Prenumerera gratis på vårat nyhetsbrev
med platsannonser, produktnyheter,
utbildningar och mycket mer.
Valet av smörjmedel spelar en avgörande roll för hur hållbara och effektiva framtidens högtemperaturvärmepumpar blir. Tester visar att vid höga temperaturer kan kemiska reaktioner leda till att köldmediet och smörjmedlet i värmepumpen bryts ner och kan förkorta värmepumpens livslängd, enligt en ny rapport från KTH. Det gäller till exempel industriella värmepumpar och klimatanläggningar i bilar.
– Våra resultat visar att valet av smörjmedel är avgörande för värmepumpens livslängd och miljöpåverkan. Dagens oljor med hög viskositet har ofta visat sig vara de mest kemiskt instabila när de exponeras mot vissa miljövänliga köldmedier. Det krävs nya typer av sådana här smörjmedel för att möta framtidens krav på hållbarhet och säkerhet, säger Monika Ignatowicz, doktorand vid KTH och huvudförfattare till rapporten.
I takt med att EU skärper reglerna kring klimatpåverkande ämnen, ökar intresset för köldmedier med låg växthuseffekt, GWP. Forskarna vid KTH har visat hur flera av dessa köldmedier kan brytas ner kemiskt – särskilt i kombination med vissa syntetiska smörjmedel och fukt, läs mer under fördjupning nedan.
Studien från KTH visar att många av de konventionella smörjmedlen är olämpliga i kombination med vissa köldmedier vid högtemperaturdrift.
I tester där köldmedierna utsattes för höga temperaturer under tre veckor, bröts vissa ämnen ner kraftigt. Vattenhalten i köldmediet ökade upp till 26 gånger, och smörjmedlens viskositet minskade med upp till 84 procent. I flera fall bildades även geléliknande eller plastliknande ämnen – ett tecken på att kemisk polymerisering av köldmediet skett.
– Min slutsats är därför att värmepumpsbranschen står vid ett vägskäl. Antingen bör man återgå till mineraloljebaserade lösningar, vilket skulle kräva ändrad systemdesign, eller ta fram en ny generation syntetiska oljor som tål fukt och värme bättre, säger Monika Ignatowicz.
Särskilt instabila var köldmedierna R1233zd(E), R1234ze(E) och R1224yd(Z), medan R1234yf visade bäst stabilitet med vissa smörjmedel. Det senare gällde särskilt för vissa smörjmedel med låg viskositet och lägre andel av så kallade dipentaestrar. Smörjmedlens kemiska sammansättning, särskilt andelen dipentaestrar, påverkar nedbrytningen. Dessutom bröts köldmediet R1234ze(E) ner till vatten.
– De kemiska reaktionerna kan leda till att kompressorn i värmepumpen skadas, vilket i sin tur kan orsaka driftstopp och ökade underhållskostnader, säger Rahmatollah Khodabandeh, medförfattare till rapporten.
Studien pekar på att mineraloljor, som tidigare använts i äldre system, kan vara mer stabila i kombination med vissa köldmedier. Om det inte går att få fram en ny generation syntetiska oljor bedömer forskarna att mineraloljor bör övervägas som alternativ i framtida högtemperaturvärmepumpsystem.
För att säkerställa att systemen fungerar i praktiken, föreslår forskarna långvariga fälttester under verkliga förhållanden. De vill också se utveckling av nya tillsatser som motverkar nedbrytning av köldmedier samt uppdaterade internationella teststandarder från branschorganisationen Air-Conditioning, Heating, and Refrigeration Institute, AHRI, respektive den internationella organisationen American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, ASHRAE.
Fördjupning
De smörjmedel forskarna undersökt är polyolester-smörjmedel, eller POE-smörjmedel. De är ofta baserade på förgrenade dipentaestrar, för att klara vissa mekaniska krav vid höga temperaturer. Men dessa smörjmedel har visat sig vara de mest kemiskt instabila när de exponeras mot miljövänliga köldmedier av typen hydrofluorolefiner, HFO, och hydroklorfluorolefiner, HCFO.
Om projektet
Projektet heter ”Miljövänliga smörjmedel för högtemperaturvärmepumpar med låg-GWP-köldmedier”. Det har genomförts av Rahmatollah Khodabandeh och Monika Ignatowicz från KTH tillsammans med Amir Farzaneh från Perstorp. Energimyndigheten har finansierat projektet inom ramen för Termo Innovation.
Den här texten är framtagen med generativ AI och baserad på rapporten ” Miljövänliga smörjmedel för högtemperaturvärmepumpar med låg-GWP-köldmedier”. Texten är faktagranskad och redigerad av Energiforsk.
Källa: KTH
| Dela |
 |
Tillbaka |
Den 5-8 maj besöker ExpoStyr Luleå, Skellefteå, Umeå och Örnsköldsvik. Missa inte att göra ett besök.
Sveriges geologiska undersökning (SGU) utfärdar i dag, den 21 april, meddelande om risk för vattenbrist på grund av låga grundvattennivåer i Skåne. Meddelanden för fler län kan komma den närmaste tiden.
Länets idrottsanläggningar drar mängder med energi. Nu ska forskare vid Högskolan i Gävle kartlägga hur energin kan användas mer effektivt.
Boverket, Arbetsmiljöverket och Folkhälsomyndigheten som alla på olika sätt arbetar med information och regelverk för att säkerställa gott inneklimat samlades på Inneklimatscen under Nordbygg.
Under Nordbyggs sista dag passade Slussen.biz på att göra ett nedslag hos Viessmann som visar upp sina värmepumpar med propan som köldmedium.
Lars Ekberg, professor i installationsteknik på Chalmers, tilldelades utmärkelsen Scanvac Award under Nordbyggs prisregn.
Swegon Group AB vinner den 25:e upplagan av Stora Inneklimatpriset för utvecklingen av de digitala verktygen Swegon INSIDE Analytics och Swegon INSIDE Visualiser.
Tre av ventilations- och värmebranschens stora giganter fanns på plats på samma scen under Nordbygg för att samtala om långsiktig tillväxt och ledarskap.
I Trox monter på Nordbygg visas många nyheter. Slussen.biz gjorde ett nedslag och fick veta mer om några av dem.
I EKB Produkters monter kan man, förutom att prata fläktar med ägaren Klas Bengtsson, delta i EKB-challenge i racingsimulator.
