Batterifri solcelledrevet køling sikrer resilient og stabil infrastruktur i ekstreme off-grid områder

1. juli 2026 | Teknologisk Institut - Refrigeration and Heat Pump Technology

• Innovation & Development

downloadKun til redaktionelt brug

Det danske udviklingsprojekt "Det manglende led i kølekæden: Solcelledrevne køleapparater til fødevaresektoren" har knækket koden til stabil, batterifri køling direkte fra solceller. Ved at fjerne behovet for traditionelle batterier og reducere afhængigheden af dieselgeneratorer leverer projektet en direkte brugbar teknologi, der kan være med til at styrke resiliens og taktisk overlevelsesevne i felten.

Projektet har leveret nye, dokumenterede metoder til at optimere mobil infrastruktur under vanskelige forhold. Ved at koble solenergi direkte sammen med termisk energilagring har projektet demonstreret, hvordan man kan opnå pålidelig temperaturstyring helt uden omvejen over følsomme og tunge traditionelle batterier.

Selvom teknologien oprindeligt blev udviklet til at sikre fødevarekæder i globale off-grid-områder, har resultaterne vist deres relevans inden for forsvars- og beredskabssektoren. Projektets banebrydende systemdesign løser nemlig tre af militærets største udfordringer i felten: logistisk kompleksitet, sårbarhed over for ekstreme temperaturer og synlige energisignaturer.

Is i stedet for traditionelle batterier
Udviklingsprojektet, som er støttet af Det Energiteknologiske Udviklings- og Demonstrationsprogram (EUDP), er udført af et stærkt konsortium bestående af Teknologisk Institut, DTU Construct, Vestfrost Solutions, LS Control, WWF Verdensnaturfonden og Arla Foods.

Målet var at skabe en robust løsning til områder uden for det faste elnet. Det teknologiske kernespring i projektet er den fuldstændige eliminering af traditionelle batterier. Traditionelle batterier er tunge, dyre, sårbare over for ekstreme temperaturer og kræver kompliceret logistik og vedligeholdelse.

I stedet har konsortiet udviklet et system, hvor den genererede solstrøm omsættes direkte til kulde, som lagres termisk i et integreret islager – et såkaldt Phase Change Material (PCM). Når solen skinner, fryser systemet vand eller andre medier til is i en integreret sektion i kabinen. Denne is fungerer som et kuldelager, der holder temperaturen stabil, når mørket falder på, eller skyerne trækker for.

Taktiske fordele: Usynlighed og uafhængighed
Denne batterifrie teknologi adskiller sig markant fra eksisterende løsninger på tre afgørende områder, som har direkte militær relevans:
Reduktion af akustisk og termisk signatur: Ved at erstatte eller supplere traditionelle generatorer med lydløse solpaneler og lydsvage, frekvensstyrede kompressorer reduceres det fysiske fodaftryk dramatisk. Den termiske signatur reduceres i perioder, hvor det termiske lager køler og kølesystemet er koblet fra.

Robusthed under ekstreme forhold: traditionelle batterier (f.eks. lithium-batterier) slides hurtigt ned og mister kapacitet, når de udsættes for ekstrem varme eller kulde. Det termiske islager i det nye system er stort set uopslideligt og upåvirket af barske klimatiske forhold. Det øger driftssikkerheden i kritiske missioner, hvor tab af strøm til medicin, fødevarer eller følsom elektronik kan have fatale konsekvenser.
Logistisk lettelse: Hver liter diesel, der spares i en feltlejr, er en liter diesel mindre, som skal transportere gennem potentielt farligt terræn under ekstreme forhold. Ved at udnytte den direkte solenergi maksimalt lettes den logistiske byrde betydeligt.

Imponerende effektivitet i gråvejr
At systemet kan fungere under svære, reelle forhold, er nu videnskabeligt dokumenteret. Gennem avancerede computermodeller (digitale tvillinger) og fysiske laboratorietests hos Teknologisk Institut har forskerne kortlagt præcis, hvor effektivt systemet er.

Ved hjælp af en såkaldt PI-styring (Proportional-Integral) til regulering af kompressorens hastighed har man formået at få systemet til at køre stabilt, selv under meget begrænsede lysforhold. Test af et system med en nominel solpaneleffekt på 800 W viser:

• Tidlig opstart: Kompressoren starter op ved en solindstråling på blot 19 % af en fuldstændig skyfri himmel.

• Fuld styrke: Allerede ved 26 % indstråling opnår kompressoren maksimal hastighed.

• Overlever skyer: Systemet kan opretholde stabil drift helt ned til en indstråling på 13 % (svarende til blot 128 W/m² med en tilført effekt på 130 W).

Dette betyder i praksis, at systemet ikke blot er en "solskinsløsning", men er fuldt funktionelt i skiftende vejr og under moderate skyforhold. Derudover anvendes der miljørigtige kølemidler med lav drivhuseffekt (GWP), hvilket flugter med forsvarets stigende fokus på grøn omstilling.

Fra kenyansk bush til militære udbud
Teknologien testes i øjeblikket under reelle og udfordrende forhold i Kenya og på Filippinerne, hvor driftsdata sendes løbende hjem via indbyggede mobilmodemer for at dokumentere holdbarheden over tid.
Men projektets værdi rækker langt ud over de specifikke test-køleskabe. De testmetoder, simuleringsværktøjer og standarder, som konsortiet har udviklet, kan direkte overføres til forsvars- og beredskabssektoren. De uvildige testprocedurer og dokumenterede data gør det muligt for militære indkøbere at opstille præcise og benhårde krav, når forsvaret i fremtiden skal sende mobile HVAC-systemer (varme, ventilation og køling) i udbud. Det minimerer risikoen for dyre tekniske fejlkøb af materiel til skarpe missioner.

Dybdegående viden om stand-alone-systemer sikrer fremtiden

Bag de konkrete resultater ligger en omfattende og højt specialiseret viden om udviklingen af uafhængige stand-alone-systemer, som er opbygget over mere end tyve år. Denne ekspertise gør det muligt at tænke energiproduktion, styring og termisk lagring sammen i ét samlet, lukket kredsløb, der kan fungere fuldstændig afkoblet fra det traditionelle elnet.

Ved at kombinere denne viden med avancerede computersimuleringer og fysiske stresstests i kontrollerede klimakamre, er vejen banet for næste generation af stand-alone-teknologi. Det gælder ikke længere kun køleskabe, men dækker i dag hele spektret af mobile energisystemer, uafhængige containersystemer og robuste HVAC-løsninger til ekstreme miljøer.

Fakta om projektet:
Projektets navn: Det manglende led i kølekæden: solcelledrevne køleapparater til fødevarekæden.

Formål: At udvikle og teste et robust, batterifrit og solcelledrevet kølesystem til områder uden for det faste elnet (off-grid) ved hjælp af integreret systemdesign og termisk energilagring.

Projektperiode: 2022-2026

Projektet er støttet af Det Energiteknologiske Udviklings- og Demonstrationsprogram (EUDP).

Partnerkonsortium: Teknologisk Institut (projektleder), DTU Construct, Vestfrost Solutions, LS Control, WWF Verdensnaturfonden, Arla Foods