Assessing energy flexible operation of a residential Zero Emission Building (casaZero)
Master thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/3023797Utgivelsesdato
2022Metadata
Vis full innførselSamlinger
Sammendrag
Med en økende andel nyoppsatte og oppussede bygg som tilfredsstiller dagenskrav for nullutslippshus har også interaksjonen mellom bygninger og kraftnettetøkt. Bygg som både produserer og konsumerer elektrisitet, prosumers, er ofte bådeimportører og eksportører av elektrisitet til nettet. Av den grunn har behovet forsmart styring av laster i bygg økt i et forsøk på å senke belastningen på nettet.Dette studiet er et bidrag til å øke kunnskapen om fleksibel drift av nullutslippshus.Bygget som ble studert i denne masteroppgaven er et nullutslipps bolighus i Norge.Bygget var utrustet med en bergvarmepumpe, balansert ventilasjon, solcellepan-eler på taket og vannbåren gulvvarme. En simuleringsmodell av bygget ble lageti IDA ICE. Ved å implementere 65 ulike timeplaner for driften av varmepumpeni bolighuset ble påvirkningen på byggets energiprestasjon studert, med tanke påselv-konsumering, topplast og kostnad. Fra resultatene i oppgaven ble det funnet atselv-konsumeringen kunne økes med 13.7%. Sommeren var den årstiden som haddestørst potensialet for videre økning av selv-konsumeringen. Ved å implementere enlast som representerte batteriet til en elbil ble selv-konsumeringen økt med 53.3%sammenlignet med modellen uten timeplan for styring av varmepumpa. Den størstereduksjonen i topplast og kostnad var henholdsvis 50% og 9.7%. Når hver av detre indikatorene for nøkkelytelse ble vektlagt likt viste resultatene at varmepum-petimeplanen med konstant verdi på 0.5 ga de beste resultatene sammenlagt. Detble oppdaget en sammenheng mellom de ulike indikatorne for nøkkelytelse, noe somgjorde det vanskelig å redusere kostnadene samtidig som selv-konsumeringen skulleøkes. With an increasing amount of new and retrofitted buildings qualifying asZEBs, the interaction between buildings and the grid has increased. Build-ings that both produces and consumes electricity, prosumers, are likely toboth import and export electricity to the grid. Hence, the need to utilizedsmart controlling of the electricity consumption in buildings is reinforced, asan attempt to reduce the stress on the grid. This study is a contribution to in-creasing the knowledge on flexible operation of ZEBs. The case building in thisresearch was a residential ZEB located in Norway. The building was equippedwith a GSHP, a balanced ventilation system, PV panels and water borne floorheating. A simulation model of the case building was established in IDA ICE.By implementing 65 different operational schedules to the GSHP the impacton the performance of the building was analysed, regarding self-consumption,peak load and cost. It was found that the self-consumption could be increasedby 13.7%. The summer season was found to be the most influential seasonconsidering further increasing of the self-consumption. By introducing an addi-tional load simulating the battery of an EV, the self-consumption was furtherincreased by 53.3%, compared to the case without a GSHP schedule. Themaximum reduction for peak load and cost found in this research were 50%and 9.7%, respectively. When equally weighting the three KPIs, the resultsshowed that a GSHP schedule with a constant value of 0.5 gave the best over-all result. A relation between the different KPIs were discovered, making itchallenging to decrease the cost while increasing the self-consumption.