Hvorfor kombinere jordvarmeslanger og faskiner?

Transkript

1 1 Hvorfor kombinere jordvarmeslanger og faskiner?

2 Udvikling af faskiner med jordvarmeslanger v/hanne Kjær Jørgensen, Rørcentret, Teknologisk Institut Udvikling af prototyper Udvikling af test-metode Afprøvning og dokumentation

3 Hvorfor? Multifunktionel LAR-løsning kobling mellem energi og regnvand 2 myg i ét klask! gravearbejdet er det samme 3

4 Teoretisk forprojekt, konklusioner Modelberegning af energiindholdet i regnvand, der nedsives omkring en jordvarmeslange Tydelig sammenhæng mellem jordens mætningsgrad og de termiske egenskaber i jorden Jorden tilføres varme fra det nedsivende regnvand Forsigtigt skøn: Øgede varmetilførsel op i mod 20 %, Faskinens udformning er afgørende for effektforøgelsen 4

5 Udvikling, etablering samt afprøvning af prototype Udvikling af 2 prototyper. Udvikling af testmetode Test og afprøvning af prototyper på TI Afrapportering 5

6 Deltagende parter: Naturstyrelsen Robert Jensen TI Køle- og Varmepumpetek, Ivan Katic og Per Henrik Pedersen Kolding Spildevand, Jette Nørgaard Jensen Greve Forsyning, Charlotte Jersborg Albertlund Kommune, Hans Henrik Høg og Ian Cridland Nyrup Plast A/S, Henrik Johansen Nordisk Wavin A/S, Henning Stabell og Thomas Milert Hansen TI Rørcentret, Hanne Kjær Jørgensen

7 7 Prototype 1

8 8 Prototype 2

9 Testmetode (målinger) Energimålere: måling af temperatur i til- og udløb samt måling af flow hver halve time Måling af fugt i jorden hver time (længdeprofil) 9

10 10

11 Forundersøgelser og dimensionering Sigtekurveanalyser Nedsivningstest Dimensionering af faskiner 2 års regn 144 m 2 tag Dimensionering af varmepumpe samt længde af jordvarmeslanger Temperaturforskel skulle være tilstrækkelig stor Flow i de 3 kredsløb skulle være i samme størrelsesorden 11

12 12 Etablering af jordvarmefaskiner

13 13

14 14

15 15

16 16 Montering af energimålere

17 Montering af fugtsensorer 17

18 18 Aflæsning af fugtsensorer

19 Flow (l/h) 160 Flow Maj Måler 63: Proto 2 spoler Måler 64: Reference Måler 65: Proto 1 dræn Tid (timer) 19

20 Temperaturforskel (K) 3,5 Temperaturforskel Maj ,0 2,5 2,0 1,5 1,0 Måler 63: proto 2 spoler Måler 64: reference Måler 65: proto 1 dræn 0,5 0, Tid (timer) 20

21 Akkumuleret energi (kwh) 2500 Akkumuleret energi Maj Måler 63: proto 2 spoler Måler 64: reference Måler 65: proto 1 dræn Tid (timer) 21

22 Akkumuleret energi (kwh) 200 Akkumuleret energi gennem (0,0) Maj Måler 63: Proto 2 spoler Måler 64: Reference Måler 65: Proto 1 dræn Tid (timer) 22

23 Akkumuleret energi (kwh) 8 Akkumuleret energi gennem (0,0) pr. m jordvarmeslange Maj Måler 63 proto 2 spoler måler 64 reference Måler 65 proto 1 dræn Tid (timer) 23

24 Datagrundlag Måned Antal målepunkter i alt Antal mulige datapunkter %-vis data I alt

25 Forsøgsresultater 120 Månedlig nedbør Høje Tåstrup Totale nedbør: 585,4 mm 25

26 Fugtighed (m3/m3 VWC) Fugtdata 1. sep nov ,450 0,430 0,410 0,390 0,370 0,350 0,330 0,310 0,290 0,270 0,250 Måler 64 Reference Måler 65: Proto 1 dræn Måler 63 Proto 2 Udenfor membran Tid (timer) Måler 63 Proto 2 Indenfor membran 26

27 3,50 Gennemsnitlig temperaturforskel (K) 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 okt-11 nov-11 dec-11 jan-12 feb-12 mar-12 apr-12 maj-12 jun-12 jul-12 aug-12 sep-12 okt-12 Måler 63: Proto 2 spoler Måler 64: Reference Måler 65: Proto 1 dræn 27

28 140,00 Gennemsnitlig summeret energi (kwh) 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 okt-11 nov-11 dec-11 jan-12 feb-12 mar-12 apr-12 maj-12 jun-12 jul-12 aug-12 sep-12 okt-12 Måler 63: Proto 2 spoler Måler 64: Reference Måler 65: Proto 1 dræn 28

29 4,50 Gennemsnitlig summeret energi pr. m jordvarmeslange (kwh) 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 okt-11 nov-11 dec-11 jan-12 feb-12 mar-12 apr-12 maj-12 jun-12 jul-12 aug-12 sep-12 okt-12 Måler 63: Proto 2 spoler Måler 64: Reference Måler 65: Proto 1 dræn 29

30 Akkumuleret energi pr. måned (kwh) Måned Prototype 1 (kwh) Prototype 2 (kwh) Reference Proto 1 (%) Proto 2 (%) September * 26* 17* 1265* 53* Oktober November December Januar Februar Marts April Maj Juni Juli August September Oktober I alt

31 Akkumuleret energi pr. måned (kwh pr. meter jordvarmeslange) Måned Prototype 1 (kwh) Prototype 2 (kwh) Reference Proto 1 (%) Proto 2 (%) September ,29* 0,32* 0,63* 1216* -49* Oktober ,89 1,83 5, November ,07 1,73 5, December ,54 2,14 5, Januar ,39 1,04 2, Februar ,18 0,75 1, Marts ,68 1,10 3, April ,54 1,58 4, Maj ,93 1,69 4, Juni ,00 1,65 4, Juli ,50 1,04 2, August ,25 1,33 4, September ,89 1,59 4, Oktober ,43 1,02 3, I alt 74,29 18,49 52,

32 Konklusioner 14 måneders sammenhængende data Jorden er langt mere fugtig ved prototype 1 og 2 end ved referencen, og de måneder, hvor det regner mindst, er jordfugtigheden også mindst. Prototype 1 fungerer bedst Prototype 1 er 47% bedre til at hive varme ud af jorden end referencen Prototype 1 er 42% bedre til at hive varme ud af jorden end referencen pr. m. jordvarmeslange 32

33 Det videre arbejde Der er potentiale i jordvarmefaskinen Vi arbejder videre for at identificere betydende parametre, der har betydning for effekten Demo-anlæg 33