Norsk varmepumpe for CO2

Elforsyningen i Norge kan reddes ved å bytte ut panelovner og elektriske varmtvannsberedere med annen teknologi. Sintef Energiforskning og NTNU, Klima- og kuldeteknikk, har i samarbeid med norske produsenter og leverandører utviklet verdens første varmepumpe med CO2 som arbeidsmedium.

Dette er en høyeffektiv varmepumpe for varmtvannsberedning, som kan levere varmtvann opp mot 90 grader C og likevel bare bruke 20-30 prosent av energien i forhold til en elektrisk bereder.

– Dette er en revolusjon innen varmtvannsberedning. Vi har allerede en norsk produsent av denne typen anlegg, Frostmann as. Videre har verdens største energiselskap, Tokyo Electric Power Company (TEPCO), begynt å produsere CO2-varmtvannsvarmepumper for boligformål, forteller forsker Jørn Stene ved Sintef Energiforskning til Teknisk Ukeblad.

Klar trend

Ingen annen teknologi kan ifølge Stene konkurrere med varmepumpen når det gjelder kombinert varme- og kjøleproduksjon i yrkesbygg. Det er dessuten en klar trend i Norge mot økt bruk av varmepumper i nærvarme- og fjernvarmeanlegg som leverer varmtvann og varmer opp eneboliger, rekkehus, blokker og yrkesbygg.

– Vi er også inne i en tid med økende fokus på viktigheten av vannbåren varmedistribusjon, noe som er en forutsetning for storskala anvendelse av varmepumpeanlegg i Norge. Men fortsatt er det for mye konservatisme blant dem som prosjekterer bygg. Hadde det vært krevd vannbåren varme i nye boliger og yrkesbygg, ville varmepumpeteknologien oftere blitt tatt i bruk. Det er ennå for lett å velge panelovner fordi de er så rimelige å anskaffe og elkraften er såpass billig. Fortsatt er investeringskostnader for små varmepumpeanlegg relativt høye. Og dessverre har politikere og beslutningstakere for lite kunnskap til å satse på denne teknologien, fortsetter Stene.

Mer vannbåren gulvvarme

Stene skal holde foredrag om nye muligheter og utfordringer for varmepumper under ØkoBygg-konferansen fra 12. til 14. september, der et av hovedtemaene er energi.

– Den største utfordringen for varmepumpeteknologien er at den krever kvalitet i alle ledd, både ved prosjektering, bygging og drift. Derfor er det så viktig med kompetanseheving og tverrfaglig samarbeid i alle deler av bransjen, sier Stene. Han har arbeidet med forskning og utvikling av varmepumpeteknologi i over ti år, og holder nå på med en doktorgradsavhandling på NTNU om CO2-varmepumper i boliger. Han er glad over at det i dag installeres vannbåren gulvvarme i hele 30 prosent av alle nye norske eneboliger.

– Nesten 30 TWh brukes nå til oppvarmingsformål i norske boliger og yrkesbygg. Dette fører til periodevis overbelastet elnett, og vi må importere forurensende kraft. Skal Norge være med på å oppfylle Kyotoavtalen om reduserte CO2-utslipp, må vi dessuten gjøre noe med oljefyringen vår, sier Stene.

Norge henger etter

– Varmepumper gir lavere CO2-utslipp enn oljefyring og elektrisk oppvarming, selv når de drives med elektrisitet fra kullfyrte kraftvarmeverk, fortsetter Stene.

I dag leverer ca. 30.000 norske varmepumper årlig 5 TWh varme. Det er like mange varmepumper som det blir montert i svenske boliger bare i år. Sverige har 20 TWh varmeproduksjon fra sine varmepumpeanlegg, men potensialet for varmepumper i Norge er 10-15 TWh, mener Stene

– Sverige vurderer nå forbud mot bruk av panelovner i nye boliger. De ser sin energipolitikk i et mer langsiktig perspektiv enn her i Norge, hvor vi i mange år har flommet over av billig vannkraft. I Nederland satses det dessuten stort på et eget varmepumpeprogram, og i USA, Japan, Canada og Sveits fortsetter storsatsingen, forteller Stene.

Statoil styrker innsatsen på energiløsninger som kombinerer fornybar energi og selskapets tradisjonelle energiprodukter i de skandinaviske landene. Slike miljøvennlige løsninger omfatter blant annet varmepumper og trepellets. På Melhus i Sør-Trøndelag har Statoil bygget et energianlegg for 118 leiligheter med et samlet bruksareal på 8500 kvm, som Statoil skal eie og drive de neste 15 år. Anlegget ble startet opp i slutten av august og er et godt eksempel på at varmepumper ikke er noe for kortsiktige investorer.

– Selmer Skanska får et referansebygg for sin fremtidige boligbygging. Og Statoil får ytterligere erfaringer med bruk av alternative energibærere, sier prosjektleder for energiløsninger i Statoil, Arve Wangberg, til Teknisk Ukeblad.

Føres tilbake

Boligkomplekset består av fire bygninger, som knyttes sammen i et felles energisystem hvor det er tilrettelagt for vannbåren gulvvarme i samtlige leiligheter. Det skal også leveres varmt tappevann. Statoil skal levere strøm til lys og husholdningsutstyr.

Energianlegget på Melhus er levert av Statoils samarbeidspartnere, Normann E-Tek og Parat A. Halvorsen, i tett samarbeid med Statoil, Selmer Skanska Bolig og Selmer Skanska med underentreprenører. Energiløsningen består av to varmepumpeaggregater som benytter grunnvann som varmekilde. Grunnvannet føres tilbake til grunnen ca. 80 meter unna via en infiltrasjonsbrønn. På denne måten vil Statoil unngå setningsskader som følge av at grunnvanns trykket endres.

To nivåer

Varmepumpene er bygget for å levere varme på to temperaturnivåer. Total effekt på energianlegget er 600 kW, hvor oljekjeler dekker behovet for spiss- og reservelast på ekstra kalde dager. Varmepumpene yter totalt ca. 340 kW.

Hver leilighet utstyres med tre energimålere, som registrerer forbruk av varmt tappevann, gulvvarme og strøm. Statoil sender faktura til hver leilighet.

Byggherre for Lena Terrasse er Selmer Skanska Bolig, totalentreprenør er Selmer Skanska. Innflytting i første byggetrinn skjer i oktober i år.