AEOLUS - Novel combustion air supply regulation systems for increased robustness of wood stove operation and maximum thermal comfort

Muligheten for små og mellomstore bedrifter å være høyteknologisk i forkant er en viktig forutsetning for å takle et tøft internasjonalt marked. Det nå avsluttede prosjektet AEOLUS, har allerede gitt en sterk start for industripartnerne, ved å tilby prototype løsninger for automatisk regulering av småskala ildsteder. Gjennom hele prosjektet har det vært en optimistisk samarbeidsvillig tone blant alle partnere om det forventede utfallet av prosjektet. Jøtul, prosjekteier, er optimistisk og ønsker å kommersialisere den utviklede teknologien ASAP. Det er avgjørende for små og mellomstore norske vedovnsprodusenter å komme på høyde med europeisk industri når de tilbyr høyteknologiske produkter som både forbedrer brukeropplevelsen og reduserer klima- og helseproblemer relatert til utslipp fra småskala ildsteder. Vedfyring utgjør om lag 2,6% av det totale energiforbruket i EU men bidrar samtidig til mer enn 46% av de totale utslippene av fint svevestøv, cirka tre ganger mer enn veitransport. I Norge dekkes rundt 14 % av varmebehovet av vedfyring og partikkelutslippene tilsvarer cirka sammen mengde som fra transportsektoren. Produsenter av støpejerns- og klebersteinsovner har hver sine behov for et spesialtilpasset reguleringssystem, noe som ikke er tilgjengelig på markedet per i dag. Lignende eksisterende systemer for stålplateovner finnes allerede på det Europeiske markedet i relativt unge versjoner, men med en inngangskostnad som gjør tilgangen lite tilgjengelig for norske produsenter. Det er og usikkert hvorvidt disse første løsningene er optimale; uforholdsmessig kompliserte, kostbare og hvorvidt de gir en god nok brukeropplevelse. Prosjektet ble avsluttet i henhold til plan (2018-2019) både angående aktiviteter og møter, møter både i plenum og separat med hver enkelt partner. Selv om prosjektet ikke kom i gang før i slutten av 2. kvartal 2018, grunnet en tidkrevende kontraktsprosess, har vi likevel nådd mål prosjektet hadde satt seg. Et prototypesystem ble satt sammen sent på våren 2019, basert på industrialisert Arduino-elektronikk (www.arduino.cc/). Per i dag benyttes både verdier fra Lambda- (O2) og temperatursensor (er) som inngangsvariabler for å oppnå en optimalisert lufttilførsel og dermed også bedre varmekomfort og reduserte utslipp. Prototypen, som er en felles løsning for alle deltakende industripartnere, er testet i laboratoriet og vist å fungere etter som tiltenkt. Et fullverdig industrielt system vil bli ferdigstilt i det kommende NFR IPN AEOLUS+ prosjektet. En alternativ prototype har også vært under utvikling, basert på eksisterende luftsinntakssystem. En parallell reguleringsstrategi kan være å motorisere eksisterende ventilsystem som deretter automatiseres på samme måte som hovedsystemet. Et slik alternativt system ønsker vi og gjerne kan bli ferdigstilt i det nye NFR IPN-prosjektet AEOLUS+. Hør bare hva Jøtul?s R&D leder mener om deres deltakelse i prosjektet: AEOLOUS er et spennende forskningsprosjekt hvor det også vil komme produkter på markedet som følge av at vi har deltatt i dette prosjektet. Vi som en stor aktør mener at AEOLUS prosjektet vil bringe ny teknologi inn i markedet som vil være banebrytende for hele bransjen. Her er det et meget høyt fokus på dette med miljøvennlighet og at fremtidens ovner skal ha en plass i samfunnets energiregnskap. Et meget viktig prosjekt som naturen (og Jøtul) kommer til å tjene på. Her er prosjektet viktig i å teste teknologi og komme med måledata, samt forslag og muligheter til produkter, som deltagerne i prosjektet kan samarbeide om å utvikle videre over en felles plattform, eller bruke videre i egne prosjekt. Ved å delta i AEOLUS mener jeg at bransjen viser alvor med å ville tenke miljø, dette er etter min mening det viktigste prosjektet vi har deltatt i på veldig mange år, og vi har deltatt i mange prosjekt som har vært viktige for oss. Generelt sett så er slike prosjekter som vi deltar i sammen med SINTEF ekstremt viktige for oss som produsent, for de forskningsdata, løsninger, muligheter og konklusjoner vi får, har vi ikke mulighet til å fremskaffe på egenhånd. Ellers, og som et apropos, slo en rapport fra IMPELLO (2019)* fast at forskning på vedovner, nevnt som ett av 48 eksempler, at tilskudd til industrien i form av forskningsmidler fører til økt verdiskapning, i snitt i et forhold på 1:4. *https://www.regjeringen.no/no/aktuelt/ny-side/id2625970/

Prototype system assembled late spring 2019. A common solution for all participating industry partners. Has been tested and shown to operate as intended. An alternative prototype has been in development based on stoves existing valve air-intake system. Jøtul about the project: AEOLOUS is another exciting research project? We, as a major player, believe that the AEOLUS project will bring new technology into the market that will be pioneering for the entire industry? By participating in AEOLUS, I mean that the industry is serious about wanting to think about the environment, in my opinion, this is the most important project we have participated in for many years? Generally speaking, such projects that we participate in together with SINTEF are extremely important for us as a producer, for the research data, solutions, opportunities and conclusions we get, we are not able to procure on our own.

The current project proposal is a product of a direct request from the leading Norwegian woodstove industry, organized as a cross-collaboration between the wood stove manufacturers: JØTUL AS, DOVRE AS and NORSK KLEBER AS, the technology development company Flow Design Bureau AS, together with research partners Bergfald Miljørådgivere AS, highly qualified in industrial design and interpretation of end-user experience and SINTEF Energy Research, highly renown within small-scale biomass combustion and wood stove development. The aim of this industrial constellation is to develop and industrialize, within 2020, an automated air supply control system compliant with selected wood stove models from each of the participating industry partners, to ensure a future national and international competitive edge on wood stove technology towards more robust products regarding real-life emissions, high efficiency and heat comfort. The planned system, a fully electronic sensor-driven automatic control system, is intended to become an important property of new high-volume stove models, especially designed to take maximum ad-vantage of automated combustion and enhanced user experience. Depending on the flexibility of the control systems, it is also anticipated that existing popular high-volume stove models can be equipped with the new system. Besides allowing the participating manufacturers to enter into a new market, allowing for increased market share, the novelty of the proposed control system is that it will be developed as a low- to medium cost product, enabling automation of high-volume selling stoves. If the current project successfully reaches its objectives, the industry will have the necessary means to meet increasingly stringent regulations for space-heating energy efficiency, emissions, air quality as well as heat comfort challenges related to new building regulations.