SOLVARMESYSTEM MED VARMEPUMPE HENRIK LAWAETZ. LABORATOR I ET FOR VARME I SOLER I NG DANMARKS TEKNISKE HgJSKOLE OKTOBER 1978 MEDDELELSE NR, 78

Relaterede dokumenter
Solvarme 2: Danske solvarmeanlæg til rumopvarmning - er det den rigtige type anlæg?

HÅNDBOG FOR ENERGI KONSULENTER ENFAMILIEHUSE. Version Beregnet forbrug Gyldig fra den 1. juli 2012

BEREGNING AF ET SOLVARMESYSTEM. HERFflLGE TORP SERTRYK AF VARME, JUNI 1977 MEDDELELSE NR, 61

Solvarmeanlæg til store bygninger

Ref.: VP XX Varmepumper / Elvarme suppleres med én luft/luft varmpumpe der opfylder kravene i BR10 Standardhus for elopvarmede huse

INDHOLDSFORTEGNELSE VARMT OG KOLDT VAND 0 1. Varmt vand 0 1

Din personlige. varme og varmt vand system beregning. System beregning

BR10 og solvarme. Leon Buhl Teknologisk Imnstitut, Energi & Klima

Bidrag til idékonkurrence Fjernvarmens Udviklingscenter Sommer 2011

Solvarmeanlæg til store bygninger

Solvarmeanlæg til store bygninger

Den gode energirådgivning Varme M3 Anlægget. Kristian Kærsgaard Hansen

Solvarme i forbindelse med bygninger

Simuleringsresultater

Din personlige. varme og varmt vand system beregning. System beregning

Kombinerede sol/varmepumpeanlæg i praksis analyse af måledata

Forbedret varmtvandsbeholder til små solvarmeanlæg til brugsvandsopvarmning

10. Bestemmelse af kedelstørrelse

ELFORSK PSO-F&U 2007

Fakta omkring passivhuse - termisk komfort-

LAVE VARMEUDGIFTER MED WELLMORE JORD VARMEPUMPER

K% Æ"N ^v-a TC^^-^ /""<N,-V^ js AFDELING MIDTJYLLAND, Vestergade 48 H

Kombinationer af VE anlæg. Leon Steen Buhl Teknologisk Institut, Energi & Klima

solvar t peanl Beregning af et anlq til en mindre bebyggelse Leif anderskov Jsrgensen

Valg af kedelstørrelse i forhold til husets dimensionerende varmetab. Notat August 2003

Vurdering af forslag til nye energibestemmelser i bygningsreglementerne i relation til småhuse.

13:00 Velkomst Solvarmeanlæg Brugsvandsanlæg Kombianlæg Energibesparelser for solvarmeanlæg Projektet Solvarmeanlægs energibesparelser

Klimaskærm konstruktioner og komponenter

Sol til vand og varme. SOLFANGERE til væskebaseret opvarmning

Der er regnet med 3 moduler placeret på sydvendt tag over udhus og 2 moduler placeret på vestvendt tag over beboelse.

Projektsammendrag Ærøskøbing Fjernvarme Ærø Danmark

Projektsammendrag Nordby/Mårup Samsø Danmark

BYG DTU. Lavenergihus i Sisimiut Solvarmeanlæg. Baggrund og forslag. Simon Furbo Louise Jivan Shah. Sagsrapport BYG DTU SR ISSN x

SOLVARMEANLÆG FORÅR 2010

Ta hånd om varmeforbruget - spar 55%

Hvad er det så vi skal huske?

Koncepter til overvindelse af barrierer for køb og installation af VE-anlæg task 2. Skitsering af VE-løsninger og kombinationer

INDHOLDSFORTEGNELSE VARMT OG KOLDT VAND 0 1. Varmt vand 0 1

Nye ligninger til husholdningernes varmeforbrug varmebalance

Beslutning 10. Kondenserende kedler beslutning 10 i henhold til oplæg fra EOF

Præsenteret af Søren Andersen, GeoDrilling

1 Konklusion MEMO. Der er foretaget en vurdering af campinghytters og mobilehomes energiforbrug ved udlejning i vintersæsonen.

Hoteller CAMPING SÅDAN BLIVER FORRETNINGEN EN FORNØJELSE. wellness og sport.

Bliver solvarme rentabel og moderne igen?

Greenlab solvarmeprøvefaciliteter ved DTU Byg Åbningskonference Elsa Andersen DTU Byg Brovej bygning Kgs. Lyngby

Din personlige. varme system beregning. System beregning

Udskiftning af varmtvandsbeholder

Etagehus med lavtemperaturanlæg

Neotherm WPA302 Brugsvandspumpe Type ECO og E-LF. 7 års Garanti

solceller i bygningsreglementet

Anette Schack Strøyer

Din personlige. varme system beregning. System beregning

RAPPORT. Gas og vedvarende energi. Solvarme, gaskedel og stor akkumuleringstank. Projektrapport Juni 2013

Alfred Heller. Notat vedr. UVE-ansøgning Røgerivej 3, Energiindpakning Udredning til udvalg under Energistyrelsen. Sagsrapport BYG DTU SR-01-13

Solceller og lagring af elektricitet

Silkeborg Varme solvarmeanlæg. Verdens største solvarmeanlæg

SPAR PÅ ENERGIEN I DIN BYGNING - status og forbedringer

MWh Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec Året Varme 0,77 0,74 0,37 0,06 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,12 0,47 2,74-0,65-0,67-0,64

HÅNDBOG FOR ENERGI KONSULENTER FLERFAMILIEHUSE. Version Beregnet forbrug Gyldig fra den 1. juli 2012

Projektsammendrag Brædstrup Fjernvarme Danmark

VP 1-53, reviderede værdier. Dokumentation standardværdikatalog

Stoholm Fjernvarme a.m.b.a. Ekstraordinær generalforsamling den 29. januar 2014

INDHOLDSFORTEGNELSE VARMEPRODUCERENDE ANLÆG 0 1. Solvarme 0 1

Varmepumper tendenser og udvikling. Svend V. Pedersen, Energi sektionen for køle og varmepumpeteknik

Behovsstyret. Jordvarme. - endnu lavere energiforbrug

Design af jordvarmeanlæg med og uden lagring

Nilan VP 18 Compact. Totalløsningen til ventilation og opvarmning i boliger MARKEDSFØRENDE ERHVERVS- OG BOLIGVENTILATION MED VARMEGENVINDING

Lys og Energi. Bygningsreglementets energibestemmelser. Ulla M Thau, civilingeniør, Ph.D. Søren Jensen Rådgivende Ingeniører

Vi er glade for, at I vil hjælpe os ved at udfylde spørgeskemaet. Vi håber, at I kan nå at svare senest fredag d. 29. november 2013.

Ændringer Følgende ændringer er foretaget den 1. januar 2014 i standardværdikataloget i version 3.0:

Bygningsreglement 10 Energi

Enkel og effektiv solfanger til varmt brugsvand med god samvittighed

VI HAR GJORT DET UMULIGE MULIGT SOL+ LØSNINGEN.

Vejledning til oprettelse af varmepumper i EK-Pro

SPAR PÅ ENERGIEN I DIN BYGNING - status og forbedringer

JORDVARME DANSK VARMEPUMPE INDUSTRI A/S. vedvarende energi - fra naturen. Billede udlånt af KFS-boligbyg

Renovering/udskiftning af varmekilder og varmeanlæg. Indhold. Christian Holm Christiansen, Teknologisk Institut, Energieffektivisering og ventilation

Spar på energien med den intelligente hybrid jord- eller luft/vand-varmepumpe

Projektsammendrag Skovparken Køge Danmark

Præsentation af Nordic Energy Group. - din samarbejdspartner når energibesparelser og design er vigtigt

Fysiske begrænsninger, maksimal produktion og arealspecifikt kapacitetskrav.

1 of 6. Energirapport. Indsatskatalog for energioptimering hos Syddjurs Kommune, Kolind Central Skole. Udarbejdet af: Henrik Ernst

Energibestemmelserne i bygningsreglementet

LAVE VARMEUDGIFTER MED WELLMORE LUFT/VAND VARMEPUMPER

Luft/vand. Varmepumpe LV DC. - endnu lavere energiforbrug

Lavenergihus i Sisimiut Beregnet varmebehov

Spar penge på køling - uden kølemidler

Energimærke. Gevninge Bygade 46 B 4000 Roskilde BBR-nr.: Energimærkning nr.: Gyldigt 5 år fra: Energikonsulent:

LAVE VARMEUDGIFTER MED BEHOVSSTYREDE JORD VARMEPUMPER

Solvarmeanlæg ved biomassefyrede fjernvarmecentraler

Checkliste for nye bygninger

Weishaupt kombinationsbeholder WKS. Den færdige varmtvandsbeholder for en enkel og hurtig montage. Et sikkert valg.

Energimærke. Adresse: Bjerring Hede 43 Postnr./by:

Beslutning 5. Træpillekedler - dokumentation for standardværdier. Udskiftning af kedel fra 1978 eller nyere til automatisk fyret træpillekedel

Solfangeranlægget. Simon Furbo DTU Byg Danmarks Tekniske Universitet Brovej, bygning Kgs. Lyngby Tlf.

Ydelse og effektivitet for HT solfanger

RING SØPARK - BRÆDSTRUP. Fremtidens fjernvarme i et bæredygtigt energisystem

Lavt forbrug. Højt forbrug

Optimal udnyttelse af solcelle-el i énfamiliehus

Jordvarme VV DC. - endnu lavere energiforbrug

Transkript:

SOLVARMESYSTEM MED VARMEPUMPE HENRIK LAWAETZ LABORATOR I ET FOR VARME I SOLER I NG DANMARKS TEKNISKE HgJSKOLE OKTOBER 1978 MEDDELELSE NR, 78 ARTIKEL I VVS IJR, 10 OKTOBER 1978

1. Indledning Den st0rste ydelse af et solvarmesystem fas ved at minimere varmetabene overalt i systemet. I et traditionelt udformet solvarmeanlæg vil man finde, at kun 15-30% af den p& solfangeren indstralede solenergi kan nyttiggeres, idet resten tabes eller har s3 ringe intensitet, at udnyttelse er umulig. Det væsentligste tab sker i solfangeren, og de kan her deles op i optiske og termiske tab. For at nedsætte de optiske tab kan man reducere antallet af dæklag -<erved Oges imidlertid de termiske tab, hvorfor et kompromis bliver nedvendigt. En anden mulighed for at nedsætte de termiske tab er at sænke temperaturniveauet, saledes at der kun optræder sma temperaturdifferencer mellem absorberpladen og omgivelserne. Rent praktisk kan det g0res ved at indbygge en varmepumpe i solvarmeanlægget, således at solfangerne i perioder har lave driftstemperaturer og derved næsten kun optiske tab. 2. Systemudformningen En varmepumpe kan indbygges i et solvarmesystem på mange mader, men her er valgt en af de enkle, saledes at systemets virkemade bliver let at gennemskue. Princippet i systemet er skitseret p3 figur 1. Solfangeren leverer p3 traditionel vis varme til en vandfyldt akkumuleringstank. I mellem denne og varmeafgiversystemet er der indskudt en varmepum- Pe. Varmesystemet er udformet som et lavtemperaturan-

læg, dvs. at man ~nder alle omstændigheder kan dække varmebehovet ved en freml0bstemperatur ph 45O C. For at sikre en nogenlunde konstant driftstilstand for varmepumpen er varmesystemet forsynet med en mindre buffertank, hvori varmtvandsbeholderen er placeret. Nar varmelagertanken er "t0mt" for varme, hvilket regnes at ske nar temperaturen kommer ned p3 5O C, kan varmepumpen ikke arbejde, og tilskudsvarmen tilferes derfor direkte til buffertanken, fx via et el-varmelegeme. Systemet vil 3 3 forskellige driftstilstande afnængigt af akkumulatortanktemperaturen t*: a) 45 5 ta : varmebehovet dækkes af akkumulatortanken (ren solvarme) b) 5 < ta < 45: varmebehovet dækkes af akkumulatortanken via varmepumpen (solvarme + el til varmepum- pen) C) ta < 5 : Varmebehovet dækkes ved tilskudsvarme (ingen solvarme) Hvilken driftsform, der er den hyppigste, afhænger af solfangerens st0rrelse i forhold til varmebehovet. Beregningsforudsætninger Det skitserede systems ydelser er ved hjælp af et udviklet edb-program simuleret igennem et ar med de falgende forudsætninger vedr. komponenter, varmebehov og klimapavirkninger. 3.1 Solfangeren Solfangeren er beregnet med en typisk plan absorbator med en almindelig sort overflade og 1 dæklag af glas. Hældning lig med 45 grader. 3.2 Vand tankene Akkumulator- og buffertank antages at være cirkulærcylindriske tanke med længde lig 2 gange diameter, overalt isoleret med 15 cm mineraluld og anbragt i et rum med en konstant lufttemperatur ~a 20 C. 3.3 Varmepumpen Der er opbygget en simpel matematisk model af en lille vand-til-vand varmepumpe ud fra maleresultater opnaet i praksis. Som funktion af forskellige indl0bste,eraturer til fordamper- og kondensatorvarmevekslerne er modellens ydelser vist p8 figur 2. I praksis kan man ikke tillade, at fordampertemperaturen bliver alt for haj, s& der er her sat den begrænsning, at indlbbstemperaturen ikke m& overstige 15O C. Indl0bstemperaturen til kondensatoren er altid ca. 45O C, og derved fas det p& figuren skitserede arbejdsomrade. 3.4 Vejrdata og varmebehov Ved edb-beregningen er benyttet det danske Referencear's klimadata [l] til bestemmelse af solfangerens ydelse. Varmebehovet bestar dels af rumopvarmning og dels af varmt brugsvand. Rumopvarmningsbehove t er med Referencearet beregnet for 3 karakteristiske huse, og da varmtvandsforbruget er sat til 300 l/d@gn opvarmet fra 10 til 45O C, hvilket

svarer til 4400 kwh/&, for husene: Hus I : 28500kWh/Ar Hus 11 : 18800 kwh/ar Hus III : 11000 kwh/ar fas følgende varmebehov Hus I svarer til et typisk dansk enfamiliehus bygget i 1960qerne, mens hus II er isoleret, s3 det opfylder kravene i det nye Bygningsreglement, BR 77. Endelig vil hus III's varmebehov være typisk for et ekstremt dt isoleret hus, et sakaldz lavenergihus. 4. Beregningsresultater P3 figur 3 er hele systemets arlige ydelse vist som funktion af solfangerareal og varmebehov, idet akkumulatortankens storrelse er sat til 100 l/ml solfang. Samtidig er skitseret solfangernes ydelse og energitilførslen til varmepumpen. Det ses, at jo større et varmebehov, jo større ydelse giver systemet. Ved at sammenholde ydelserne med behovet fremgar det, at behovet selv med det største solfangerareal og mindste varmebehov ikke kan dækkes 100%. Det skyldes primært, at varmepumpen med de benyttede akkumuleringstanke ikke har varme nok til fordampersiden i de perioder, hvor solen ikke skinner. Ved at g@re akkumuleringstanken stgrre bedres dette forhold, men som vist p3 figur 4 skal tan- 3 ken være meget stor, st0rre end 100 m., for at hus II's varmebehov kan dækkes 100% med de valg- te solfangerstørrelser., 4.1 Sammenligning med solvarmesystem uden varmepumpe For at kunne vurdere hvor meget varmepumpen betyder for systemets ydelse, er der foretaget en sammenligning med de i [21 beregnede ydelser for et typisk, traditionelt solvarmesystem uden varmepumpe. Med de samme 3 varmebehov opnas de p& figur 5 viste dækningsgrader som funktion af solfangerarealet, hvoraf det fremgar at varmepumpen incl. dens energiforbrug giver en betragtelig merydelse. Beregnes alene solfangerens ydelse pr. arealenhed pr. ar, og optegnes denne som funktion af varmebehovet pr. m2 fas med tilnemelse kurverne p3 figur 6. Kaldes solfangerarealet i systemet med varmepumpe AVp, kan det solfangerareal, At, et traditionelt anlæg skal have for at give samme ydelse, findes ud fra kurverne eller med tilnærmelse af ligningen : hvor F er det arlig varmebehov i kwh. 4.2 Varmepumpens Økonomi Som figur 6 og ligning (1) viser, er det muligt for samme ydelse at nedsatte solfangerarealet væsentligt ved at benytte en varmepumpe. Om det ogsa er en Økonomisk fordel vil bl.a. afhænge af prisen p& varmepumpen i forhold til solfangeren. Dette er illustreret p3 figur 7, hvor man med udgangspunkt i en given størrelse af solvarmesystemet med varmepumpe kan finde sterrelsen af det system uden varmepumpe, der giver samme ydelse.

I afhængighed af solfangerprisen kan den fremkomne arealbesparelse omregnes til det bel0b varmepumpen må koste, for at de to systemer ogsa koster det samme og derved er lige gode. Da arealbesparelsen er lidt afhængig af varmebehovet, er figur 7 optegnet med varmebehov på 10.000 og 30.000 kwh/sr, men som det fremgar, har selv denne store varation i varmebehov ringe indflydelse. Det er derfor rimeligt at benytte middelværdier, og eksempelvis findes for et anlæg p3 40 m 2, at varmepumpen må koste 8.500, 17.500 eller 26.000 kr., når solfangerpri- 2 sen er hhv. 500, 1000 og 1500 kr/m. 5. Konklusion De gennemforte beregninger viser, at i solvarmesystemet med varmepumpe er ydelsen af solfangeren ca. 50% stgrre end i det tilsvarende traditionelle anlæg. Der synes derfor at være mulighed for at opna en besparelse i anlægsr-kostningerne ved at bruge en varmepumpe. Man må dog ikke glemme, at en væsentlig forudsætning for at solvarmeanlæg kan siges at være @komiske er, at levetiden er lang og driftomkostningerne sma. En varmepumpe komplicerer systemet yderligere og for0ger dermed risikoen for h0jere drift- og vedligeholdelsesomkostninger. 5. Ref erencer [l] Referencearet. SBI rapport nr. 89, 1974. 121 Jgrgensen, L.S. 8i H. Lawaetz: Dimensionering af solvarmeanlæg. Laboratoriet for Varmeisolering. Medd. nr. 71, november 1977.

Qk = afgivet effekt COP = effekt faktor Indlabstemp. Qe = tilfsrt effekt til kondensator Indlabstemperatur til fordamper Figur 2. O O 10 20 30 40 50 60 70 80 SOLFANC 4AREAL M* FIGUR 3

FIGUR 4 10-0 - SYSTEM MED V? ---- TRADITIONELT SYSTEM I I I I l I I O 10 20 30 40 50 60 70 80 SOLFANCERAREAL, M* VARRELAGER = 0,l bi* FIGUR 5

SOLFANGERYDELSE y TRADITIONELT SYSTEM 0 0 1000 2000. 3000 VARMEBEHOV PR M' SOLFANGER FIGUR 6 FIGUR 7 13.