Köldmedium i värmepumpar – alternativen när EU gasar

Under 2022 så sjösatte EU det stora REPowerEU-initiativet som en direkt följd av Rysslands invasion av Ukraina och de kritiska energifrågor det framkallade. Unionen har redan vidtagit en rad åtgärder som redan gett effekter, bland annat på energibesparingsområdet. De fyra huvudområden som EU arbetar med är:

● Diversifiering av energiutbudet/tillgången
● Säkra ekonomiskt hållbara energileveranser
● Energibesparing
● Investeringar i förnybara energikällor (Sedan REPowerEU drogs igång har EU-kommissionen också föreslagit Industriplanen för den gröva given som riktar sig mot just förnyelsebara energikällor)

Övergång till värmepumpar har stort stöd

Inom ramen för REPowerEU har man också slagit fast att Europa behöver 10 miljoner värmepumpar under de kommande 5 åren för att möta klimatkrisen. Detta stöds också av forskningsvärlden.
– Om vi ska nå målet, i det förnybarhetsdirektiv som just antagits, avseende 42,5% förnybar energi år 2030 är det nödvändigt att även uppvärmningssektorn elektrifieras. Detta kräver en massiv satsning på värmepumpar, sa Björn Palm, Professor i Energiteknik på KTH, i samband med konferensen Decarbonisation of the European heating sector och fortsatte:
– I Sverige har vi lyckats ställa om till fossilfri och effektiv uppvärmning med värmepumpar, mycket tack vare en framgångsrik samverkan mellan akademi, institut, industri och myndigheter. Vi har därmed starkt bidragit till att utveckla tekniken och visat att den fungerar på en mogen marknad. Detta gör att den nu finns tillgänglig för resten av Europa, nu när de verkligen behöver den för att nå klimatmålen och säkra energiförsörjningen.

IEA varnar för f-gaser som köldmedium

Det Internationella Energiorganet IEA, släppte i slutet av november 2022 sin stora rapport ”The future of heat pumps” där man konstaterar att värmepumpar är helt centrala i den globala omställningen till en trygg och hållbar uppvärmning. Enligt IEA så står uppvärmningen av byggnader för 4 gigaton C02-utsläpp årligen vilket motsvarar 10% av de globala utsläppen – storskalig installation av värmepumpar kan minska växthusutsläppen avsevärt. IEA höjer dock ett varningens finger för f-gaser som köldmedium:

”En snabbare utbyggnad av värmepumpar, i linje med nationella klimatmål, kan minska de globala koldioxidutsläppen med en halv gigaton redan till 2030. Oavsiktliga läckor av F-gas-köldmedier – kraftfulla växthusgaser – kan dock minska deras positiva klimatpåverkan.”

Köldmedium i värmepumpar

Det finns många olika typer av värmepumpar, från de mindre enheterna som privathushåll använder till stora kommersiella aggregat som används inom industrin. Värmepumpar använder också flera metoder för att generera värme – de olika alternativen är:

● Bergvärme – en bergvärmepump hämtar sin energi från en bergborra
● Ytjordvärme – värmepumpen hämtar energin från en nedgrävd slang (solen är energikällan)
● Luftvärme – värmepumpen omvandlar utomhusluft till värme och återanvänder energin i frånluften effektivt
● Luft/vatten – luft-vattenvärmepumpar hämtar värme från utomhusluften och överför det till husets vattenburna värmesystem
● Vattenvärme – en vattenvärmepump hämtar sin energi från vatten (sjö, grundvatten etc.)

Alla värmepumpar är beroende av ett köldmedium, detta används för att kunna flytta energi från en varm källa till en kall och omvänt. Det finns otaliga köldmedier ute på marknaden med lite olika egenskaper, styrkor och nackdelar. Det finns en rad faktorer som avgör val av köldmedium; från investeringskostnad, användningsområde, arbetstemperatur, miljöpåverkan och så vidare. 

Så här beskriver Svenska Kyl- och Värmepumpföreningen köldmediets uppgift:
”Värmeutbytet sker i två olika värmeväxlare, i förångaren övergår köldmediet från flytande till gasform under lågt tryck och därmed vid låga temperaturer. I kondensorn, den andra värmeväxlaren, har kompressorn höjt trycket och därmed temperaturen på köldmediet och i denna kondenseras köldmediet från gas tillbaka till vätska. Vid dessa fasförändringar av köldmediet, vätska till gas och gas till vätska, flyttas energi till den kalla sidan (förångaren) från det som ska kylas till exempel en kyl eller frys, för att därefter vid aggregatets varma sida (kondensorn) växlas över från köldmediet till en värmebärare (en vätska) som i sin tur kan användas för rumsuppvärmning, tappvarmvatten etc.” 

Köldmedium i värmepumpar – skillnad på gas och gas

Nyligen så skärpte EU-regelverket för så kallade f-gaser (F-gas förordningen), en av de största effekterna är att tillgången på HFC-köldmedier begränsas kraftigt 2030. Detta på grund av dess stora klimatpåverkan med höga GWP-värden (Global Warming Potential). Med hjälp av GWP kan man jämföra olika växthusgasers effekt på klimatet. Ett köldmedium med ett högt GWP-värde bidrar mer till växthuseffekten än ett med ett lågt GWP värde. HFC-köldmediers påverkan för klimatet har industrin vetat om länge, under 2016 till exempel så utökades Montreal-protokollet till att även gälla HFC-köldmedier i det så kallade Kigalitillägget. Både HFC-gaser och Hydrofluorkolväten (HFO) är så kallade syntetiska köldmedier och F-gaser. De innehåller bland annat fluor men även PFAS (per- och polyfluorerade alkylsubstanser).

I den skärpta F-gas förordningen så listar EU flera köldmediealternativ framåt: vid sidan av HFO, HFC-HFO-blandningar och HFC-gaser med lägre GWP-värde, däribland R32 så finns naturliga köldmedier såsom:

● Isobutan
● Propan
● Propen
● Ammoniak
● Koldioxid

Läs mer om olika naturliga köldmedier på vår kunskapsbank, till exempel om läget på världsmarknaden. Enligt Svenska Kyl- och Värmepumpföreningens rapport ”Vägval vid val av köldmedium” så har naturliga köldmedier en högre investeringskostnad och årlig kostnad än HFO men konstaterar: ”Utifrån den nya kunskap som finns om de fluorerade köldmediernas påverkan på klimat och miljö och de regleringar som följer därav är återgången (övergången till) mot naturliga köldmedier tydlig”.