Varmer boligen med matrester

De henter varme fra solceller, unngår varmevekslere og bruker matrester som batteri. 

– Snart holder du kanskje tempen i huset ditt oppe vinterstid ved hjelp av varme som molekyler fra matrester har lånt fra gårsdagens solskinn, skriver Galina Simonsen, Heiner Schümann og Halvard Thon i en kronikk.

De tre forsker hos Sintef. Simonsen og Schümann er seniorforskere, mens Thon er stipendiat og tar en doktorgrad.

Liten tank

De har utviklet en liten tank som lagrer solenergi. Den ser ut omtrent som en varmtvannsbereder, og den er liten nok til at det er plass til den under vasken.

I tanken er det estere. Det er molekyler som det finnes rikelig av i fettholdig avfall, slik som matrester. De kan for eksempel gjenvinnes fra brukt frityrolje, skriver forskerne.

LES OGSÅ

Henter datasentervarme på ny måte: – En revolusjon

De sammenligner det som skjer, med is og vann. Når isen på en innsjø går om våren, tar isflaten opp solvarme nok til at iskrystallene smelter. Etterpå lagrer vannet varmen. Om høsten gir vannet varmen tilbake til omgivelsene og fryser til is.

Smelter og størkner

– På samme vis smelter og størkner mange andre stoff. Esterne i tanken tar opp varme når temperaturen stiger rundt dem. Så gjemmer de på varmen og gir den fra seg igjen når det blir kaldt, beskriver Simonsen, Schümann og Thon.

Det finnes tusenvis av slike faseendringsmaterialer. Det er stoffer som tar opp varme og smelter når temperaturen stiger over en viss grense. Så størkner de og gir fra seg varmen igjen når temperaturen går under samme grense igjen.

30 grader

LES OGSÅ

Varme fra bakken uten å bore

Hvor den grensen ligger, varierer fra stoff til stoff. Esterne som Sintef-forskerne bruker, avgir varme ved 30 grader. Derfor mener forskerne at de er ideelle for å regulere temperaturen i hus.

– Flere før oss har prøvd å lage slike oppvarmingssystem for boligsektoren. Uten å få det til. Ingen har kommet så langt som det vi har, skriver de. Nå inviterer de med seg industrien for å forske og utvikle løsningen videre.

Faseendringsmaterialene bidrar allerede til varming og kjøling andre steder. Smarte helikopterdresser, for eksempel, kjøler passasjerer som ellers ville svettet. Hvis helikopteret havarerer og folk havner i kaldt vann, skjer det motsatte: Stoffene i dressen størkner og holder kalde kropper varme.

Kan kjøle

Også esterne i tanken under vasken kan både varme og kjøle. På varme dager kan de kjøle ned rommet. Men de kan ikke varme opp hele boligen året rundt uten hjelp. På iskalde dager trengs det en vedovn eller panelovn som backup. På dager der det ikke er sol, foreslår forskerne en liten, elektrisk ovn som kan smelte esterne når strømmen er billig.

Sintef-løsningen bygger på at solceller, for eksempel på taket, lager strøm som så brukes til å varme opp vann. Det går også an å bruke strøm fra vindturbiner. Vannet strømmer gjennom den lille tanken med størknede estere og smelter dem.

LES OGSÅ

Enova firedobler støtten til varmesentraler

Når det så trengs oppvarming, får kaldt vann strømme gjennom tanken. En lukket rørsløyfe frakter varmen fra esterne videre til varmevifter og radiatorer helt til hele innholdet i tanken har størknet igjen.

Unngår varmeveksler

– I en tank som vår ville det vanlige vært å bruke varmevekslere. Men slike deler er dyre, tar plass og veier en del. Dette ville økt størrelsen og prisen på anleggene. I stedet har vi valgt å utveksle varme ved å la vannstrømmen være i direkte kontakt med esterne. Derfor tar tanken vår kun en femdel av plassen en varmtvannsbereder trenger, forklarer de tre forskerne.

De mener at et slikt energilager passer spesielt godt i hus og hytter der det er lite plass. Men det kan også brukes til å lagre og utnytte spillvarmen i et industrianlegg.