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
Analys av dimensionerande temperaturer från värmeåtervinningsbatteri till frånluftsvärmepump
Umeå University, Faculty of Science and Technology, Department of Applied Physics and Electronics.
2012 (Swedish)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Analysis of design temperatures of heat recovery battery for exhaust air heat pump (English)
Abstract [sv]

Det finns i dagsläget ett stort antal bostadshus som inte har någon värmåtervinning i ventilationssystemet. För att uppnå energiförbrukningsmålen till 2020 och 2050 är ett alternativ att sätta in värmeåtervinningsbatterier i frånluftskanaler som ansluts till en värmepump.

Syftet med detta projekt har varit att undersöka hur energiförbrukning och årlig kostnad påverkas av temperaturer från värmeåtervinningsbatteri. Parametrarna som har undersökts är normala variationer av:

-          Frånluftstemperatur

-          Fukthalt i frånluft

-          Frånluftsflöde genom batteri

-          Vätskeflöde genom batteri

Utöver detta har även totalvärmefaktorn för anläggningen undersökts beroende på om det är en varvtalsreglerad värmepump som används jämfört med en värmepump med steg samt hur totalvärmefaktorn har påverkats när solfångare ansluts till systemet.

Vid beräkningar och simuleringar har två värmeåtervinningsbatterier undersökts, ett traditionellt batteri från Luvata och ett nålrörsbatteri från Retermia. De två värmepumparna som har undersökts är en fastighetsvärmepump från IVT och en industrivärmepump med varvtalsreglering från Kylma. Dessa beräkningar och simuleringar har utförts i programmet Coils och Microsoft Excel.

De fall som har undersökts är:Fall 1: Luvata-batteri anslutet till Kylma-värmepumpFall 2: Retermia-batteri anslutet till Kylma-värmepumpFall 3: Luvata-batteri anslutet till IVT-värmepump

För att få en bild av hur lönsamt det är att värma tappvatten med värmepump kontra fjärrvärme har fjärrvärmepriser och elpriser jämförts. Dessutom har vilket av fallen som ger den lägsta årliga kostnaden beräknats.

De resultat som fås när värmeåtervinningsbatterierna jämfördes utifrån simuleringar och beräkningar var att Luvata-batteriet kan tillgodogöra sig mer värme jämfört med Retermia-batteriet i de flesta parametervariationerna eftersom dess temperaturverkningsgrad ligger något högre, cirka 81 %jämfört med 79 %.

COP-värden för Kylma-värmepumpen beräknades till mellan 3,9 och 4,1 och för IVT-värmepumpen mellan 2,6 och 2,8. Vid beräkning av totalvärmefaktor för anläggningen blev fall 1 och 2 de bästa alternativen med en totalvärmefaktor på cirka 3,8 medan fall 3 gav en totalvärmefaktor på cirka 2,5.

Vid beräkning av vilket alternativ som är mest lönsamt gav fall 2 den lägsta årliga kostnaden per producerad värmeenergi på cirka 390 kr/MWh jämfört med fallet där en fjärvärmeväxlare installeras på 640 kr/MWh.

Utifrån de beräkningar som gjorts för både totalvärmefaktor och ekonomi kan slutsatsen dras att fall 2, när Retermia-batteri är kopplat till en Kylma-värmepump, är det bästa alternativet.

Abstract [en]

There are a large number of houses that have no heat recovery in the ventilation systems at present. There is an option to install heat recovery batteries to the exhaust air ducts that is connected to heat pumps in order to meet energy reduction targets for 2020 and 2050.

The purpose of this project has been to investigate how energy consumption and annual cost depends on the design temperatures of the heat recovery battery. The parameters that have been investigated are normal variations of:

-          Exhaust air temperature

-          The moisture content in the exhaust air

-          Exhaust air flow over battery

-          Liquid flow over battery

The overall coefficient of performance (COP) of the system has been studied for heat pumps with or without variable speed. The efficiency has also been investigated when solar panels are connected to the system.

Two batteries have been simulated, a traditional battery from Luvata and one needle pipe battery from Retermia. The two heat pumps which have been investigated are one heat pump from IVT and one industrial heat pump with speed control from Kylma.

Calculations and simulations have been made in the program Coils and Microsoft Excel.

The cases that have been investigated are:Case 1: Luvata battery connected to Kylma heat pumpCase 2: Retermia battery connected to Kylma heat pumpCase 3: Luvata battery connected to IVT heat pump

A comparison of annual costs for heating water with a heat pump system or with district heating was made.

The results from the calculations for the batteries show that the Luvata battery can absorb more heat than the Retermia battery in most cases, because of its higher temperature efficiency, about 81 % compared to 71 %.

The COP for Kylma were shown between 3.9 and 4.1 and for IVT between 2.6 and 2.8. Case 1 and case 2 will have the best options with a total COP of about 3.8 for every parameter variation, while case 3 gives a total COP of about 2.5 for every parameter variation, when the total COP of the system were calculated.

In the calculations of which case that is most profitable the answer is case 2, with an annual cost divided by the produced thermal energy about 390 kr/MWh compared to the case where a district heating exchanger were installed about 640 kr/MWh.

The total COP and the annual costs can be concluded that case 2, when Retermia battery is connected to a Kylma heat pump, is the best option based on the calculations that has been performed.

Place, publisher, year, edition, pages
2012. , 60 p.
Series
EN1205
National Category
Energy Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:umu:diva-59065OAI: oai:DiVA.org:umu-59065DiVA: diva2:550796
External cooperation
Creanova
Educational program
Master of Science Programme in Energy Engineering
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2012-09-07 Created: 2012-09-07 Last updated: 2012-09-10Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1962 kB)1053 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1962 kBChecksum SHA-512
efce07575dfb573b365b623453ddc85463d9f5ce2229558b747fcd7b5609c6da8e83c22604316333e6b0ff7585d759dfd87deba2f9953a6ce528997e59759180
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Applied Physics and Electronics
Energy Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 1053 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: 495 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