Kølemiddel - lille mængde, stor effekt
Et af det vigtigste elementer i vores varmepumper er kølemidlet i det lukkede system, som har en nøglerolle i produktionen af varme og varmt vand.
Lidt populært sagt kan man sige, at kølemidlet er en slags vidundermiddel, fordi det med en relativt lille mængde er i stand til at skabe en utroligt stor effekt. Man kan altså spare miljøet for rigtig meget CO2-udledning, hvis man bruger en varmepumpe frem for direkte el-opvarmning.
Producerer energi ved skifte fra gas til væskeform
Kølemiddel fremstilles i et laboratorium og består af en væskeblanding med kemikalier. Der findes flere hundrede forskellige typer af kølemiddel, men fælles for dem alle er, at deres evne til at skifte tilstand (gas eller væskeform) udnyttes når de kommer i kontakt med omgivelser af en højere eller lavere temperatur. Ved at skifte form fra væske til gas optages energi. Omvendt frigives der energi når der skiftes fra gas til væske, hvilket giver basis for produktionen af varme. Kølemidlet cirkulerer i meget tynde kobberrør, hvor det både kan være i væske- eller gasform.
Sådan ser et kølemiddelskredsløb ud.
Gasform
Gassen føres ind i en kompressor, som komprimerer gassen, så trykket og temperaturen stiger. I en brugsvandsvarmepumpe føres den varme gas nu ud til varmtvandsbeholderen og afgiver sin energi ved varmeveksling med vandet i beholderen. Vandet bliver varmet op, og gassen afkøles, så den kondenserer og bliver til væske.
Væskeform
Kølemidlet løber gennem en termisk ekspansionsventil, hvor kølemidlets tryk sænkes. Ved det lave tryk, har kølemidlet et lavt kogepunkt, der udnyttes til at trække energi ud af luften, så det kan fordampe ved lavere temperaturer, og processen starter forfra. Udnyttelsen af kølemidlet ligger primært i faseændringen, som indtræffer ved det høje og lave tryk.
Kølemiddel må ikke slippe ud
Kølemiddel er oftest et stærkt kemisk produkt og kan derfor også være skadeligt for naturen. Faktisk så skadeligt, at få kilo kan have den samme effekt som flere tons CO2, hvis kølemidlet slipper ud af det lukkede kredsløb. Man taler her om GWP eller Global Warming Potential, som angiver, hvor meget hvert kilo kølemiddel svarer til i CO2 i miljøbelastning, hvis det slap ud i atmosfæren. Kølemidlet kan slippe ud, hvis der går hul på systemet som følge af tæring, eller hvis varmepumpen bortskaffes på en forkert måde. Kølemidlet skal suges ud af systemet på en genbrugsstation, inden rørene kan genbruges. Så selv om en varmepumpe sparer miljøet for rigtigt meget CO2 i drift, gælder det også om at have styr på sit kølemiddel.
Moderne kølemidler er mindre skadelige
Der er sket en hel del på området i løbet af de seneste årtier, og udslip af kølemiddel er blevet mindre skadeligt i forhold til tidligere. Samt oplysning om korrekt bortskaffelse er blevet mere udbredt. Mange husker sikkert Freon, som i en del år var standard som kølemiddel i for eksempel køleskabe. Freon har et GWP på 10900, det vil sige, at hvert kilo Freon svarer til 10,9 tons CO2. Til sammenligning svarer hvert kilo R134A, som METRO THERM anvender i varmepumper, kun til 1,43 tons CO2, og vi er i fuld gang med at udvikle varmepumper med kølemidler, der har en endnu lavere GWP. Samtidig skal man huske, at Freon også var ozonlagsnedbrydende, og det problem er vi heldigvis ude over med nutidens kølemidler.
Vejen mod "naturlige" kølemidler er en længere proces
I og med at kølemidler i dag er et utroligt kemisk produkt, er det oplagt at kigge mere naturlige veje i udviklingen af fremtidens kølemidler. En af de helt store udfordringer ved kølemidler, som indeholder stoffer fra naturen, er, at de tit vil være meget brændbare, hvilket er et stort problem for producenterne af varmepumper, som jo ikke ønsker, at kunder ender med et brandfarligt produkt i deres boliger. Introduktionen af ”naturlige” kølemidler er derfor en længere proces end mange sikkert kunne ønske.
Hos METRO THERM gør vi hvad vi kan for at sætte fart på denne udvikling. Vi er så heldige at have Matteo Carasmaschi ansat som erhvervs-ph.d, og han forsker netop i fremtidens kølemidler.
Lav GWP er ikke altid nok
Der er der også et andet problem ved kun at se på GWP. Et kølemiddel kan nemlig sagtens have en lav GWP, men hvis de samtidig er så ineffektive, at de nedsætter varmepumpens COP (Coeffecient Of Perfomance), vil varmepumpen skulle bruge markant mere strøm for at generere den samme mængde varme. Medmindre strømmen kommer fra 100 % vedvarende energikilder, kan det samlede miljøregnskab altså sagtens ende med at få den modsatte resultat ved søgen efter lav GWP. Forskere på området har derfor i stedet introduceret begrebet TEWI eller Total Equivalent Warming Impact, som måler på den samlede klimabelastning, når alle faktorer er medtaget.
Forhåbentlig vil vi i fremtiden se kølemidler, som samlet set er bedst for miljøet og vores natur. Her hos METRO THERM vil vi i hvert fald gøre, hvad vi kan, for at det kommer til at ske.
Læs mere om vores varmepumper her.
