Det som bör nämnas är att projektet inte var först ute med de i inledningen framförda tankegångarna beträffande ökad värmeanvändning. Särskilt vad gäller maskiner där det behövs varmvatten i processen, dvs tvätt- och diskmaskin, pågick många näraliggande aktiviteter för att använda varmvatten, t ex solvärmt sådant, istället för kallvatten som värms elektriskt. Diskmaskiner som har kall- och varmvattenanslutning finns på marknaden liksom även vissa tvättmaskiner. Vidare är ju absorptionstekniken för alstring av kyla, liksom solvärmt poolvatten, klassisk teknik. Fjärrvärmda
markytor som hålls snö- och isfri har åtminstone i Sverige använts sedan fjärrvärmens barndom. Att värma växthus och andra biutrymmen känns också naturligt. Men vi ska se nedan att det behövs vissa ansträngningar och visst nytänkande för att verkligen implementera tekniken i småhus. I en förstudie har vi utrett vilka tekniker som finns och hur mycket energi som går åt i de olika tillämpningarna (Walletun, Zinko, 2004 [2]). Steget därefter var att skrida till handling och installera utrustningen i ett demonstrationshus i Göteborg.
2.1. Tidigare utredning och övriga arbeten
2.1.1. Vitvaror
Redan på åttiotalet fanns det disk- och tvättmaskiner, som var anslutna till varmvatten, på marknaden. Solvärmetillämpningar har tidigt inbjudit till denna applikation. En detaljerad analys av energibesparingen är dock inte känd från dessa tider och varmvattenanslutningen fick ingen bred spridning utanför solvärmeanvändning. Det grundläggande problemet var att vattenförbrukningen i moderna maskiner är så liten att det använda vattnets energiinnehåll inte räcker till för att tillföra den nödvändiga energin som behövs för att värma tvätten respektive porslinet. På nittiotalet var det istället den holländska fjärrvärmeorganisationen EnergieNed som startade ett projekt där fjärrvärmeanslutna tvättmaskiner och torktumlare utvecklades och
demonstrerades (Hof, 1996 [3]). Försöken visade att det gick att spara en väsentlig del av elektrisk energi i dessa maskiner (ca 70 –75 %) men att den totala energiåtgången var ca 20 – 40 % större än de i elektriska motsvarigheterna (Zegers, 2000 [4]). Det lägre värdet gäller för torktumlaren. Strävan efter marknadsintroduktion stannade av.
En detaljerad analys av tvätt- och diskmaskiner genomfördes dock nyligen av Tomas Persson, SERC-EKOS, Dalarna Universitet [5] i syfte att lansera värmeanslutna maskiner för att öka solvärmeanvändningen sommartid. I denna studie, baserad på en annan typ av värmeväxlare, lyckades Persson visa att energianvändningen kunde reduceras med ca 10 % jmft med elektrisk uppvärmning. Detta kunde åstadkommas genom att använda sig av en koaxial/ spiralrörvärmeväxlare med 70°C ingångs-temperatur. Som en följd därav demonstrerade Tomas Persson detta i två prototyper [6]. Det är Tomas Perssons teknik inbyggd i två konventionella maskiner som kom till användning för disk- och tvättmaskin i demo-huset i Göteborg.
I torktumlaren är man dock tvungen att överföra värmen från vatten till luft, vilket kräver stora värmeväxlingsytor och en annan VVX-design än i disk- och
tvättmaskinerna. Tomas Perssons analys var att den holländska torktumlaren är lika effektiv som han själv kunde göra och en egen utveckling uteblev därför. I
göteborgshuset används istället en torktumlare utvecklad i Holland.
2.1.2. Luftkonditionering och kylskåp
Även värmedriven luftkonditionering och kyl- och frysskåp är principiellt av intresse för fjärrvärmemarknaden. Absorptionskylmaskiner används i många fjärrvärmesystem i Sverige och i utlandet. I tillämpningar över 500 kW kan absorptionskyla idag räknas som standardteknik (Zinko (2004) [7], Martin (2004) [8]). Det finns även teknik för mindre effekter ner till 30 kW på marknaden (Yasaki-information [9]). Tidigare har Yasaki tillhandahållit ännu mindre effekter (ner till 4,6 kW) men dessa ansågs vara för dyra och marknadsförs just nu inte. Återigen var det solvärmemarknaden som väckte intresse för absorptionskyla i liten skala och det pågår utveckling på olika håll. En utveckling sker i Sverige med ClimateWell [10]. Tekniken är baserad på triple-fas absorption av vatten i litiumklorid och fungerar som kombination av
absorptionsvärmepump och värmelager. En pilot-anläggning testatetes bl a hos Tekniska Verken i Linköping.
Vidare kan nämnas företaget SolarFrost (Österrike), som utvecklar en 2 kW-modul med COP nära 1 för anläggningar med effekter mellan 2 och 10 kW (SolarFrost [11]).
SolarFrost har även utvecklat kylmaskiner för kylskåp och frystillämpningar baserade på ammoniak/vatten. Det senaste av SolarFrosts projekt i raden av utvecklingsprojekt genomförs i samarbete med Fjärrvärme Wien med samma ändamål som vårt projekt.
Det pågår bl a också en utveckling av små absorptions- och adsorptionssystem för luftkonditionering i småhus vid Fackuniversitetet i Stuttgart (Eickert [12]) och vid Centrum för tillämpad energi ZAE i Garching (Schweigler [13]). Hittills är dock inga av dessa maskiner så pass utvecklade att de lämpar sig för demonstrationsdrift i småhuset i Göteborg.
De ovannämda kontakterna har dock hjälpt oss att hitta en teknik som var mogen att demonstreras. Ett österrikiskt solvärmeföretag har byggt flera projekt med
solvärmedriven absorptionskyla för luftkonditionering, vars teknik kan studeras på olika platser i Österrike och Serbien [14]. Tekniken utvecklades hos Ingenjörsbyrån Erich Podesser i Graz. Det är dennes teknik baserad på ammoniak/vatten-systemet med nominellt 6 kW, byggd av företaget Pink Energie- och Speichertechnik i Langenwang, Österrike, som nu demonstreras i vårt projekt.
2.1.3. Pool, badtunna växthus
Pooltillämpningar kräver ingen särskild förklaring. Solvärmda utomhuspooler för småhus tillhör de mest lönsamma solvärmetillämpningar som finns och
fjärrvärmevärmda offentliga simbad finns i många kommuner. Att värma små utomhuspooler med fjärrvärme är däremot inte så vanligt. I göteborgsprojektet har poolen ersatts med en större badtunna i pooldrift. Dvs tunnan hålls kontinuerligt tempererad över året och en kontinuerlig vattenbehandling sköter vattenkvaliteten.
Inte heller växthustillämpningar kräver någon speciell teknikutveckling. Problemet med denna tillämpning är snarare att värmebehovet finns under vinterhalvåret, och att växthuset inte bidrar till lasten sommartid. I göteborgshuset valdes golvvärme som uppvärmningsform.
2.1.4. Markvärme
Exempel på markvärme för snösmältning och isfrihållning på gator och torg finns i flera fjärrvärmekommuner. Mest känt är kanske exemplet från Västerås innerstad, där 150 000 m² vägar hålls snöfria genom uppvärmning från fjärrvärmereturen. Tekniken liknar den som används vid golvvärme, dvs rör förlagda i marken vars värme läcker ut för att hålla marken frostfri. Tekniken är beskriven i en doktorsavhandling från 1977 (Magnusson [15]). I ett examensarbete från år 2000 (Lundberg [16]) undersöktes avisning av Kallax landningsbana vid Luleå flygplats. I småhussammanhang är
snösmältning snarare en fråga om det meningsfulla med att öka energianvändningen vintertid. Men det finns säkert husägare som är beredda att betala det pris som denna service skulle innebära. Projektdelen markvärme ingår ej i projektet finansierat av Svensk Fjärrvärme utan genomförs som separat moment av Göteborg Energi (se bilaga 2).
Det bör också nämnas att den ursprungliga projektplanen även innehöll en etapp med fjärrvärmevärmda bilvärmare. I flera tekniska diskussioner försökte vi tillsammans med andra företag inom energi- respektive bilvärmningsbranschen hitta en lämplig lösning. Det finns lösningar på detta och en möjlig sådan framgår av bilaga 1. Men projektgruppen tyckte inte att tekniken var tillräckligt enkel för att kunna ingå i demonstrationsprojektet.
2.2. Projektorganisation
För att få synpunkter på de ovannämnda teknikerna och frågor kring dessa organiserade programmet ”Värmegles Fjärrvärme” en projektgrupp med bl a uppgiften att hitta intressenter för ökat fjärrvärmeutnyttjande i småhus inom fjärrvärmebranschen. En referensgrupp bildades, dels i syfte att delta i ett
demonstrationsprogram, dels i syfte att bilda en samrådsgrupp för de olika tekniker som skulle demonstreras. Referensgruppen fungerade även som bollplank till projektgruppen som hade till uppgift att hitta lämpliga lösningar. Följande organisationer bidrog till att genomföra projektet:
Värmegles projektgrupp Heimo Zinko, ZW Energiteknik Håkan Walletun, ZW Energiteknik
Projektgruppens huvuduppgift var att hitta teknik som passar för demonstrationsändamål.
Värmegles referensgrupp
Ann-Sophie Borglund, Svensk Fjärrvärme
Martin Ek, Tekniska Verken i Linköping (projektledare, VLTV Margareta Eriksson, Falu Energi & Vatten
Henrik Feldhusen, Svensk Fjärrvärme Christer Forslund, Gävle Energi Mikael Gustafsson, Svensk Fjärrvärme
Lars-Ove Gustavsson, Tekniska Verken i Linköping Olof Ingulf, Göteborg Energi (projektledare Göteborg) Martin Magnusson, Växjö Energi
Stefan Nilsson, Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut Gunnar Nilsson, Göteborg Energi
Rolf Siwertz, Telge Energi Sören Ullberg, Sundsvall Energi
Referensgruppens sammansättning och storlek återspeglar det breda intresse som själva frågeställningen utgör och viljan att få lämplig teknik demonstrerad.
Själva demoprojektet genomfördes av Göteborg Energi AB i samarbete med Växjö Energi AB av följande teknikgrupp:
Göteborg och Växjö Energis teknikgrupp för demo-huset:
Olof Ingulf Roger Svensson Magnus Elfström Leif Johansson
Göran Mattsson, alla Göteborg Energi samt
Martin Magnusson, Växjö Energi.
För genomförandet av demonstrationsprojektet utkristalliserade följande lokalisering:
Demonstrationshuset Göteborg – Ljusstöparegatan 2
Genomförandet av projektet sker i samarbete mellan Göteborg Energi och Växjö Energi. Projektet påbörjades i januari 2006 och beräknas vara färdigt november 2006.