Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Värmeåtervinning i ventilationsluft: En studie om FX- och FTX-ventilation vid energieffektivisering av flerbostadshus
Mälardalen University, School of Business, Society and Engineering.
Mälardalen University, School of Business, Society and Engineering.
2018 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

To reduce the heating demand and do savings in energy cost of buildings there are several possible actions while renovating. Thru using heat recovering systems in buildings or constructions that are well-insulated the heat demand in buildings gets reduces. Air and supply air systems with heat recovery (FTX) and exhaust air heat pump (FX) are two different ventilation types that can recycle heat in a building. Heat recovery in FTX systems is done with a heat exchanger, while in FX systems it is done by a heat pump. In this degree project, a comparison has been made between the two ventilation systems, FTX and FX, by calculating the energy consumption of a building and their recycling opportunities. Possible energy savings have been calculated and how the profitability of the systems looks. Further, the actual performance of the FTX system is investigated and if it complies with the currently reported temperature efficiency specified by the ventilation manufacturers.

Indoor air is used as a heat source when it is taken out of the building and is called exhaust air, energy is then recycled from the hot exhaust air. Exhaust air is hot because it contains indoor temperature. If heat recovery does not occur, the heat in the extract air is vented out of the housing, which means that the heat energy is lost. The energy calculations that gave an answer to how much energy is saved for each system compared to an F system has been performed in Excel and the recovered heat of the systems is calculated for each hour for a whole year and in different parts of the country, such as Kiruna, Stockholm, Örebro and Ystad . Moisture and temperature variation can affect the efficiency and recovery rates of the investigated units, therefore, cities with such geographical depiction have been chosen to be analyzed. The residual heating requirement in the house is supplied by district heating.

The result of this study shows that the FTX system brings the greatest cost savings, while the FX system offers the highest energy savings. However, FTX ventilation has a relatively large energy saving in colder climate, which makes the system more competitive with FX with respect to energy savings. Installation costs are slightly lower for FX ventilation compared to FTX ventilation, but the life span of FTX systems is 40 years while it is only 15 years for the FX system. In a short period of time, FX systems can be cheaper, but in the long run, FTX systems become more profitable.

Due to the fact that the electricity price is higher in relation to the price paid for district heat, energy savings in FX systems can not lead to cost savings. This means that the heat pump already has no economic competitiveness at many locations in the country today. According to the building rules of the building, real estate is to be calculated by 85% after the introduction of primary energy factor, which is 1.85 for electricity in a few years, which means that FX systems will not become more competitive even in energy use against the FTX system. This means that FTX systems should stand as an obvious choice of ventilation in the future. The current temperature efficiency of FTX systems can be replaced by an energy efficiency rate, which might be more accurate measure of recycled amount of energy. The energy efficiency could therefore be introduced to avoid that more energy than expected is actually needed in the energy use of the house.

Abstract [sv]

För att minska uppvärmningsbehovet och energikostnader i byggnader finns det ett flertal olika möjliga åtgärder. Genom att återvinna värme som finns tillgänglig i byggnader eller konstruktioner med välisolerade byggnader minskas värmebehovet i byggnader. Från- och tilluftssystem med värmeåtervinning (FTX) och frånluftvärmepump (FX) är två olika ventilationstyper som kan återvinna värme i en byggnad. Värmeåtervinningen i FTX-system sker med hjälp av en värmeväxlare medan den i FX-system sker med hjälp av en värmepump. I detta examensarbete har en jämförelse gjorts mellan de två ventilationssystemen, FTX och FX, genom att beräkna energiåtgången för en byggnad och återvinningsmöjligheterna. Möjliga energibesparingar har beräknats samt hur lönsamheten för systemen ser ut. Ytterligare undersöks FTX-systemets verkliga prestanda och om denna överensstämmer med den aktuellt redovisade temperaturverkningsgraden som ventilationsfabrikanterna anger.

Inomhusluften används som värmekälla då den förs ut ur byggnaden och kallas frånluft, energi återvinns då från den varma frånluften. Frånluft är relativt varm för att den håller inomhustemperatur. Om värmeåtervinning inte sker ventileras värmen i frånluften ut ur bostaden, vilket innebär att värmeenergin går förlorad. Energiberäkningarna som gett svar på hur mycket energi som sparas för respektive system jämfört med ett F-system, har utförts i Excel och systemens återvunna värme beräknas för varje timme under ett helt år och i olika delar av landet, Kiruna, Stockholm, Örebro och Ystad. Fuktigheten och temperaturvariation kan påverka effektiviteten och återvinningsgraden hos de undersökta aggregaten, därför har städer med så geografisk skildring valt att analyseras. Det återstående värmebehovet i huset försörjs av fjärrvärme.

Resultatet av denna studie visar att FTX-systemet medför störst kostnadsbesparing, medan FX-systemet för med störst energibesparing. FTX-ventilation har dock en relativ stor energibesparing i kallare klimat, vilket gör systemet mer konkurrenskraftig mot FX med avseende på energibesparingen. Installationskostnaden är något lägre för FX-ventilation jämfört med FTX-ventilation, men livslängden för FTX-system är på 40 år medan den enbart är 15 år för FX-systemet. På kort tid kan FX-system vara billigare, men på lång sikt blir FTX-system mer lönsamt.

På grund av att elpriset är högre i förhållande till det pris som betalas för värme kan energibesparing i FX-system inte leda till någon kostnadsbesparing. Detta gör att värmepumpen redan idag inte har någon ekonomisk konkurrenskraft på många platser i landet. Enligt boverkets byggregler ska fastighetsel räknas upp med 85% efter införing av primärenergifaktor, som är 1,85 för el om några år, vilket gör att FX-system ska ha det svårare att konkurrera även energimässigt mot FTX-systemet. Detta innebär att FTX-system ska stå som ett självklart ventilationsval i framtiden. Gällande temperaturverkningsgraden för FTX-system kan en energiverkningsgrad vara ett mer rätt mått på återvunnen mängd energi. Energiverkningsgraden skulle därför kunna införas för att undvika att mer energi än beräknat egentligen åtgår i husets energianvändning.

Place, publisher, year, edition, pages
2018.
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:mdh:diva-40045OAI: oai:DiVA.org:mdh-40045DiVA, id: diva2:1223756
External cooperation
WSP
Subject / course
Energy Engineering
Supervisors
Examiners
Available from: 2018-06-26 Created: 2018-06-26 Last updated: 2018-06-26Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1850 kB)8 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1850 kBChecksum SHA-512
74f7812ee0c33f8c4d0e9091240357071976d1cdfbf15bbe09a1206aad030a94fdd8d408e3697555a530cb44b6878d8935d2436b2519b7dfc855b7f8d6fb776f
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Business, Society and Engineering
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 8 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 26 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf