In the first part, the diploma thesis addresses the issue of comparing individual HVAC systems for family houses. The second part is an experimental measurement of HVAC systems of a low-energy family house. The third part deals with the current state of heating and air conditioning of the family house, together with a certificate of energy performance of buildings. The diploma thesis is more focused on the experimental part.

Diplomová práca,, ,,Analysis of boundary conditions of ground heat exchangers,, je primárne zameraná na analýzu okrajových podmienok a hlavných faktorov vplývajúcich na spoľahlivý návrh a prestup tepla plošného zemného výmenníka v oblasti geotermálnych aktivít na kúpeľnom ostrove v Piešťanoch. Posúdenie možných vplyvov na životné prostredie, ako je napríklad vznik tepelných zmien v dôsledku extrakcie tepla vrátane zamŕzania pôdy v okolí potrubia a potenciálneho znečistenia podzemných vôd je taktiež rozoberané. Súčasťou tejto záverečnej práce boli spracované tri numerické analýzy metódou konečných prvkov pomocou softvéru COMSOL Multiphysics 5.6., ktoré sa môžu vyskytnúť v tejto konkrétnej oblasti. Prvá numerická analýza je podrobená štúdii dynamických procesov plošného zemného výmenníka tepla a zeminy nasýtenou vodou pri konštantnej teplotnej okrajovej podmienke pôdy. Dynamický proces zemného výmenníka tepla a nasýteného podložia pri nestálej teplotnej okrajovej podmienke je skúmaný v druhej numerickej analýze. Posledná analýza je vyhotovená na posúdenie prevádzky plošného zemného výmenníka tepla s možnosťou prúdenia podzemnej vody v rovnakej vrstve. Vďaka týmto numerickým štúdiám a výsledkom dynamických tepelných modelov, každá prípadová štúdia obsahuje rozloženie teplôt v zemine, výstupné teploty z výmenníka a vlastný čiastočný záver.

GSHP systems are common in Sweden but there are few evaluations quantifying the performance of the systems and highlighting problem that occurs during operations. The research project Annex 52 Long-term performance measurement of GSHP systems serving commercial, institutional and multifamily building part of IEA HPT TCP proves the need to systematically be able to evaluate GSHP systems. This thesis aims to expand the knowledge of how to evaluate GSHP systems and provide case studies for Annex 52. Three residential ground source heating systems used for heating has been evaluated and analyzed in this study. The evaluation has consisted of three parts. The first part analyzes the operation and stability of the GSHP systems. The second part consist of a detailed study of the performance of the GSHP systems. The seasonal performance factor has been calculated for different system boundaries based on the work done by SEPEMO. In addition, a method on how to evaluate the efficiency of the heat pumps based on the two temperature levels, source side temperature and the heat sink temperature, that the heat pump is operating at throughout a year has been developed within this thesis. This has included a method on how to normalize the temperatures based on the operation of the heat pump in order to quantify one temperature for each the two temperature levels. The third part consist of a comparison of the mean secondary fluid temperature between the calculated temperature using the software EED and the measured temperatures. This includes a comparison evaluation and sensitivity analysis on input parameters during the design of the borehole heat exchanger fields. This study has expanded the available reference cases of GSHP systems in Sweden. It also can be used as a guideline for those who will evaluate future GSHP systems. Designers of GSHP system will also benefit from the recommendations listed in this thesis regarding instrumentation and possible problems that may occur. The results show that the evaluation successfully managed to quantify the performance and operational issues that have occurred for each system. The method developed in this study was able to quantify the operation of the different systems based on the temperature levels and can be used for future GSHP evaluations of similar system type. / Bergvärmesystem är vanligt förekommande i Sverige men trots detta finns det få studier där prestandan har utvärderats och de vanligt förekommande problemen under drift har belysts. Forskningsprojektet Annex 52 Annex 52 Long-term performance measurement of GSHP systems serving commercial, institutional and multi-family building som är en del av IEA HPT TCP visar på behovet av att systematisk utvärdera bergvärmesystem. Detta examensarbete syftar till att utveckla och bidra till kunskap om hur bergvärmesystem kan utvärderas och att bidra med exempelstudier till Annex 52. Inom detta examensarbete har tre bergvärmesystem som betjänar flerbostadshus utvärderats och analyserats. Utvärderingen bestod av tre analyser. I den första analyserades driften av bergvärmesystemen och hur stabilt systemet har varit historiskt. Detta följdes av en detaljerad analys av olika nyckeltal för bergvärmesystemen. Årsverkningsgraden har beräknats för olika gränsdragningar vilka baseras på det tidigare arbetet utfört av SEPEMO. Inom detta examensarbete har även en metod tagits fram för att utvärdera verkningsgraderna för en värmepump baserat på de två temperaturnivåerna, köldbärarsidan och värmebärarsidan, som värmepumpen arbetar med under ett år. Till detta har en metod tagits fram om hur temperaturen kan normaliserats baserat på driften av värmepumparna för att kvantifiera en temperatur vardera för de två temperaturnivåerna. I den tredje utvärderingen jämfördes den beräknade medelfluidtemperaturen av köldbäraren i borrhålen med den uppmätta temperaturen. Till detta utfördes en känslighetsanalys av hur indata av dessa beräkningar påverkar resultaten.