| dc.description.abstract | Svømmeanlegg er svært energikrevende bygg med svært avansert luftbehandlingsanlegg sammenlignet med for eksempel bolighus eller kontorbygg. Spesielt det store behovet for avfukting er karakteristisk for svømmeanlegg. På grunn av høy innendørs lufttemperatur og bassengvannstemperatur er også varmebehovet ved slike anlegg stort. I den hensikt å forbedre slike bygg, de tilhørende tekniske installasjonene og styring er det viktig å skaffe innsikt i energibruken til de forskjellige delene i et slikt anlegg. Denne masteroppgaven tar for seg simulering av dynamisk termisk opptreden av en eksisterende svømmehall ved bruk av simuleringsverktøyet IDA ICE. Målet er å bestemme hvor nøyaktig slike simuleringer kan anslå termisk energibehov og dermed kunne være til nytte ved energieffektivisering av svømmeanlegg.
Denne rapporten inneholder også et omfattende teorikapittel om bruk av svømmehaller, design av bygningskropp og luftbehandlingsanlegg.
En del av Pirbadet, et svømmeanlegg i Trondheim, ble brukt for modellering og til å utføre målinger i. Pirbadets to helsebad og det tilhørende luftbehandlingsaggregatet ble modellert i IDA ICE. Målet var ikke å modellere en eksakt kopi av aggregatet i Pirbadet, men å lage en modell som sørger for det samme inneklimaet og som gjenvinner den termiske energien fra returlufta fra hallen. For å kunne validere modellen med virkeligheten ble det gjort målinger i luftbehandlingsaggregatet i Pirbadet. Det ble installert temperatursensorer og sensorer for relativ fuktighet for å kunne gjøre energiberegninger. I tillegg var det allerede to integrerte sensorer for volumstrøm som ble benyttet.
Resultatene fra målingene i Pirbadet og simuleringene ble sammenlignet mot hverandre for å avgjøre om IDA ICE modellen var riktig med hensyn til termisk energibehov. Etterpå ble det termiske energibehovet til luftbehandlingsaggregatet undersøkt.
IDA ICE bassengmodellen virker som ønsket når det gjelder fordamping sammenlignet med fordamping i Pirbadet. Sammenligner man derimot med teoretisk kalkulerte verdier er det stort sprik i resultatene. Fordampingen stemmer ganske godt overens med kalkulerte verdier fra metoden til Basin & Krumm som også i andre studier er fremhevet som passende.
Varmebehovet fra ventilasjonssystemet viste seg å være mye høyere i virkeligheten enn i IDA ICE modellen. Dette kan være en indikasjon på at modellen har mindre varmetap enn virkeligheten og som en konsekvens også trenger mindre varmetilførsel i luftbehandlingsaggregatet.
På grunn av forskjellig regulering er behovet for effekt i avfukteren ganske forskjellig i modellen og det som ble målt i Pirbadet. Det faktum at IDA ICE modellen ble modellert uten varmepumpe vil også ha innvirkning på bruken av avfukteren, da den er fordamperen til varmepumpa. For å kunne evaluere IDA ICE bedre vil man ha behov for å teste en modell som er bedre, i form av mer korrekt varmebehov, enn den utviklet i dette prosjektet. | |
| dc.description.abstract | Swimming facilities are energy consuming buildings with highly advanced air conditioning systems compared to e.g. residential and office buildings. Especially the huge need of dehumidification is defining for swimming facilities. Due to high indoor air temperature and pool water temperature, also the heating need is huge in such facilities. In order to improve the buildings, their technical installations and procedure, a good understand of the energy needs for the different posts is essential. This master thesis aims to simulate the dynamic thermal behaviour of an existing swimming pool using the building performance simulation (BPS) tool IDA ICE. The goal is to determine how accurate these simulations can predict thermal needs and how this BPS tool can be used to build more energy efficient swimming pools.
This report also contains an extensive literature review about use, design of the building envelope and air conditioning system.
A part of Pirbadet, a swimming facility in Trondheim, was used for modelling and measurements. The two hot water pools and their belonging air handling unit (AHU) was modelled in IDA ICE. The purpose was not to model a copy of the AHU in Pirbadet, but to make a model that ensured the same indoor climate and recycled thermal energy from the return air. To be able to validate the model to the real system, there were performed measurements in the AHU in Pirbadet. There were installed temperature and relative humidity (RH) sensors, as well as the integrated volume flow sensors, to be able to do energy calculations for the AHU.
The results from the measurements in Pirbadet and the simulations were compared to decide whether the pool and building model was correct in terms of thermal energy need or not. Afterwards the thermal energy need of the AHU was investigated.
The IDA ICE pool model works as intended regarding evaporation rate compared to Pirbadet. Compared to theoretical calculations, there is a big leap in the results, but it corresponded quite good to the method of Basin & and Krumm.
The heating need from the ventilation system was a lot higher for the real hall in Pirbadet than for the IDA ICE model. This indicates that the model has less heat loss than the reality and consequently has less AHU heating need as well.
Due to a different control strategy, the dehumidifying power for the two cases are very different. The fact that the IDA ICE model was made without a heat pump also makes an impact on the use of the dehumidifier which is the evaporator of the heat pump. To be able to evaluate IDA ICE further, a more correct model in terms of heating need must be tested. | |
