Vis enkel innførsel

dc.contributor.advisorStene, Jørn
dc.contributor.authorAlfstad, Linn Charlotte Melvik
dc.date.accessioned2018-08-20T14:01:36Z
dc.date.available2018-08-20T14:01:36Z
dc.date.created2018-06-14
dc.date.issued2018
dc.identifierntnudaim:19902
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11250/2558596
dc.description.abstractOtto Nielsens vei 12E (ONV12E) er et kontorbygg, bygget som en utvidelse i kontorsenteret på eiendommen Otto Nielsens vei 12, i Trondheim. Bygget er en av fire bygg som er fordelt i seksjonene A-E. ONV12E er et nær-passivhus og har BREEAM-klassifisering «Excellent», med oppvarmet bruksareal på 8940m2. I ONV12E er det installert en avansert varmepumpe/kjølemaskin (VP/KM) med grunnfjell som varmekilde. Denne dekker varme- og kjølebehovet til bygget, samt nesten hele behovet for varmt tappevann. ONV12A-D er bygget i tidligere byggetrinn, og har derfor mindre isolerende bygningskonstruksjon og er tilkoblet fjernvarmedistribusjonsnettet til Statkraft varme med dimensjonerende tur- og returtemperatur på 80/60°C. Det termiske energisystemet i ONV12E er designet spesifikt rundt et nesten konstant og høyt kjølebehov, basert på forbruksmønsteret til leietakerne av bygget. Dette skal bidra til en overskuddsproduksjon av varme som kan overføres til ONV12A-D. På bakgrunn av koblingen for varmeoverføring til nabobyggene er termiske energisystemet i ONV12E en del av forskningsprosjektet Zero Emission Neighbourhoods (ZEN). I denne masteroppgaven er det termiske energisystemet i ONV12E målt og analysert for første år i drift. Det er utarbeidet en prosjektoppgave i løpet av høsten 2017 som presenterer det termiske energisystemet i detalj (Alfstad, 2017). Denne oppgaven har hovedfokus på hovedkomponentene som: VP/KM, varmedistribusjon, kjøledistribusjon, energibrønner, system for oppvarming av varmt tappevann og systemet for varmeoverføring til ONV12A-D. Disse temaene er videreført, målt og analysert for det første driftsåret masteroppgaven og de viktigste funnene som er gjort er følgende: Varmebehovet er større enn kjølebehovet i ONV12E Varmebehovet- og kjølebehovet er regnet ut og sammenliknet med prosjekterte verdier på flere måter for å presentere et mest mulig reelt resultat i løpet av det første driftsåret. Varmebehovet er målt til minst 50% høyere enn prosjektert. Kjølebehovet er målt til ca. 79% lavere enn prosjektert, men dette kan forventes å øke noe i fremtiden. Prosesskjølebehovet, som utgjør den største andelen av det totale kjølebehovet måles ikke opp mot normale verdier før midten av juli, og oppstart av loggene var i slutten av april. Estimert ut fra de stabile målingene i løpet av det første året, tyder det på at prosesskjølebehovet er ca. 75% lavere enn prosjektert. Energidekningsgraden til VP/KM er 95% Energidekningsgraden skal være 100% og grunnene til at den er redusert er driftsstans i VP/KM i sammenheng med et kompressorskifte. Reserveløsningen (Fjernvarme) ble benyttet i denne perioden. Energimåleren til reserveløsningen registrerer feilmålinger som reduserer den totale energidekningsgraden.   Total varmeleveranse til ONV12A-D er stor Den totale varmeleveransen til ONV12A-D er på ca. 220 000 kWh i løpet av første driftsår, noe som tilsvarer et negativt avvik fra prosjektert verdi på 26%. Likevel er dette ansett som en betraktelig varmeleveranse, som forventes å øke i fremtiden. Reguleringsstrategien er endret til aktiv varmeoverføring til ONV12A-D og har kun vært regulert i overordnet varmemodus det første driftsåret Det ble prosjektert at anlegget skulle ha stort overskudd av varmeproduksjon under overordnet kjøledrift, noe som kunne overføres til ONV12A-D fremfor å dumpes og for å unngå temperaturøkning i energibrønnene. Reguleringsstrategien er endret til å levere maksimal varmeleveranse til ONV12A-D, og har i den sammenhengen vært driftet i overordnet varmemodus hele det første driftsåret. Temperaturkravet under varmeoverføring til ONV12A-D er høyt Temperaturnivået for varmeleveranse er høyere enn prosjektert og VP/M reguleres derfor til å produsere temperaturer 15°C høyere enn utetemperatur-kompensert kurve. Dette bidrar til at VP/KM reguleres til å levere temperatur mellom 60-70°C i lange perioder, noe som reduserer SCOP og vil slite på komponentene i enheten. Fjernvarmeforbruket er redusert i ONV12A-D Det er sterke indiksjoner på at varmeoverføringen reduserer fjernvarmeforbruket i nabobyggene. Det er målt en reduksjon til 20-35% for månedene januar - april mellom 2017 og 2018. Reduksjonen i forbruk av fjernvarme imidlertid høyere enn varmeoverføring fra ONV12E, og kan derfor ikke kun skyldes varmeoverføringen. Energibrønnene viser tegn til god kapasitet under kontinuerlig varmeuttak Reguleringsstrategi i overordnet varmedrift har resultert i et nesten kontinuerlig varmeuttak i energibrønnene. Gjennomsnittstemperaturen i energibrønnene er redusert med ca. 3°C siden oppstart, men det skal forventes en temperaturreduksjon i energibrønnene i løpet av det første året i drift, så dette er ikke en sterk indikasjon på nedkjøling. Energibrønnene har kapasitet til å fungere som en varmekilde/varmesluk i ONV12E. Det er ikke anbefalt å regulere i kun overordnet varmedrift neste driftsår med tanke på temperaturutviklingen i energibrønnene. Volumstrømmen i energibrønnene er ideell og stabil Volumstrømmen i energibrønnene er målt til 0,55 l/s, noe som sikrer høy varmeoverføring uten høye trykktap, siden dette fører til at væsken er i overgang mellom turbulent og laminær strømning. Akkumuleringstankens sikrer jevn volumstrøm til kondensatoren under lavt varmebehov Akkumuleringstanken sikrer jevn volumstrøm til kondensatoren under situasjoner med lavt varmebehov. Volumstrømmen er målt til ca. 6,5 l/s, noe som er innenfor verdiene i produktdatabladet til VP/KM.   Energidekningsgraden for hetgassvarmeveksleren er lavere enn forventet Energidekningsgraden fra hetgassvarmeveksleren i VP/KM maksimalt 40%. Varme fra hetgassvarmeveksleren skal i teorien kunne dekke 100% av det totale oppvarmingsbehovet for varmt tappevann. Systemet for oppvarming av varmt tappevann er utformet på en slik måte og har så lavt tappevannsbehov at ca. 60% av varmebehovet uansett blir dekket via elektrisk varmeelement. Det totale energibehovet i system for oppvarming av varmt tappevann er høyere enn prosjektert Energimåling i elektrisk varmeelement er alene ca. like høyt som prosjektert verdi. Regner man med at dette energiforbruket står for 60% av totalt energibehov for varmt tappevann, vil det tilsvare at det totale effektbehovet for oppvarming av varmt tappevann er ca. 40% høyere enn prosjektert. Det er ingen indikasjon på økt dekningsgrad etter ombygning i systemet for oppvarming av varmt tappevann (ingen konklusjon) Det konkluderes ikke med noe i denne analysen siden det ikke er nok sammenliknbar data før og etter omkobling. Det anbefales å gjennomføre en grundig undersøkelse av systemet for oppvarming av varmt tappevann, og vurdere en omkobling for å utnytte varme fra hetgassvarmeveksleren i høyere grad. SCOP for VP/KM er moderat og er redusert på bakgrunn av en reguleringsstrategi med høy temperaturleveranse Det er regnet ut SCOP som inkluderer varmeleveransen for VP/KM på 2,3 (inkludert pumper). Det er på bakgrunn a reguleringsstrategi med varmeleveranse ved høye temperaturer og høyt temperaturløft at verdien ikke er høyere. Energisparingen er høy under varmeleveranse fra VP/KM Verdien for SCOP anses som helt moderat, men bidrar til en energisparing på ca. 80% sammenliknet med fjernvarmeløsning. Målt opp mot energisparing vil det lønne seg å produsere varme i VP/KM for å redusere fjernvarmeforbruket i ONV12A-D, selv med en noe redusert COP-verdi. God ytelse til tross for endret varmelast og reguleringsstrategi Selv om reguleringsstrategien og størrelsen på varmelastene er snudd, opprettholder systemet god ytelse. Det er ikke registrert noen alvorlige feil eller mangler i det termiske energisystemet, og det dekker varme- og kjølelastene uten tegn til kapasitetsmangel. Grunnen til dette er hovedsakelig at VP/KM er designet for varierende drift med mange kapasitetstrinn og har høy varme- og kjøleytelse.
dc.languagenob
dc.publisherNTNU
dc.subjectEnergi og miljø, Energiforsyning og klimatisering av bygninger
dc.titleAnalyse av termisk energiforsyning ved Otto Nielsens vei 12E
dc.typeMaster thesis


Tilhørende fil(er)

Thumbnail
Thumbnail

Denne innførselen finnes i følgende samling(er)

Vis enkel innførsel