Morten Lyhne Petersen
En ny typ av värmepump utan kompressor och köldmedium är på väg från en tysk forskningsavknoppning.
Freiburg-baserade Qurie GmbH menar att tekniken kan sänka elförbrukningen för kylning med upp till 30 procent jämfört med dagens kompressorbaserade värmepumpar. Företaget är en avknoppning från Fraunhofer-institutet IPM och säkrade i april 2,2 miljoner euro i såddkapital för att ta tekniken vidare mot marknaden.
Bakom bolaget står Dr. Christian Vogel som vd och Dr. Kilian Bartholomé som teknikchef, båda forskare från Fraunhofer IPM. De har under mer än tio år utvecklat den teknik som nu ligger till grund för bolagets produkter.
Så fungerar den elektrokaloriska tekniken
Värmepumpen bygger på den elektrokaloriska effekten, det vill säga att vissa material ändrar temperatur när de utsätts för ett elektriskt fält. När fältet kopplas på blir materialets inre dipoler mer ordnade, entropin minskar och materialet värms upp. När fältet bryts återgår dipolerna till sitt oordnade tillstånd och materialet kyls ned.
Qurie använder en kombination av keramer och elektroaktiva polymerer i en patenterad konstruktion som kallas aktivt elektrokaloriskt värmerör. I stället för att en vätska cirkulerar runt i systemet sker värmeöverföringen genom avdunstning och kondensation i slutna kammare. Enligt företaget tillåter det driftsfrekvenser på upp till 20 hertz, jämfört med ett till två hertz för vätskebaserade lösningar.
Den teoretiska verkningsgraden ligger över 70 procent, medan en konventionell kompressorbaserad värmepump som mest når runt 50 procent. Den praktiska besparingen för slutkunden landar enligt Qurie på upp till 30 procent lägre elförbrukning.
”Vi tror att tekniken i slutändan kan bli omkring 20 procent mer effektiv än dagens kompressorsystem i intervallet 100 watt till 10 kilowatt”, säger Christian Vogel.
Industrikylning först, hushåll senare
Den första prototypen levererar två watt kyleffekt över ett temperaturspann på två kelvin i en fyrstegskaskad. Nästa generation ska klara cirka 100 watt och ett spann på 20 kelvin, vilket ligger närmare det som krävs i kommersiella system.
Bolaget riktar sig inledningsvis mot industrin, närmare bestämt kylning av elskåp, lasrar och fotonikutrustning samt nischer som kräver explosionsskyddad utrustning. Först därefter är planen att gå vidare till kommersiell kyla, medicinteknik, elektronik och fordonsindustri.
Investerarna bakom såddrundan är High-Tech Gründerfonds, Europeiska investeringsfondens TT49 och Aepikur GmbH. Det tyska näringsministeriet finansierar parallellt fortsatt forskning fram till slutet av året.
”HVAC-branschen står inför en grundläggande omvandling. Vi har nått en punkt där vi kan visa att vår teknik inte bara fungerar, utan också är ekonomiskt rimlig”, säger Christian Vogel i ett uttalande i samband med finansieringen.
Vad det betyder för svenska hushåll
För svenska konsumenter som planerar att installera en värmepump ligger den nya tekniken fortfarande några år bort. Qurie siktar i första hand på industriella tillämpningar under 10 kilowatt, och hushållsmarknaden ligger längre fram i produktplanen.
Tekniken är ändå särskilt intressant för svenska förhållanden. Värmepumpar är redan den vanligaste uppvärmningskällan i svenska småhus – enligt Energimyndigheten använde omkring 60 procent av småhusen en värmepump redan 2019, och elprisernas svängningar de senaste åren har förstärkt intresset för effektivare alternativ.
En lösning som tar bort både kompressorn och köldmediet skulle dessutom innebära att två av de vanligaste underhållsproblemen med dagens värmepumpar försvinner. Köldmedier som freon och dess efterföljare är fortfarande både miljöproblematiska och dyra att hantera.
Att tekniken faktiskt når svenska villaägare beror på om Qurie lyckas skala upp prototypen från dagens få watt till de tio kilowatt och mer som krävs för uppvärmning av ett hus. Hur snart det kan ske kommenterar bolaget inte.
