| dc.description.abstract | Målet med masteroppgaven er å utvikle et romoppvarmingssystem med bruk av varme fra et solcelle/solfanger (PVT) system. Basert på dette ble tre forskningsspørsmål definert.
The første spørsmålet er å beskrive og vurdere potensielle PVT teknologier basert på dets evne til å dekke et byggs energibehov. Denne vurderingen konkluderte med at en flat plate solfanger løsning og monokrystallinske silisium celler førte til mest optimal produksjon i systemet. Hovedgrunnen til dette er den høye spesifikke varmekapasiteten til vann som fører til høy utnyttelse av termisk energi og effektiv kjøling av PV cellene.
Videre, så er neste spørsmål hva slags matematisk modell og simuleringsverktøy som best kan simulere et slikt system. Dette førte til en simuleringsmodell designet i TRNSYS. Den første simuleringen fungerte ikke som planlagt, derfor ble potensielle feilkilder diskutert. Som følge av dette ble det manglende resultater for det termiske energilagringssystemet (TES) sin påvirkning. Likevel, det forenklede systemet ga resultater angående energi potensialet til PVT, i tillegg til bygningsmodellen sine energibehov.
Til slutt, det tredje forskningsspørsmålet angår hvordan nullutslippsbygninger (ZEB) og nullutslippsnabolag (ZEN) kriteriene blir oppfylt av det konstruerte systemet. Resultatene i begynnelsen var positive siden standarder og spesifikasjoner for bygningsmodellen kunne bli fulgt. Likevel, når simuleringen ble gjennomført så var det et betydelig større energibehov kontra energiproduksjon. Hovedgrunnen til dette var et høyt varme- og kjølebehov i systemet. Den foreslåtte løsning er å inkludere et mer effektivt varme og kjølesystem. Ved å introdusere bygget til et ZEN miljø vil også last tilpasningen for bygget bli forbedret. I tillegg vil det introdusere flere mulige arealer som kan benyttes til fornybar energi produksjon. | |
| dc.description.abstract | The goal of this master's thesis is to develop a space heating solution for a building using solar heat from a Photovoltaic Thermal, (PVT) system. Based on this, three research questions are defined.
The first question is, what PVT solution would perform most optimally when covering the energy demand of a building. This is investigated by reviewing and assessing the potential of PVT technologies according to their performance in a space heating system. The review concluded that a flat plate solar collector and mono crystalline PV cell would have the best performance. The main benefit of this application being a high specific heat capacity, allowing for high thermal energy gain and cooling of the PV cells.
Further, the second question is what mathematical model and simulation tool would be most suitable for such a system. This lead to the creation of a simulation model in TRNSYS. As the initial simulation did not work as intended, the potential errors and a simplified solution is investigated. Consequently, there are insufficient results regarding the Thermal Energy Storage, (TES) component's influence on the system. However, the simplified system simulation provided results on the energy generation potential of the PVT, as well as the designed building model's energy demands.
Finally, the third research question is how the Zero Emission Building (ZEB) and Zero Emission Neighbourhood (ZEN) criteria are met by the proposed system. The results initially showed promise as the standards and specification for the building model are possible to integrate into the model. However, when conducting the simulation, the resulting yearly energy demand is significantly higher than the energy generation. The main reason for this is the the high heating and cooling demand. The suggestion is to incorporate a more efficient heating and cooling solution to the system. Introducing a ZEN environment improves the load matching of the system. In addition, it introduces more potential surface areas where renewable energy generation could take place. | |