Return to search

Dimensionering, styrstrategier och utfall av värmepumpar i små bostadshus med stor termisk massa / Dimensioning, control strategies and outcome of heat pumps in small residental houses with large thermal mass

En byggnad med hög termisk massa kan lagra värme i byggstommen som senare avges tillbaka till boendemiljön när temperaturen sjunker. Detta har en dämpande effekt på temperaturvariationer, vilket minskar uppvärmningssystemets toppbelastningar. Simuleringar har gjorts för att undersöka den termiska massans effekt på uppvärmningsbehovet för en rad olika varianter på ett småhus med varierande termisk massa och isolering. Termiska massan resulterade i att byggnadernas energibehov minskade med strax över 1 %. Effektbesparing är något högre, omkring 5 %. Med en timbaserat elprissättning finns möjligheten att minska uppvärmningskostnaderna genom att undvika att värma bostaden när elpriset är som högst. Genom en analys av dygnsmedelelprisvariationer kunde den potentiella besparingen vid olika uppvärmningsavbrott uppskattas till 7,5 % om uppvärmningen sker enbart under dygnets 12 billigaste timmar. Dessa besparingar förutsätter att bostaden klarar uppehåll i uppvärmningen utan att inomhustemperaturen varierar för mycket. Simuleringar utfördes för att undersöka hur kraftiga temperaturvariationer det blir vid olika långa uppvärmningsuppehåll för två av varianterna på småhusen, med tidskonstanter på 2,3 respektive 7,7 dygn. Simuleringen visade att temperaturen sjönk med 3,5 °C under ett 3 timmar långt uppvärmningsavbrott i ett lätt hus under 2002 års kallaste vecka, vilket kan jämföras med ett tungt hus vars temperatur sjönk med 3 °C efter lika lång tid. Simuleringen jämfördes med handberäkningar som visade att temperaturen inte sjunker lika snabbt som i simuleringarna. Under en vecka med ännu kallare förhållande har det lätta husets inomhustemperatur sjunkit med 1 °C efter 3 timmar, och i det tunga huset har temperaturen endast sjunkit med 1 °C under 12 timmar. / A building with high thermal mass can store heat in the building that will later be released back into the living environment when the temperature drops. This has a moderating effect on temperature variations, which reduces heating system peak loads. Simulations have been conducted to investigate the thermal mass effect on the heating requirements for a variety of variants of a single-family home with varied thermal mass and insulation. Thermal mass resulted in a decrease of the energy needs of buildings by just over 1 %. Power saving is somewhat higher, around 5 %. With an hourly electricity price setting it is possible to reduce heating costs by avoiding heating the building when electricity prices are highest. Through an analysis of the daily average electricity price variations the potential savings at different heating interruption could be estimated to 7.5 % if the heating takes place only during the 12 cheapest hours of the day. This assumes that the indoor temperature does not vary too much with interrupted heating. Simulations were performed to investigate how severe the temperature variation becomes at different lengths of heating interruption for two of the variants of the single-family home, with time constants of 2.3 and 7.7 days. These showed that the temperature decreased by 3.5 °C during a 3 hour long heating interruption of a light weight house in the coldest week of 2002. This compares with a heavy weight house whose temperature dropped by 3 °C for the same length of time. The simulation was compared with hand calculations showing that the temperature does not drop as fast as in the simulations. During a week with even colder circumstance the light weight house's indoor temperature decreased by 1 °C for 3 hours in the heavy weight house, the temperature only dropped by 1 °C for 12 hours.

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-148105
Date January 2014
CreatorsNilsson, Johan, Johansson, Tobias
PublisherKTH, Energiteknik
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageSwedish
Detected LanguageSwedish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess

Page generated in 0.0017 seconds