Kondensbildning är ett stort problem i ishallar vilket leder till stora konsekvenser ifall det inte åtgärdas. Installation av ett avfuktningssystem är ett måste i ishallar men det betyder högre energianvändning. Denna studie undersöker hur RH-styrning (relativ fukthalt) för en avfuktare i PF Arenan lokaliserat i byn Lindefallet i Hudiksvalls kommun kan energieffektiviseras och samtidigt se till att kondensbildning undviks i ishallen. Kondensbildning i ishallar framkommer framförallt på takytan och isplanen. Kondens på isplanen sker när luftens absoluta luftfuktighet är större än den absoluta fuktigheten för isens gränsskikt. Eftersom isen har en temperatur under 0 °C så kommer vattnet att frysas på planen vilket åtgärdas genom att slipa isen med en ismaskin. Forskning visar att avfuktningsstyrning för att undvika kondens på isplanen leder till att avfuktaren blir överdimensionerad för att undvika takkondens. Konsekvenser för takkondens anses som mer allvarliga än de för kondens på isplanen, vilket har lett till att framtagning av ny styrning har fokuserat på att undvika takkondens. Mätningar har utförts i PF Arenans roterande sorptionsavfuktare och lufttillstånden inuti ishallen samt utomhus. Resultatet från mätningar används för att avgöra om det sker kondensbildning i ishallen. Olika styrstrategier jämförs med befintlig RH‑styrning för att fastställa vilka förbättringar som kan tillämpas. Resultat visar att vid stora personlaster och användning av ismaskinen leder till att takkondens framkommer under korta perioder. Samtidigt så går inte regenereringsbatteriet på maxeffekt under dessa perioder vilket betyder att avfuktningskapaciteten kan höjas. RH-styrning leder till överdimensionering i förhållande till båda kondensfenomenen under stora perioder, speciellt under kalla inomhustemperaturer. Föreslagen styrning går ut på att processluftens daggpunkt ska hållas två grader Celsius under takets yttemperatur. Styrningen kan definieras som en varierande daggpunktsstyrning. Det rekommenderas också att regenereringstemperaturen ökar ju mer börvärdet avviker från målfunktionen. Dock så analyserades inte en sådan ökning av regenereringstemperaturen i detalj. Det approximerades att ungefär 1 100 kWh el per månad kan sparas för avfuktaren motsvarande en energiminskning av 22 % gentemot den befintliga styrningen. Approximering förmodar att ismaskin slipar isen lika mycket med båda styrningarna och tar inte hänsyn till den ökade energianvändningen ifall högre regenereringstemperaturer tillämpas i avfuktaren. / Condensation is a major problem in ice rink arenas and if it is not resolved, will lead to construction damages. Generally, ice arenas use dehumidifiers to dehumidify the indoor air which causes an increase in energy use in the facility. This study investigates how the control strategy of the dehumidifier in the PF Arena localized in Lindefallet in Hudiksvall municipality can be improved to save energy while preventing the occurrence of condensation in the ice rink arena. Condensation in ice arenas occur on the ice surface and roof surface. Ice surface condensation occur if the indoor air humidity is higher than the humidity of the ice surface boundary layer. The ice will freeze the moisture onto the surface which require an ice resurfacer to flatten the playing field. Studies has shown that control strategies for dehumidification to prevent condensation on the ice surface results in oversizing of the dehumidifier for preventing condensation on the roof surface. And as condensation on roof surface leads to more serious consequences than that of ice surface condensation, it is of more interest to prevent the former. Measurements has been carried out on PF Arenan’s desiccant wheel dehumidifier and indoor as well as outdoor air. Results from measurements are used to analyze if any condensation occurs in the ice rink arena. Other control strategies are compared to the one used in PF Arenan to determine what improvements can be applied to the dehumidifier. Results show that during events and use of ice resurfacers some condensation on the roof surface occurs for short periods. During these periods, the regeneration heater does not use full power which could be used to increase the moisture removal capacity. The RH-control strategy results in oversizing for most hours when controlled to both condensation phenomenon, especially during cold temperatures. The recommended control strategy is to keep the dewpoint of the inlet process air 2 °C below the roof surface temperature. This control strategy is a type of variable dewpoint control function. It is also recommended to increase the regeneration temperature proportionally to the difference between the setpoint and the objective function. However, the results of this measure were not analyzed in detail. The new control strategy would approximately save 1 100 kWh per month over the current control function which amounts to an energy use decrease of 22 % for the dehumidifier. Assumed that behavior of ice resurfacing is not changed with the new control function and the approximation does not consider the increase of energy use if the regeneration temperature is increased.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:hig-32844 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Lindqvist, Simon |
| Publisher | Högskolan i Gävle, Energisystem och byggnadsteknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0031 seconds