Neste generasjon varmepumpe: De skadelige HFC-gassene kan være historie

I løpet av 2019 hadde rekordmange dansker installert en varmepumpe. 60.000 varmepumper ble solgt i fjor, og antallet vil antas å øke kraftig de kommende årene, med nye støtteordninger som reduserer hindringene for skroting av den gamle olje- eller gasskjelen.

I juni ble det installert en annen varmepumpe i Hørsholm, men denne nye varmepumpen er ikke som de fleste varmepumper her i landet. Den er levert av den tyske produsenten Vaillant og er den første kommersielle luft-til-vann-varmepumpen på markedet i Danmark, som bruker det naturlige kjølemediet R290 - også kjent som propan - i stedet for et HFC-kjølemedium.

Usikkert om de håndteres riktig ved demontering

HFC-kjølemedier er potente klimagasser hvis de slippes ut i atmosfæren, og ifølge en uttalelse fra Miljøstyrelsen fra februar inneholder danske varmepumpesystemer rundt 0,7 millioner tonn CO2-ekvivalenter fordelt på omtrent 303.000 enheter i private og små virksomheter.

Miljøstyrelsen problematiserte de mange HFC-fylte anleggene, da «det er usikkert om [de] blir håndtert riktig i forbindelse med demontering», og som GridTech har skrevet om tidligere varsler industrien nå om at spredning av klimaskadelige stoffer blir totalt oversett i de pågående klimaforhandlingene.

Derfor er det også «virkelig bra» at markedet nå kommer opp med en løsning selv, sier Per Henrik Pedersen, senior prosjektleder ved kjøling og varmepumpeteknologi ved Teknologisk Institut.

I mange år har HFC-ene vært uønskede, og i 2015 trådte en EU-forskrift i kraft som dikterte en reduksjon av det totale beløpet av HFC-er til en femtedel av 2014-nivået innen 2030.

– Danmark har vært i spissen for å redusere forbruket av HFC-er til alle slags andre formål - spesielt i kjølesystemer, som nå har fått innpass over hele verden. Det samme har foreløpig ikke skjedd for varmepumpene i husholdninger, men de internasjonale reglene på dette området vil bidra til å fremskynde overgangen til naturlige kjølemedier, sier han og legger til at effekten av reglene i stor grad vil vise seg i flere produsenters produktportefølje i nær fremtid.

Klimaeffekten er kraftig redusert

R290 og andre naturlige kjølemedier som CO2 brukes i dag i mange kjøleløsninger (de såkalte chiller-anleggene), og i de store varmepumpene for fjernvarme brukes ofte ammoniakk, som også er et naturlig kjølemiddel.

Den nye modellen fra Vaillant heter «Arotherm plus» og har en såkalt GWP-verdi (Global Warming Potential) på tre. Til sammenligning har tidligere versjoner av Vaillants varmepumper i standardstørrelse en GWP-verdi på 2088.

Samtidig trenger varmepumpen også betydelig mindre kjølemedium. Vanligvis bruker Vaillant 2-3 kg kjølemedium i en 10 kW varmepumpe, mens en varmepumpe i tilsvarende størrelse som R290 kan nøye seg med 900-1300 gram kjølemedium.

Både prisen og effektiviteten er på nivå med andre luft-til-vann-varmepumper på markedet, og R290 gjør det mulig for Vaillant å oppnå en høyere strømningstemperatur:

– Med HFC-kjølemedier kan vi nå 55 grader, mens vi med R290 kan oppnå 75 grader. Det åpner spesielt markedet for utskifting av oljekjeler, da de typisk er satt opp med en strømningstemperatur på 60-65 grader. Dette gjør at vi kan koble oss til kundens eksisterende sentralvarmesystem og gjøre det rimeligere å bytte, sier Vaillants nordiske produktsjef Peter Aller.

Brannfare

På den annen side er R290 ganske brannfarlig, noe som også er den overordnede grunnen til at så få produsenter har valgt å basere varmepumpene sine på naturlig kjølemedium.

– Propan er et veldig bra kjølemedium, men det er noen utfordringer fordi det er brannfarlig. Det krever noen spesielle komponenter som passer for det kjølemediet, og disse komponentene har nylig blitt tilgjengelige, sier Per Henrik Pedersen og fortsetter:

– Og da må du selvfølgelig sørge for sikkerhet når du bruker brennbare kjølemedier, og du kan gjøre det blant annet ved å ha hele kretsen utenfor huset, slik at kjølemediet aldri kommer inn.

Han er selv leder for et forsknings- og utviklingsprosjekt støttet av ELFORSK, der Teknologisk Institut sammen med den største danske varmepumpeprodusenten, Nilan, vil prøve å utvikle en luft-til-vann varmepumpe med naturlig kjølemedium. Den første prototypen er nylig testet på avdelingen med gode resultater.

Vaillants tyske ingeniører har tilsynelatende forbikjørt danskene og er allerede klare med et ferdig produkt som har tatt hensyn til brannfaren.

Peter Aller forklarer at alle komponenter er gnistfrie, og i fordamperen er varmeveksleren dobbeltplate for å garantere at ingen av kjølemediene kan lekke ut i det varme vannet. I tillegg er det et krav for teknikere å få satt opp bensinmålere ved service av utedelen.

Og akkurat her påpeker han at man mangler kompetanse i Danmark. Landets tekniske skoler tilbyr foreløpig ikke kurs i håndtering av brennbare kuldemedier i mengdene som trengs i varmepumpen, forklarer Peter Aller. Derfor installerer Vaillants egne teknikere den nye varmepumpen i dag.

Kjølemedier på klimadagsordenen

I går startet Folketingets energiordfører, sammen med klima-, energi- og forsyningsminister Dan Jørgensen, endelig forhandlinger om regjeringens forslag på energiområdet. I forslaget har regjeringen delt ut 2,3 milliarder danske kroner i tilskudd og støtte til utrulling av grønn varme i Danmark.

I perioden 2020-24 vil regjeringens samlede tiltakspakke sikre en erstatning av 20-40.000 oljefyrte kjeler og 50-80.000 gasskjeler i perioden 2020-24, men legger ikke opp til at det skal stilles krav om grønne kjølemedier.

Det er direktøren for Dansk Køl & Varme, Søren Bülow, opprørt over og sa til GridTech forrige uke:

– Kjølemedier er ikke så synlige politisk, men gitt størrelsen på utslippene, ville det være en feil å ikke ta med kjølemedier i klimahandlingsplanen. I den første fasen av regjeringens forslag er det flere initiativer som fokuserer på reduksjoner i størrelsesorden 0,2 til 0,4 millioner tonn CO2-ekvivalenter. Her har vi altså å gjøre med 0,5. Hvorfor i all verden ikke også fokusere på dette området?

Peter Aller fra Vaillant kommer med et konkret forslag til politikerne:

– En måte å presse produsenter i riktig retning kan være å differensiere de fremtidige støttekronene i henhold til hvilket kjølemedium som brukes og i hvilken mengde, sier han.

Per Henrik Pedersen fra det danske teknologiske instituttet er i utgangspunktet fornøyd med at markedet i det minste har gjort et grønnere alternativ tilgjengelig for forbrukerne.

– Det er veldig viktig at vi får HFC utfaset, fordi de er kraftige klimagasser, og alle internasjonale regler presser for at de skal fases ut. Det er kun positivt at slike produkter begynner å komme på markedet, akkurat som vi er i ferd med å begynne å elektrifisere oppvarmingen i Danmark, sier Per Henrik Pedersen.

Denne artikkelen ble først publisert på Ingeniøren for deres abonnenter. Den er tilgjengelig på norsk for abonnenter av Ekstra gjennom vår samarbeidsavtale.