Läs vad Adnan Ploskic, forskare vid Kungliga Tekniska Högskolan, har att säga om projektet!
Det handlar helt enkelt om styrstrategier för att effektivisera samdriften mellan en byggnads ventilationssystem och ett närliggande borrhålslager. I sådana system – GEO-FTX – förvärmer eller kyler man den inkommande uteluften med hjälp av geotermisk energi från ett borrhålslager. Luftutbytet görs med fläktstyrt till- och frånluftsventilation med värmeåtervinning (FTX-system). Fördelen med ett GEO-FTX-system jämfört med ett konventionellt FTX-system är att det i många fall inte behöver något avfrostnings- och eftervärmningsbehovet, om de är installerade i mellersta och södra Sverige. GEO-FTX-systemen kan dessutom ge en behaglig inomhustemperatur under sommaren, även riktigt varma dagar.
GEO-FTX är ett fläktstyrt till- och frånluftventilationssystem med värmeåtervinning med geotermisk uteluftförvärmning och kylning.
Vid låga utetemperaturer har ofta FTX-system problem med påfrysning. För att undvika att det fryser i värmeväxlaren i ett GEO-FTX-system förvärms inkommande uteluft med värmeenergi från mark eller berg. Under sommartid kan systemet användas för att kyla inomhusluften så det blir behagligt. Vid kylning av luften återladdas berget eller marken med energi för att kunna återanvändas på vintern.
Viktigt med korrekt styrning
För att systemet ska vara effektivt är det centralt att det dimensioneras och styrs på korrekt sätt. Tidigare fältmätningar har gett varierande och inkonsekventa resultat. Det har därför varit viktigt i detta projekt att ta fram korrekta dimensioneringsråd och styrstrategier för projektörer och fastighetsägare.
I projektet har forskarna använt sig av flera simuleringsprogram för att utvärdera systemets prestanda. De simulerade resultaten har sedan jämförts med mätdata från en fastighet med GEO-FTX-system, vilket visar att de stämmar väl överens.
Resultat visar att, under de flesta fall, går att förhindra påfrysning i plattvärmeväxlaren i GEO-FTX-systemet i Stockholms klimat. Detta minskar systemets värmeeffektbehov för avfrostning och eftervärmning av tilluften. Studien visar att utomhusluften bör värmas till -2 grader Celsius innan den tillförs en modern plattvärmeväxlare, däremot inte högre.
Projekt: Styrstrategier för effektivare GEO-FTX-system
Utförare: Kungliga Tekniska Högskolan
Samfinansiärer: Energimyndigheten, Svenska Byggbranschens Utvecklingsfond
Projektstart: Februari 2020
Projektslut: Juni/juli 2022
Projektbudget: 2 591 800 kr
Projektledare: Adnan Ploskic
Energimyndighetens projektnummer: P42650-3
Kapa effekt och kostnader
I studien har forskarna även undersökt systemets kylningspotential och ekonomiska lönsamhet. Undersökningen har visat att systemet kan minska inomhustemperatur med 3–4 grader under en värmebölja.
För de fastighetsägare som installerar ett GEO-FTX-systemet är det viktigt att de har korrekt avtal med sin energileverantör. Det kan nämligen ge betydande kostnadsbesparing om fastighetsägaren har korrekt prismodell för värmeeffektavgift. Det leder dessutom till att det går kapa effekttopparna i fjärrvärmenätet under riktigt kalla dagar.
Läs mer i projektet i slutrapporten nedan
- Val och styrning av drifttemperaturer och driftflöden har stor betydelse för att få en effektiv drift av ett GEO-FTX-system.
- Temperaturen på den inkommande ventilationsluften bör höjas till strax över -2 grader Celsius innan den tillförs ett FTX system med en modern motströms plattvärmeväxlare, däremot inte högre.
- Elimineringen av avfrostningen kan minska värmeeffektbehovet med upp till 6,2 W/m2 uppvärmd golvyta. En minskning av tilluftstemperaturen från 20 till 18 grader medför ytterligare en möjlig effektbesparing motsvarande 2,4 kW/(m3/s) tillfört luftflöde.
- Tryckförlusten i kollektorslangen bör begränsas till 250 Pa/m i enighet med nuvarande rekommendationer, för att minska elbehovet hos brinepumpen.
- GEO-FTX system kan skapa ett behagligt inomhusklimat under en normal sommar samt minska rumstemperatur med 3–4 grader under en värmebölja.
- Det är viktigt att fastighetsägare som installerar ett GEO-FTX-systemet har korrekt avtal med sin energileverantör. Med rätt prismodell för effekt finns incitament att spara både effekt och pengar.