For å utjevne vedovnens effekt-og varmeavgivelse, vil PCM-STOVE utvikle en kompakt prototype av en varmelagringsenhet som festes til vedovner. Enheten vil lagre energi ved hjelp av et faseovergangsmateriale når vedovnen er varm, og slippe denne energien ut i rommet i form av varme når den ikke lenger er like varm. For å oppnå dette, skal PCM-STOVE:
- Finne og karakterisere passende faseovergangsmateriale
- Utvikle, modellere og teste metoder for maksimal varmeoverføring mellom faseovergangsmateriale og ovn, og faseovergangsmateriale og rom
- Bygge og teste en prototype som testes under realistiske betingelser
Med typisk virkningsgrad på 70-80% ved nominell effekt, produserer moderne vedovner ofte mer varme enn det som faktisk kreves, spesielt i godt isolerte lavenergibygg og passivhus. Ved slutten av forbrenningen avtar varmeutslippet raskt, mens behovet for oppvarming forblir.
Den underliggende ideen med PCM-STOVE er derfor å utjevne avgitt varmeeffekt ved å utvikle en kompakt varmelagringsenhet basert på faseforandringsmaterialer (PCM) for å absorbere overflødig varme og frigjøre denne varmen gradvis til rommet.
PCM er materialer som ved smelting og størkning hhv. lagrer og avgir store mengder varme ved nesten konstant temperatur. PCM med smeltetemperatur på 100-150 °C vil lagre overflødig varme mens forbrenningen pågår, og avgi den til rommet over en lengre tidsperiode etter at forbrenningen er avsluttet. Sammenlignet med nåværende varmelagringsløsninger ved bruk av f.eks. kleberstein, tilbyr PCM høyere lagringskapasitet og mer stabil varmeavgivelse. Slike systemer kan ettermonteres på eksisterende vedovner eller inkluderes som et tillegg til nye produkter.
Utfordringen med PCM-STOVE er derfor å utvikle en lett og kompakt varmelagringsløsning for integrering i lette støpejernsovner som produseres av JØTUL AS. Dette inkluderer å finne og karakterisere et passende PCM, designe en prototype med optimale varmevekslingsegenskaper og teste prototypen eksperimentelt. Økt bruk av varmelagringsløsninger for vedovner forventes å resultere i en reduksjon i det totale forbruket av ved som kreves for å opprettholde et gitt nivå av termisk komfort og redusere behovet for fyring på dellast. Dette vil i sin tur også føre til en reduksjon i partikkelutslipp og andre forurensende gasser, noe som gagner samfunnet generelt gjennom økt luftkvalitet og helsemessige fordeler, og redusert miljøpåvirkning.
Partnere:
- SINTEF Energi (prosjektleder)
- NTNU (FoU partner)
- Jøtul (prosjekteier)
Dette er et Innovasjonsprosjekt i næringslivet finansiert av Norges Forskningsråd.
