Optimering av marklageranslutna värmepumpsystem för klimatisering av byggnader

Startdatum 2010-10-07
Slutdatum Projektet är avslutat: 2012-12-31
Värmebehoven har minskat i både lokalbyggnader och bostäder. Många byggnader har dagtid ett kylbehov nästan hela året medan det kan finnas värmebehov nattetid. En effektiv lösning för dessa byggnader är att utnyttja marken som värmesänka, värmekälla och utjämningslager och med hjälp av värmepump höja eller sänka temperaturen till erforderlig nivå. Jämfört med fjärrvärme och fjärrkyla kan den köpta energin sänkas med en faktor 7-8.
 
Markkollektorns dimensionering och geometri bestäms av om marken ska fungera som källa, sänka eller lager. Optimering av totalfunktionen kräver samordning mellan mark, värmepump och byggnad och för detta har det saknats lämpliga beräkningsverktyg. I system för både värme och kyla växlar värmeflödet riktning hela tiden, ofta flera gånger per dygn. Därmed krävs helt nya beräkningsmodeller och inom fas I av detta projekt har vi utvecklat både analytiska och förenklade numeriska modeller för dynamiska värmeförlopp i borrhålslager. Modellerna har testats i ett experimentlager på Chalmers samt i en laboratorieuppställning på Oklahoma State University och har beskrivits i en licentiatuppsats.
Det fortsatta doktorandarbetet syftar till att implementera modellerna i beräkningsprogram för att kunna genomföra kompletta systemsimuleringar. Dessa är nödvändiga för att kunna beräkna ett system för en specifik tillämpning, både beträffande energieffektivitet, möjligheten att erhålla den efterfrågade funktionen i form av rumsklimat samt för att analysera behovet av balanserande värmeuttag eller värme tillförsel mellan olika år. Våra nya metoder ger också nya analysverktyg för utvärdering borrhålskapacitet med responstester.​
Projektledare / Kontakperson för information
Saqib Javed​, saqib.javed@chalmers.se
Samtliga projektdeltagare

Saqib Javed, Per Fahlén, Johan Claesson.

Externa parter i projektet
Akademiska Hus,
Andersson & Hultmark,
Carrier,
CTC,
Donghua University,
Equa Solutions,
Fastighetsägarna,
Geotec,
Grundfos,
IFLA,
IVT,
Lafor,
NCC,
Nibe,
Oklahoma State University,
Palne Mogensen,
Sweco, Schneider Electric (TAC),
SP,
Thermia,
Uponor,
Vänersborgsbostäder,
Wilo,
ÅF-Infrastruktur.​
In-kindbudget
 SEK 3 083 000​
Swedish Energy Agency through their program EFFSYS+​

Energi

Sidansvarig Publicerad: ti 10 maj 2016.