flera branscher.
– Den lagrade värmen förstärks sedan av värmepumpen för att användas. Ett alternativ till termisk lagring är elektriska batterier, men de är dyra och medför en del miljöproblem, särskilt vid återvinning och produktion. Termisk lagring med fasförändringsmaterial har inga sådana nackdelar.
Värmepumpen kan installeras på befintlig infrastruktur utan stora systemförändringar.
– Den är nästan underhållsfri tack vare få mekaniska delar och kan fungera i cirka 20 år. Köldmedium kan behöva fyllas på efter fem år. Värmeväxlaren behöver rengöras ibland, men värmepumpen i sig kräver minimalt underhåll, säger Saeed Herasati.
En patentansökan kommer att lämnas in inom kort. Greenco Tech har sitt kontor på Chalmersområdet i Göteborg. På Chalmersområdet finns en lokal kraftcentral, som används för forskning. Samtidigt producerar centralen värme, och kyla som täcker hela Chalmers behov. Diskussioner förs om att installera en prototyp av Greenco Techs lösning på kraftcentralen.
– Vår förhoppning är att det kan ske inom ett år, säger Saeed Herasati.
Utvecklingen av prototypen finansieras av Energimyndigheten och Vinnova. Chalmers innovationskontor har stöttat projektet och Chalmers industriteknik har genomfört en marknadsanalys samt tillhandahållit teknisk expertis och utvärderat lösningen.
– Tekniken är lovande och spännande då den kan skapa både värme och kyla, samtidigt som den använder väldigt lite el. Den skulle därför kunna vara attraktiv för flera branscher. Utvärdering av proof of concept, koncepttest, kommer att ge mer värdefulla insikter, säger Roger Nordman, affärsområdeschef Industri på CIT Renergy, ett dotterbolag till Chalmers Industriteknik.
Tekniken kommer inte att konkurrera på etablerade marknader för värmepumpar utan siktar på nya applikationsområden. Greenco Tech söker nu industriella partners och investerare för att kunna ta nästa utvecklingssteg. Planerad marknadsintroduktion är inom tre till fyra år.
