Marknadsperspektiv: Utveckling för hybrider och större djup

– Kollektorsystemet innefattar rören, vätskan, borrhålsdiameter och eventuellt fyllnadsmaterial. Allt detta går att förbättra för att öka värmeöverföringen. Det säger Adib Kalantar, forsknings- och utvecklingschef på Muovitech.

Både Adib Kalantar och Maria Paulsson, vd för Muovitech Sverige, understryker bergets avgörande betydelse för prestandan i ett geoenergisystem.

– Bergets egenskaper kan vi inte förändra, det är vad vi har att förhålla oss till. Värmepumpsteknologin har dessutom utvecklats mycket och där är det svårt att få ut mer i nuläget, enligt Maria Paulsson.

Därmed blir kollektorns möjligheter att öka prestandan i ett system intressant att titta närmare på – i samspel med övriga komponenter, påpekar båda.

Adib Kalantar, F&U-chef på Muovitech.

Eget djupt testhål

De allt djupare borrhålen gör att Muovitech har låtit borra ett eget 850 meter djupt borrhål i Finland för sitt utvecklingsarbete.

– Här kan vi testa och validera våra lösningar på olika djup. En av de faktorer vi tittar extra mycket på är problemet med termisk kortslutning som följer med ökat djup, säger Maria Paulsson.

– Det ställs även andra krav på kollektorer att klara högre temperaturer när man går djupare, framför allt vid lagring av värme, säger Adib Kalantar.

Hybrider

Ett annat utvecklingsområde som Muovitech tittar på är hybridlösningar, till exempel system som kombinerar geoenergi med solenergi eller fjärrvärme.

– I hybrider med solvärme jobbar ett kollektorsystem i berget för sig och ett kollektorsystem utanpå byggnaden för sig. Vi har en köldbärarvätska framme, Kilfrost GEO, som fungerar både i berget, inne i huset och utanpå huset. På så sätt kan vi koppla ihop allt till ett och samma system, säger Adib Kalantar och fortsätter:

– För att kunna integrera systemen behövs en vätska som klarar att prestera både vid låga temperaturer i berget och höga temperaturer i solfångaren och samtidigt klara högre brandsäkerhetskrav inne i och utanpå huset. Det har vi fått fram i Kilfrost GEO.

Maria Paulsson, vd Muovitech Sverige.

Polyeten även framöver

Polyeten är det helt dominerande materialet i de kollektorrör som finns på marknaden i dag. Adib Kalantar, som har doktorerat i polymerteknologi, menar att det är svårt att komma runt polyeten. Det är kostnadseffektivt, helt återvinningsbart och har lång livslängd.

– Det har en del begränsningar vad gäller egenskaper i högre temperaturer vid lagring av värme. För det ändamålet behöver vi titta på att modifiera materialet. Men generellt är det polyeten i någon form som kommer att gälla under lång tid framöver.

Räfflad insida

Muovitech har en produktserie kollektorrör med räfflad insida, Turbocollector, vilket företaget hävdar ger lägre borrhålsmotstånd, det vill säga bättre värmeväxling mot berget.

– Både våra egna och andra forskningsstudier validerar effekten av en räfflad insida. Det är en beprövad teknik i andra värmeväxlare, men vi var det första företaget att använda den i kollektorrör.

Adib Kalantar förklarar effekten med att räfflorna skapar bättre turbulens i kollektorvätskan vid ett lägre flöde jämfört med traditionella kollektorer.

– Turbulenta flöden ger ett lägre borrhålsmotstånd, varför värmeväxlingen i kollektorn blir mer effektiv. Detta blir särskilt viktigt vid större system med flera värmepumpar, eller med så kallade inverterpumpar, där flödeshastigheten varierar under året. Då vill man fortfarande ha en så effektiv värmeväxling som möjligt vid alla driftslägen.

Dyr koaxial

Koaxialrör ser man på med intresse från Muovitech. Utmaningen är svårigheten att göra dem kommersiellt gångbara.

– Det är en fantastisk lösning utifrån hur effektiva de är. Hade det varit lätt att kommersialisera hade koaxialrör helt klart tagit marknadsandelar. I nuläget blir totalkalkylen för dyr. Kostnaden för kollektorsystemet blir högre, men även installationstiderna blir för långa vilket i sin tur fördyrar. Tyvärr har vi ännu inte hittat en lösning som fungerar på marknaden, konstaterar Maria Paulsson.

TEXT: LARS WIRTÉN FOTO: MOUVITECH