5:e generationens kalla termiska nätverk (5GDHC) är ett sätt att övergå från fossil förbränning till högeffektiva elektrifierade lösningar för stadsmiljöer. Detta görs med hjälp av små värmepumpar som arbetar tillsammans i kluster och tillvaratar överskottsvärme – och överskottskyla – som annars skulle gå till spillo. Sammantaget skapas ett cirkulärt värme- och kylsystem som gör det möjligt att fasa ut fossil förbränning från våra städer.
Men – hur fungerar det egentligen? Qvantums Sofia Akhlagi har lång erfarenhet av lågtemperaturnätverk, och hon ger dig en genomgång:
1. LÅGTEMPERERAD SYSTEM
5:e generationens kalla termiska nätverk arbetar normalt med temperaturer på ca 0 – 25° C. När värmepumpar används som energikälla har de naturligt i sig både en varm och kall sida, som gör det möjligt att leverera både värme och kyla. När de används för uppvärmning returnerar de kallare vatten. Och när de används för kylning returnerar de varmare vatten. Så en persons varma vatten blir en annan persons svala bris och vice versa.
Den låga temperaturen minskar också behovet av breda isolerade rör i djupa diken, eftersom energiförlusten är låg vid dessa temperaturer eftersom de inte skiljer sig mycket från temperaturerna i den omgivande marken.
2. SMALA RÖRLEDNINGAR I BYGGNADER
Det kalla termiska nätet kopplar samman alla små värmepumpar i lägenheterna och bildar ett kluster av värmepumpar. Detta kluster är sedan kopplat till ett gemensamt markbundet nät.
3. SMÅ VÄRMEPUMPAR I LÄGENHETER
I varje lägenhet ersätter små 4-6 kW värmepumpar, anslutna till det termiska nätet. Då värmepumpen levererar komfortvärme till lägenheten tar den huvudelen av värmen från detta nätet. Om lägenheten istället behöver komfortkyla levererar den ut överskottsvärmen ut i detta nätet.
4. TILLVARATA SPILLVÄRME
Lägenhetsvärmepumpen kan tillsammans med kalla nätverk tillvaratar även lågtempererade spillvärmeflöden. Överskottsvärme kan hämtas från ventilation av byggnader, underjordiska transporter eller garage eller livsmedelsbutiker.
5. CENTRALA VÄRMEPUMPAR
Om inte restenergiflödena från staden räcker till kan centralt placerade värmepumpar (upp till 1,5 MW) hjälpa till att skapa ett värmeflöde från omgivande luft eller från berggrunden.
6. LAGRING AV TERMISK ENERGI
Berggrunden kan också användas för lagring av termisk energi. Det innebär att de kan lagra stora mängder värme eller kyla. På vintern, när värmepumparna använder värmen i berggrunden, kyls berggrunden ner. På sommaren, när värmepumparna används för kylning, värmer den avgivna värmen upp berggrunden.
7. KRAFTBOLAG ÄLSKAR TERMISK TRÖGHET
Det tar tid att värma upp ett hus och det tar tid att kyla ner det – detta är en effekt av termisk tröghet. Qvantums kunder kan använda detta till sin fördel i sina kontakter med elbolagen. Eftersom de kan styra alla värmepumpar i sin krets kan de erbjuda elbolagen att ”ladda upp” när det är liten efterfrågan på el. I gengäld kan kunden sänka sin energikostnad. Genom att flytta toppbelastningen en timme eller två kan kostnaderna sänkas med upp till 50%.
8. FÖRVANDLA EN SOLPANEL TILL FEM
Genom att använda Qvantumvärmepumpar i lågtemperatursystem får kunderna i allmänhet mer än 5 kWh värme för varje 1 kWh el. Varje solpanel eller vindkraftverk genererar fem gånger mer än vad de skulle ha gjort om energin använts på ett traditionellt sätt. I de skandinaviska länderna har värmepumpar varit den primära uppvärmningskällan för privata hem under de senaste 20 åren. Nu kombinerar vi den med ny teknik och tar den till städerna i Europa.
