Varmepumper blir stadig vanligere i private hjem. Men å lagre varmen de produserer har ikke vært mulig – før nå. Løsningen kommer nå fra forskere ved SINTEF og sveitsiske COWA Thermal Solutions:

–  Tenk på det som et «varmebatteri», hvor varmen fra varmepumpa lagres og kan brukes senere. I praksis betyr dette at folk får mer ut av den lagrede varmen. Den blir enklere og mer behagelig å bruke, og energien blir samtidig brukt på en smartere måte, forteller forsker Galina Simonsen.  

Hun er en del av teamet som har utviklet de nye termiske batteriene.  

–  Batteriene har høy virkningsgrad og lader og leverer varme raskt, slik at det blir lettere å dekke behovene. Som når flere skal dusje etter hverandre, eller du trenger varmtvann tidlig en kald morgen, sier Simonsen.

Løsningen vil også lønne seg for lommeboka fordi den gjør det mulig å lagre overskuddsvarme når strømmen er billig eller miljøvennlig produsert, og kan brukes når behovet for mer varme oppstår. 

Egenskapen ligger i salthydrater 

Som kjent henter varmepumper energi fra omgivelsene: luft, jord eller vann, og transporterer varmen inn i boligen.  

Men, i husholdninger og andre bygg vil varmebehovet variere, avhengig av bruksmønster, tid på døgnet, utetemperatur og værforhold. I dette prosjektet har forskerne arbeidet med å møte disse svingningene på en smartere måte.  

–  En varmepumpe som går konstant er både dyrt, energisløsende og kan føre til overbelastning av strømnettet. Med de nye batteriene kombineres varmepumper med lagring og smart fordeling av varme, forteller Galina Simonsen. 

Først ute med løsning for privatpersoner

–  Forskerteamet i SINTEF har samarbeidet tett med det sveitsiske firmaet COWA Thermal Solutions med å utvikle løsningen. Selv om termisk energilagring finnes fra før, er teamet blant de første som har klart å en løsning som er så effektiv at den er attraktiv for private hjem. 

Hemmeligheten ligger i en kombinasjon av tekniske løsninger og materialer som heter salthydrater. 

Studier av salthydrater i laboratoriet hos COWA Thermal Solutions. Foto: COWA Thermal Solutions

–  I motsetning til tørr salt vi strør på maten, låser salthydrater vann inn i strukturen sin og oppfører seg unikt når de utsettes for varme, sier Galina Simonsen. 

Stoffer som kan gjennomgå denne fysiske transformasjonen, fra smelting til størkning, tilhører en bredere gruppe materialer kjent som «faseendringsmaterialer». 

Her kan du lese om Cartesian som har laget en liknende løsning for både oppvarming og nedkjøling av store bygg, basert på sol eller vindkraft:

Dette biobatteriet kan lagre energi fra sol og vind

– Tenk på de som svamper: Når de varmes opp til en viss temperatur, gjennomgår de en endring hvor de går fra fast til flytende og kan lagre varme. Når de kjøles ned, går de tilbake til fast form og frigjør den igjen, forteller Galina Simonsen. 

–  De kan lagre mye mer varme (energi) enn for eksempel vann, og holde på varmen over lengre tid, selv om temperaturen ikke endrer seg så mye.  

Med andre ord: mer varme og mer stabile temperaturer.

Plassbesparende løsning 

Salthydratene åpner altså helt nye muligheter for smarte og mer balanserte oppvarmingssystemer fordi oppvarmingen kan flyttes til tidspunkt med lavt energibehov.

  –  Salthydrater er ikke giftige, de er ikke brennbare og de er i tillegg relativt rimelige. Det gjør at de er et trygt og godt valg for bruk i private hjem. Varmelagring med salthydrater tar dessuten mindre plass enn en tradisjonell varmtvannstank, gjerne opptil fire ganger mindre, sier Galina Simonsen. 

Hele artikkelen kan du lese her.