| dc.description.abstract | Et grunnvarmebasert system kan benyttes til oppvarming av bygg. Hvis borehullene er plassert med en avstand på 5-7 m, må termisk energi tilbakeføres til borehullene for å opprettholde effektiviteten til systemet. Med en avstand mellom borehullene på 15-20 m, lades grunnen opp naturlig. Denne oppgaven undersøker mulige kilder som kan tilføre energi til borehull. Varmebehovet, og driftstiden, er basert på en skolebygning, med et klima som i Oslo. For å kunne simulere et slikt system, er egenskapene og måledata fra det grunnvarmebaserte systemet ved Ljan skole benyttet. Ved dette anlegget tilføres borehullene energi fra en bakkesolfanger. I denne oppgaven undersøkes i tillegg en platesolfanger, uteluft og ventilasjonsluft som mulige ladekilder.For de fire ladekildene er det gjennomført et litteraturstudium av energiforbruk, nødvendige komponenter og temperaturnivå. Simuleringer, med en numerisk borehullsmodell, utføres for hver av de fire ladekildene i kombinasjon med et grunnvarmebasert varmepumpesystem ved en skole. Basert på dette, anbefales en optimal ladekilde. Valget er tatt med hovedfokus på et lavt forbruk av primærenergi. I tillegg er faktorer som plass, fleksibilitet og temperaturnivå tatt i betraktning.Av de fire ladekildene som er undersøkt i denne oppgaven, egner platesolfangeren seg best til å lade borehull i et grunnvarmebasert system ved en skole med like klimatiske forutsetninger som for Oslo. Systemet bruker minst primærenergi ved å lade borehullene i en periode fra mai til september. Platesolfangeren leverer energi ved høye effekter, gjennomsnittlig 175,1 kW, og har færrest driftstimer av de fire ladekildene. Begrensningen til platesolfangeren ligger i at bygningen må ha et stort nok takareal tilgjengelig for installasjon, og at solfangeren helst skal være rettet mot sør. Ved å utvide ladeperioden til å inkludere mars og april, kan platesolfangeren levere ekstra energi. Da kan enten solfangerarealet reduseres, eller den ekstra energien kan utnyttes til oppvarming av varmtvann, eller romoppvarming. Det sistnevnte vil spare borehullene for uttak av energi, som igjen vil redusere energimengden som må tilbakeføres til borehullene.En bakkesolfanger er den nest beste ladekilden med tanke på energiforbruk. Gjennomsnittlig effekt er 53,6 kW. En bakkesolfanger kan være aktuell hvis takarealet på bygningen ikke er tilgjengelig, eller hvis retningen på taket ikke er ideell. Ljan skole er i en spesiell situasjon fordi fasaden er fredet, og en platesolfanger kan derfor ikke installeres på taket. Deres beste alternative ladekilde er dermed en bakkesolfanger. Ventilasjonsluft som ladekilde blir energikrevende i kombinasjon med en skole, fordi ventilasjonsanlegget vanligvis er avslått i ladeperioden. Ventilasjonsluft leverer energi med en gjennomsnittlig effekt på 120,2 kW, og kan være svært aktuell som ladekilde for bygninger som er i bruk i ladeperioden. Uteluft kan etter simuleringene i denne oppgaven ikke anbefales, da den har størst totalt energiforbruk i ladeperioden, og leverer energi ved en lav gjennomsnittlig effekt på 67,1 kW. En parameterstudie av borehullsmodellen viser at det er bedre å lade borehullene med høye effekter over en kortere tidsperiode, enn med lave effekter over en lang periode. Dette gjelder uavhengig av ladekilden. | nb_NO |
