EGI skriver energihistoria med värmepumpen

Har du en värmepump som värmer upp ditt hem? Du är inte ensam. På mer än hälften av alla småhus i Sverige sitter en värmepump. Tillsammans levererar dessa mer värme per capita än i något annat land.

Allt sedan 1970-talets oljekris har regeringen satsat på forskning kring värmepumpsteknik, något som har spelat en viktig roll i omställningen av det svenska energisystemet. Just den här energilösningen skulle visa sig passa bra i landet Sverige, framför allt på grund av vårt kalla klimat. För att en investering i värmepump ska bli lönsam krävs nämligen ett klimat där värmebehovet är stort, då kan besparingen i driftkostnad bli större – så länge elen är billig, vill säga. Och med mycket vattenkraft och kärnkraft har Sverige gott om relativt billig el.

En som vet det mesta om värmepumpar är Björn Palm, professor i energiteknik på KTH. Naturligtvis har även han ett flertal värmepumpslösningar hemma i villan Huddinge. Förutom två ickefungerande värmepumpar har han två lite mer ovanliga installationer på gång.

– Jag håller just nu på att installera en bergvärmepump med propan som köldmedium. Det blir den första i Sverige av den här typen. Den innehåller bara 150 g propan, vilket anses som en säker mängd. Dessutom står en prototyp till en bergvärmepump med ammoniak som köldmedium i labbet på KTH. Tanken är att installera även den hemma, för att få lite långtidserfarenheter.

Till vardags jobbar Björn Palm på avdelningen för Tillämpad Termodynamik och Kylteknik (ETT) på KTH. Genom åren har han varit involverad i en stor del av forskningen på området och KTH har varit det universitet som har administrerat den svenska forskningen inom värmepumpar.

Från början hette hans institution ”Kylteknik”, och leddes av pionjären på området, Professor Eric Granryd. Men tillämpningarna har allt mer kommit att handla om värmepumpar – tekniken är ju densamma och kan ofta tillämpas både för kylanläggningar och värmepumpar, förklarar Björn.

De stora fördelarna med en värmepump för uppvärmning är att de kräver betydligt mindre energi för uppvärmningen än bränslebaserad uppvärmning eller elvärme.

– Men man ska komma ihåg att det har betydelse varifrån elen kommer: Värmepumpar är en utmärkt lösning i Sverige där elproduktionen sker utan koldioxidutsläpp. I Polen exempelvis, eller Kina där el genereras till stor del i kolkraftverk är det inte lika uppenbart att eldrivna värmepumpar är en bra lösning. Men vi har faktiskt i en studie visat att värmepumpar kan vara fördelaktigt miljömässigt även i delar av Kina. 

Sverige har länge haft ett stort försprång när det gäller värmepumpar, inte minst tack vare det statliga stödet på området, och forskningen har legat långt före de flesta andra länder. Enligt Björn är KTH är det universitet i Sverige som har i särklass mest forskning inom området. Men nu ökar intresset internationellt.

– Alla studier om framtidens energisystem nämner värmepumpar som en viktig del. Nu hårdnar konkurrensen från företag både i Europa och i Asien. Företag som har fördel av större hemmamarknader tar plats på arenan.

När Björn utbildade sig under den andra energikrisen på det sena 70-talet, var värmepumpar inget som folk i gemen kände till.

– Då verkade det omöjligt att man skulle kunna få ut fyra gånger så mycket energi som man tillförde ur en maskin. Som student fanns en vilja att ”rädda världen” och det var naturligt att intresset riktades mot hur vi ska lösa framtidens energibehov, och hur vi ska hushålla med energin på bästa sätt.  

Genom studier på universitet hade han goda kunskaper i grundläggande fysik och kemi, men insåg att han saknade kunskap om teknik. De bästa kurserna fanns på KTH, närmare bestämt på Institutionen för Kylteknik. Och där blev Björn Palm kvar. För det finns ju alltid något att förbättra.

– Under senare år har det blivit allt mer fokus på hur värmepumparna fungerar i elsystemet för att jämna ut belastningen genom att stängas av när belastningen är som störst. En annan ny fråga är hur modern elektronik och IT påverkar värmepumparna och hur det kan användas för att optimera driften. IT och AI kan sammanställa och analysera mätdata för att se till att värmepumpen ger bästa komfort till minsta möjliga kostnad eller minsta miljöbelastning.

Björn Palm är inte ensam om att vara intresserad av området, energi är hett bland studenter. Varje år utbildar KTH ett tjugotal civilingenjörer med inriktning mot kyl- och värmepumpteknik. Många av dessa får jobb inom industriföretag och konsultföretag där deras kunskaper har stor betydelse.

– Hela branschen är fylld av gamla studenter i ledande befattningar! Jag tror att detta är kanske det viktigaste bidraget till utvecklingen i Sverige på värmepumpområdet.

Forskningsresultaten från området kommer också snabbt till nytta. Nästan alla forskningsprojekt har industriföretag som partners vilket betyder att företagen får direkt tillgång till resultaten och möjlighet att diskutera med KTH om vad de innebär. 

– Det är roligt att den forskning vi gjort, och de studenter vi utbildat, har kunnat bidra till en positiv utveckling i samhället, säger en nöjd Björn Palm.

The division of Applied Thermodynamics and Refrigeration, KTH

Text: Anna Gullers