Markvärme används för att hålla bland annat gångvägar och parkeringshus fria från snö och is. Dessa system styrs oftast baserat på momentan data hämtat direkt från anläggningen. Dessa markvärmesystem förbrukar stora mängder energi och syftet med detta projekt var att baserat på framtida väderprognoser optimalt och individuellt styra driften för att minimera energiförbrukningen. Baserat på momentan marktemperatur och framtida väderprognoser går det att skapa en modell över markens framtida temperatur. Med hjälp av den framtida marktemperaturen samt tidigare och framtida nederbördsintensiteten går det att identifiera potentiellt farliga förhållanden som kommer att kräva markvärme. När detta behov är identifierat beräknas den tid det kommer ta att värma upp marken till en bestämd temperatur och smälta all nederbörd som befinner sig på marken. När all nederbörd har smält börjar processen att torka marken. Med en ytavrinningsfaktor på 0.9 antas det att 90% av all nederbörd kommer att rinna av från vägen. Baserat på marktemperaturen och diverse olika väderparametrar beräknas avdunstningstiden för de resterande 10% av nederbörd som fortfarande är kvar på marken. När all nederbörd har avdunstat och ingen ny nederbörd är väntad inom tre timmar så anses marken vara torr och systemet går ur drift. Systemet testades med data från februari 2023 och jämfördes med driften av markvärmen hos en av GateIBS anläggningar. Logiken för start av drift testades separat från logiken för stopp av drift. Det nya systemet skulle starta driften två gånger under februari med en nederbördsgräns satt till 3mm och 5mm och tre gånger med nederbördsgränsen satt till 1mm. Detta är en drastisk minskning jämfört med det faktiska markvärmesystemet som gick i drift totalt tio gånger under samma månad. Logiken för stopp av drift testades enbart då det faktiska markvärmesystemet gick i drift och under hela månaden så skulle det nya systemet sammanlagt stoppat driften 50 timmar tidigare vilken är en minskning i tid av total drift med 29.2% och en minskning i förbrukad energi med 28.5%. / Ground heating is used to keep walkways and parking lots free from snow and ice. These systems are usually controlled based on real-time data obtained directly from the facility. These ground heating systems consume large amounts of energy, and the purpose of this project was to optimally and individually control the operation based on future weather forecasts in order to minimize energy consumption. Based on the current ground temperature and future weather forecasts, it is possible to create a model of the future temperature of the ground. Using the future ground temperature, as well as past and future precipitation intensity, it is possible to identify potentially hazardous conditions that will require ground heating. Once this need is identified, the time it will take to heat the ground to a specific temperature and melt all the precipitation on the ground is calculated. After all the precipitation has melted, the process of drying the ground begins. With a surface runoff factor of 0.9, it is assumed that 90% of all precipitation will run off from the road. Based on the ground temperature and various weather parameters, the evaporation time for the remaining 10% of precipitation still on the ground is calculated. When all the precipitation has evaporated and no new precipitation is expected within three hours, the ground is considered dry, and the system stops operating. The system was tested using data from February 2023 and compared with the operation of the ground heating system at one of GateIBS facilities. The logic for starting the operation was tested separately from the logic for stopping the operation. The new system would initiate the operation twice in February with a precipitation threshold set at 3mm and 5mm, and three times with the threshold set at 1mm. This is a drastic reduction compared to the actual ground heating system, which started a total of ten times during the same month. The logic for stopping the operation was tested only when the actual ground heating system was in operation, and throughout the month, the new system would have stopped the operation 50 hours earlier, resulting in a total reduction in operating time of 29.2% and a reduction in energy use by 28.5%.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:umu-217256 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Dalberg, Niklas |
| Publisher | Umeå universitet, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0026 seconds