Spelling suggestions: "subject:"värmelagring""
11 |
Inventering av värmelager för kraftvärmesystemSandborg, Daniel January 2006 (has links)
<p>When a combined heat and power plant produces heat and power it often faces a deficit of heat load during the summer or other periods of time. This heat is often unnecessarily cooled away or the power production has to be reduced or shut off. If it is possible to store heat from periods with low heat demand to periods with high heat demand one can get many benefits. Among these benefits are: increased power production, decreased operation with partial load, uniformly distributed load.</p><p>To be able to store heat in situations like this long-term thermal heat storages are needed. In this thesis five different types of stores are presented: rock cavern storage, tank storage, pit water storage, borehole storage and aquifer storage. In this thesis the principles of the different storages is presented and experiences from operation in Sweden, Germany and Denmark are also presented.</p><p>The thesis contains a calculation of costs for the types of thermal heat storages that are suitable for use in a combined heat and power plant. To be able to function in a combined heat and power plant, a long-term thermal heat storage must be able to handle a high charge and discharge output. Storages that can meet these demands use water as store medium.</p><p>The conclusion is:</p><p>Pit storages are interesting if the capacity is below 20 000 m^3.</p><p>For capacities between 20 000 to 50 000 m^3, tank storages are most suitable.</p><p>Rock cavern storages are interesting if the capacity is larger than 100 000 m^3.</p><p>For capacities between 50 000 to 100 000 m^3, either rock cavern storages or connected tank storages are appropriate.</p>
|
12 |
Inventering av värmelager för kraftvärmesystemSandborg, Daniel January 2006 (has links)
When a combined heat and power plant produces heat and power it often faces a deficit of heat load during the summer or other periods of time. This heat is often unnecessarily cooled away or the power production has to be reduced or shut off. If it is possible to store heat from periods with low heat demand to periods with high heat demand one can get many benefits. Among these benefits are: increased power production, decreased operation with partial load, uniformly distributed load. To be able to store heat in situations like this long-term thermal heat storages are needed. In this thesis five different types of stores are presented: rock cavern storage, tank storage, pit water storage, borehole storage and aquifer storage. In this thesis the principles of the different storages is presented and experiences from operation in Sweden, Germany and Denmark are also presented. The thesis contains a calculation of costs for the types of thermal heat storages that are suitable for use in a combined heat and power plant. To be able to function in a combined heat and power plant, a long-term thermal heat storage must be able to handle a high charge and discharge output. Storages that can meet these demands use water as store medium. The conclusion is: Pit storages are interesting if the capacity is below 20 000 m^3. For capacities between 20 000 to 50 000 m^3, tank storages are most suitable. Rock cavern storages are interesting if the capacity is larger than 100 000 m^3. For capacities between 50 000 to 100 000 m^3, either rock cavern storages or connected tank storages are appropriate.
|
13 |
Möjligheter för nyttiggörandet av värme : Från två metallindustrier i Kronobergs länVatn, Sandra January 2015 (has links)
Potentialen för nyttiggörandet av spillvärme hos två metallindustrier utvärderas. Det ena företaget härdar stål med vatten och det andra gjuter aluminiumtackor i vattenbad och sprayar även vatten som bildar fuktig luft. Vattnet, ej det sprayade, kyls sedan i kyltorn för att kunna återanvändas i processerna. Sankey-diagram för båda företagen presenteras för att tydligt presentera energiflödena i processerna. Värmeåtervinningsförslag presenteras med gasolkostnadsbesparings exempel. Investeringskostnader och återbetalningstider har ej utvärderats. Teoridelen och metoden är användbar för den som vill utvärdera potentialen för värmeåtervinning hos industrier som använder vatten i olika typer av kylprocesser. I teorin presenteras elproduktions metoder för låga temperaturer, dock ansågs inget av företagen vara lämpliga för elproduktion. Värmeåtervinningsförslagen som presenteras innefattar golvvärme, luftvärmare, fjärrvärmeintegrering och värmelager.
|
14 |
Konvertering av oljelager till värmelager : I Sundsvalls fjärrvärmesystem / Conversion of oil storage to thermal energy storageHagstedt, Love January 2020 (has links)
This study has examined how an oil storage could be converted into a thermal heat storage (TES). Focus was put on the transient thermal heat flow that occurs during the early years when using a rock cavern as a TES. First existing literature were studied to learn from earlier experiences. Crucial steps of a conversion were identified as well as important mistakes that have been made in the past. Simulations of Sundsvall’s district heating (DH) system were made to see what impact a large TES would have. These simulations showed the importance of being able to transfer enough amount of heat. Then heat simulations were preformed to study the transient heat flow. This showed that much of the heat will be heating the rock around the cavern. Over time, the losses decrease as the rock around the cavern remains heated, due to its thermal inertia. This means that some energy needs to be considered an investment cost as it will not be used in the DH-grid but will increase the efficiency of the TES. 4 different heating strategies were analysed and the heat losses during 25 years were measured. The results showed that a conversion would save between 0,7 – 1,55 million SEK annually depending on how many caverns were converted and cost approximately 6 million SEK for one cavern, 10,5 million SEK for two caverns and 15 million SEK for three caverns. / I denna studie har det undersökts hur ett oljelager kan omvandlas till ett termisk värmelager. Fokus låg på det transienta värmeflödet som inträffar under de första åren när ett bergrum används som värmelager. Först studerades litteratur för att lära av tidigare erfarenheter. Avgörande steg för en konvertering identifierades liksom viktiga misstag som har gjorts tidigare. Simuleringar av Sundsvalls fjärrvärmesystem gjordes för att se vilken påverkan ett stort värmelager skulle ha. Dessa simuleringar visade vikten av att kunna överföra tillräcklig mängd värme. Därefter genomfördes värmesimuleringar för att studera det transienta värmeflödet. Detta visade att mycket av värmen kommer att värma berget runt bergrummet. Med tiden minskar förlusterna när berget runt rummet förblir uppvärmd på grund av dess termiska tröghet. Detta innebär att en del energi måste betraktas som en investeringskostnad eftersom den inte kommer att användas i fjärrvärmesystemet utan kommer att öka effektiviteten hos lagret. Fyra olika uppvärmningsstrategier analyserades och värmeförlusterna under 25 år mättes. Resultaten visade att en omvandling skulle spara mellan 0,7 - 1,55 miljoner SEK årligen med en trivial driftstrategi beroende på hur många bergrum som konverterades och kosta cirka 6 miljoner SEK för ett bergrum, 10,5 miljoner SEK för två bergrum och 15 miljoner SEK för tre bergrum. I framtida studier bör en optimal driftstrategi tas fram utifrån det aktuella systemet.
|
15 |
Analys av en Lågenergivilla i Falun : En unik villa med genomtänkta lösningar / Analysis of a low-energy house in Falun, SwedenPersson, Anton, Friberg, Simon January 2022 (has links)
Sverige har klimatmålet att nå negativa utsläpp av växthusgaser efter 2045 och det har en stor betydelse för att kunna uppnå Parisavtalet. Året 2021 stod bostäder och service för 43 % av den totala slutliga energianvändningen i Sverige och en minskning av den här användningen genom energieffektivisering är ett steg åt rätt riktning. Villa Ehrling byggdes 1982 i Falun och var tidigt ute med unika lösningar. I arbetet kartläggs de olika energieffektiviserande åtgärderna som förekommer i energivillan och energiberäkningar har genomförts över husets energiprestanda och klimatskal. Resultatet jämförs med dagens krav och andra lågenergihus för att avgöra om idéerna i villan kan implementeras än idag på nybyggnationer. Det primära syftet med villan är att utnyttja aktiv och passiv solenergi med vatten-och luftsolfångare samt lagra solenergi i villans stomme. Genom en unik utformning av fasaden med en 70 graders takvinkel, samt en orientering av byggnaden med stora glasspartier åt sydväst, kan värme tillföras från solinstrålningen under stora delar av året men också avskärmas under sommaren då solen står högre på himlen och värmebehovet är lägre. Utöver det har fasaden designats för att minska energiförluster från kall vind från norr med en låg takvinkel på 26 grader och begränsat antal fönsterytor. Villans ventilationssystem förvärmer tilluften genom lagrad värme i marken och återvinner värmen i frånluften. Överskottsvärmen kan lagras i ett stenmagasin under huset bestående av kullersten och tas ut när behovet finns. Ytterligare energieffektiviserande lösningar som förekommer i villan är återanvändandet av spillvärmen i avloppet med en avloppsvärmeväxlare. Resultatet av studien visar att villa Ehrling har en energiprestanda som varierar beroende på beteendet hos boende från omkring 35 % till 75 % lägre än de krav som ställs på nybyggnationer enligt Boverkets byggregler. Det här innebär att villan uppnår en hög energiklassificeringen med betygen A eller B än idag och hamnar i samma klassificering som andra lågenergihus. Byggnaden har en genomsnittlig värmegenomgångskoefficient på 0,314 W/(m2 K) vilket nästan uppfyller det högsta tillåtna värdet på denna koefficient idag. Jämfört med moderna lågenergihus fann den här studien att klimatskalet på villa Ehrling var mycket sämre. Slutsatsen från detta arbete är att trots villa Ehrling byggdes omkring 40 år sedan är det en villa som är mycket relevant än idag, både prestandamässigt och att mycket av husets energieffektiviserande lösningar är vanligt förekommande i nybyggnationer och andra lågenergihus idag. / Sweden has the goal of reaching negative emissions in the year 2045 to be able to reach the Paris agreement. In the year 2021, 43 % of the total energy consumption in Sweden came from housing and service and more efficient buildings is a step in the right direction. Villa Ehrling was built in 1982 in Falun, Sweden, with some interesting concepts. This report will present the concepts of the building and calculations that cover the performance of the house and its envelope. The results are compared with the requirement of how well insulated a house should be when built today. The performance and concepts of Villa Ehrling is also compared with other low-energy buildings to determine if some of Ehrlings concepts are of any use to implement in other buildings. The primary purpose of villa Ehrling is to utilize solar energy actively with air and water solar collectors, and passively by storing heat in building parts. A unique design of the façade, with and an orientation towards southwest with large areas of glass and a roof with an angle of 70 degrees, enables the ability to absorb solar heat during larger parts of the year and block the sun rays during summer when the heat demand is low. The façade contains small areas of glass towards northeast and a low roof angle of 26 degrees to reduce energy losses causes by cold winds.The ventilation system utilizes stored heat in the ground to preheat incoming air. The heat in the outflowing air is also utilized to preheat incoming air. Villa Ehrling has a heat storage made of cobblestone where energy is provided by heated air, and the energy can be extracted when the need occurs. Heat from showers and hot tap water usage is used in a heat exchanger and preheats tap water.The result of the study shows that villa Ehrling has an energy performance that varies depending on the behaviour of residents from about 35 % to 75 % lower than the requirements for new constructions according to the Swedish National Board of Housing, Building and Planning's building regulations. This means that the villa achieves a high energy classification with the grade A or B even today and ends up in the same classification as other low-energy houses. The building has an average heat transfer coefficient of 0.314 W/(m2 K), which almost meets the maximum permissible value of this coefficient today. Compared to modern low-energy houses, this study found that the envelope of villa Ehrling was much worse.The conclusion from this work is that despite villa Ehrling being built about 40 years ago, it is a villa that is very relevant even today, both in terms of the energy performance and that much of the house's energy efficient solutions are common in new buildings and other low-energy houses today.
|
16 |
Konstruktion av en nedsänkt värmeväxlare för nyttjande av lågvärdig värme vid urladdning av bergrum / Construction of a submerged heat exchanger for the use of low-grade heat when discharging a rock storageÖman, Sandra January 2020 (has links)
Behovet av att kunna lagra energi blir allt större och nödvändigare i takt med utvecklingen och användningen av de förnyelsebara energikällorna. Bergrumslagring är en beprövad metod som oftast används för att säsongslagra värme från fjärrvärme. Tidigare har ett examensarbete på PiteEnergi utförts med mål att undersöka om det är möjligt att lagra fjärrvärme från ett lågtempererat nät på Haraholmen i ett närliggande bergrum. Resultatet blev att det fanns goda förutsättningar men vid urladdning fanns en stor mängd energi fortfarande kvar i bergrummet. Detta arbete är en fortsättning på det, att undersöka om det är möjligt att nyttja även den lågvärdiga energin i bergrummet med en nedsänkt värmeväxlare. Den nedsänkta värmeväxlaren har i detta examensarbete konstruerats och resulterade i 3 mil långa stålrör, uppdelade i fem parallellkopplade värmeväxlare med ytterdiametern 89 mm. Den nedsänkta värmeväxlaren som i detta projekt är konstruerad har en återbetalningstid på 10 år och en livslängd på 30 år. Vinsten av investeringen skulle efter 30 år vara ungefär 30 miljoner kronor. Ungefär 1 GWh mer än tidigare är möjligt att årligen ta ut med en nedsänkt värmeväxlare, jämfört med en klassisk som endast nyttjar den högvärdiga energin i bergrumsvattnet som är tillräckligt varmt att köra direkt ut på fjärrvärmenätet. / As the development and use of renewable energy sources grow, the need for energy storage is becoming increasingly important. Rock storage is a tried and tested method most commonly used to store seasonal heat from district heating. A previous degree project was carried out at PiteEnergi, with the aim of investigating whether it is possible to store district heating from a low-temperature grid at Haraholmen in an adjacent cavern. The conclusion was that there are good conditions for rock storage, but when discharging there were still a lot of energy left in the cavern. This degree project is a continuation of a previous work, to investigate the possibility of using a submerged heat exchanger to utilize even the low energy left in the underground caverns. The submerged heat exchanger has been designed in this thesis and resulted in 30 kilometre long steel pipes, divided into five parallel coupled heat exchangers with the outer diameter of 89 mm. The immersed heat exchanger constructed in this project has a payback time of 10 years and a life expectancy of 30 years. After 30 years, the profit from the investment would be about 30 million SEK. Compared to a classic heat exchanger, the submerged heat exchanger has the possibility of annually charging about 1 GWh more than before. This compared to a classic heat exchanger that only uses the high-quality energy from the water in the underground cavern that is hot enough to run directly to the district heating network.
|
17 |
Utvärdering av potential för värmeåtervinning från laborationsutrustning : Möjligheten att använda en kylvattenbassäng som termiskt säsongslagerHammarström, Anton January 2018 (has links)
HETA utbildningar i Härnösand har ett ångkraftverk för undervisningssyfte som kyls ner med vatten från en underjordisk bassäng på cirka 329 m³. Syftet med detta examensarbete har varit att undersöka hur bassängen med spillvärmen från kraftverket kan användas som ett säsongslager i kombination med en befintlig 7,8 kW värmepump för att värma upp maskinhallen i deras laboratoriebyggnad. Ett kalkylark skapades i Microsoft Excel för att kunna genomföra beräkningarna. Då mätdata saknades skapades ett simulerat scenario baserat på temperaturstatistik och körschema för kraftverket från år 2017. Transmissionsförluster beräknades för bassängen och maskinhallen. För bassängen användes mestadels observationsdata och kännedom hos personalen, medan maskinhallens isolering i huvudsak fick uppskattas efter byggår. Resultatet blev att värmepumpen med aktuellt körschema kunde täcka cirka 45 % av maskinhallens årliga uppvärmningsbehov. Av de 276 GJ som tillfördes genom kylning av ångkraftverket under ett år beräknades endast 2,7 % kunna utnyttjas till uppvärmning av maskinhallen, på grund av för lite isolering i bassängen. De största begränsningarna för högre täckning och större nyttjande av spillvärmen bedömdes vara placeringen i tid av kraftverkets körningar, och värmepumpens effekt. Om körningarna skulle förläggas i huvudsak till november–april och värmepumpen ersättas med en på 10 kW, skulle 74 % av värmebehovet kunna täckas och över 18 % av spillvärmen utnyttjas. Andra saker som förbättrad isolering i bassängen och större vattenvolym bedömdes också kunna förbättra bassängens kapacitet som energilager. / HETA Education in Härnösand has a steam power plant for educational purposes which is cooled with water from a 329 m³ underground basin. The purpose of this thesis has been to examine how the basin with the waste heat can be used as seasonal thermal energy storage with an existing 7.8 kW heat pump in order to heat the machine room of their lab building. A spreadsheet was created in Microsoft Excel in order to carry out the calculations. As no measurement data was available, a simulated scenario was created based on temperature statistics and the operating schedule for the power plant from the year 2017. Transmission losses were calculated for the basin and the machine room. For the basin, mostly observational data and knowledge among the staff were used, while the insulation for the machine room mainly had to be estimated based on the construction year. The result was that the heat pump, with the current operating schedule, could cover around 45% of the yearly heating demand of the machine room. Of the 276 GJ that were added through cooling of the power plant during a year, according to calculations, only 2,7% could be used for heating the machine hall, due to lacking insulation in the basin. The greatest limitations for achieving a higher heating coverage and a greater usage of the waste heat were assessed to be the placement in time of the power plant runs, and the effect of the heat pump. If the runs would be placed mainly in November–April, and the heat pump replaced with a 10 kW one, around 74% of the heating demand could be covered and 18 % of the waste heat used. Other things, such as increased insulation in the basin and larger water volume were also assessed to be able to increase the capacity of the basin as heat storage.
|
18 |
Högtempererat borrhålslager för fjärrvärme / High Temperature Borehole Thermal Energy Storage for District HeatingHallqvist, Karl January 2014 (has links)
The district heating load is seasonally dependent, with a low load during periods of high ambient temperature. Thermal energy storage (TES) has the potential to shift heating loads from winter to summer, thus reducing cost and environmental impact of District Heat production. In this study, a concept of high temperature borehole thermal energy storage (HT-BTES) together with a pellet heating plant for temperature boost, is presented and evaluated by its technical limitations, its ability to supply heat, its function within the district heating system, as well as its environmental impact and economic viability in Gothenburg, Sweden, a city with access to high quantities of waste heat. The concept has proven potentially environmentally friendly and potentially profitable if its design is balanced to achieve a good enough supply temperature from the HT-BTES. The size of the heat storage, the distance between boreholes and low borehole thermal resistance are key parameters to achieve high temperature. Profitability increases if a location with lower temperature demand, as well as risk of future shortage of supply, can be met. Feasibility also increases if existing pellet heating plant and district heating connection can be used and if lower rate of return on investment can be accepted. Access to HT-BTES in the district heating network enables greater flexibility and availability of production of District Heating, thereby facilitating readjustments to different strategies and policies. However, concerns for the durability of feasible borehole heat exchangers (BHE) exist in high temperature application. / Värmebehovet är starkt säsongsberoende, med låg last under perioder av högre omgivningstemperatur och hög last under perioder av lägre omgivningstemperaturer. I Göteborg finns en stor mängd spillvärme tillgängligt för fjärrvärmeproduktion sommartid när behovet av värme är lågt. Tillgång till säsongsvärmelager möjliggör att fjärrvärmeproduktion flyttas från vinterhalvår till sommarhalvår, vilket kan ge såväl lönsamhet som miljönytta. Borrhålsvärmelager är ett förhållandevis billigt sätt att lagra värme, och innebär att berggrunden värms upp under sommaren genom att varmt vatten flödar i borrhål, för att under vinterhalvåret användas genom att låta kallt vatten flöda i borrhålen och värmas upp. I traditionella borrhålsvärmelager används ofta värmepump för att höja värmelagrets urladdade temperatur, men på grund av höga temperaturkrav för fjärrvärme kan kostnaden för värmepump bli hög. I denna rapport föreslås ett system för att klara av att nå höga temperaturer till en lägre kostnad. Systemet består av ett borrhålsvärmelager anpassat för högre temperaturer (HT-BTES) samt pelletspannor för att spetsa lagrets utgående fluid för att nå hög temperatur. Syftet med rapporten är att undersöka potentialen för detta HT-BTES-system med avseende på dess tekniska begränsningar, förmåga till fjärrvärmeleverans, konsekvenser för fjärrvärmesystemet, samt lönsamhet och miljöpåverkan. För att garantera att inlagringen av värme inte är så stor att priset för inlagrad värme ökar väsentligt, utgår inlagringen från hur mycket värme som kyls bort i fjärrvärmenätet sommartid. I verkligheten finns betydligt mer värme tillgänglig till låg kostnad. När HT-BTES-systemet producerar fjärrvärme, ersätts fjärrvärmeproduktion från andra produktionsenheter, förutsatt att HT-BTES-systemets rörliga kostnader är lägre. I Göteborg ersätts främst naturgas från kraftvärme, men också en del flis. Kostnadsbesparingen beror på differensen för total fjärrvärmeproduktionskostnad med och utan HT-BTES-systemet. Undersökningen visar att besparingen är större om HT-BTES-systemet placeras i ett område där det är möjligt att mata ut fjärrvärme med lägre temperatur. Om urladdning från HT-BTES kan ske med hög temperatur ökar också besparingen. Detta sker om lagrets volym ökar, om avståndet mellan borrhål minskar eller om värmeöverföringen mellan det flödande vattnet i borrhålen och berggrunden ökar. Dessa egenskaper för lagret leder också till minskade koldioxidutsläpp. Storleken på besparingen beror dock i hög grad på hur bränslepriser utvecklas i framtiden. Strategiska fördelar med HT-BTES-systemet inkluderar; minskad miljöpåverkan, robust system med lång teknisk livslängd (för delar av HT-BTES-systemet), samt att inlagring av värme kan ske från många olika produktionsenheter. Dessutom kan positiva bieffekter identifieras. Undersökningen visar att HT-BTES-systemet har god potential att ge lönsamhet och minskad miljöpåverkan, och att anläggning och drift av lagret kan ske utan omfattande lokal miljöpåverkan. Det har också visats att de geologiska förutsättningarna för HT-BTES är goda på många platser i Göteborg, även om lokala förhållanden kan skilja sig åt. För att nå lönsamhet för HT-BTES-systemet krävs en avvägning på utformning av lagret för att nå hög urladdad temperatur utan att investeringskostnaden blir för stor. Undersökningen visar att om anslutning av HT-BTES-systemet kan ske mot befintlig anslutningspunkt eller till befintlig värmepanna kan investeringskostnaden minska och därmed lönsamheten öka. Placering av HT-BTES-systemet i områden med risk för överföringsbegränsningar kan också minska behovet av att förstärka fjärrvärmenätet, och således bidra till att minska de kostnader som förstärkning av nätet innebär. Betydelsefulla parametrar för att nå lönsamhet för HT-BTES-system inkluderar dessutom kostnaden för inlagrad värme liksom vilket vinstkrav som kan accepteras. Tillgång till HT-BTES möjliggör ökad nyttjandegrad och flexibilitet för fjärrvärmeproduktionsenheter, och därmed ökad anpassningsmöjlighet till förändrade förutsättningar på värmemarknaden. Dock återstår att visa att komponenter som klarar de höga temperaturkraven kan tillverkas till acceptabel kostnad.
|
Page generated in 0.0306 seconds