En grundläggande matematisk modell på soldriven hybridventilation : För ett kontorslandskap beläget i Stockholm

Sammanfattning: I Sverige står bostads- och servicesektorn för 40% av den totala slutliga energianvändningen. Byggnader har en lång livslängd och därför krävs det att renoveringar och nya byggnader användersmarta energisnåla system. Naturliga ventilationssystem i byggnader är energisnålare änmekaniska ventilationssystem och därmed att föredra. Dock är de beroende på väderförhållande. Med hybridventilation kombinerar man naturlig ventilation med mekanisk ventilation. Man kan med detta system byta mellan naturlig ventilation och mekanisk ventilation för att minimera energikonsumtion, därmed är det mindre beroende av väderförhållande jämfört med ett naturlig tventilationssystem. Syftet med detta projekt är att skapa ett fungerande hybridventilationssystemför en tänkt byggnad i Stockholm. För att kunna skapa modellen användes grundläggande teori inom strömningsmekanik som hydrostatik, Bernoullis ekvation och viskös kanalströmning som grund. Arbetsprocessen variterativ och bestod av att samla in de teoretiska kunskaperna via litteraturstudien. Sedan föra infysikaliska samband i programmet MATLAB och felsöka med hjälp av insamlad teori. Vid införandet av fysikaliska sambanden infördes massbalanser för respektive våning. Resultatet visar att under den betraktade vinterveckan är ventilationsflödena mer än tillräckliga för att uppfylla Svebys riktlinje. Under denna period är skorstenseffekten den dominerande drivkraften för ventilationen. Skorstenseffekten avtar som förväntat högre upp i byggnaden. Förvåning 1 och 2 är luftflöden nästan det dubbla av värdet på 1,3 l/(sm2) som Sveby rekommenderar. Detta kan medföra en ökad energiförbrukning för byggnadens uppvärmning. För våning 3 ligger luftflödet dock nära Svebys rekommenderade värde. Därmed finns det stor risk att under kall höst och vår är de naturliga krafterna inte tillräckliga för att driva ventilationen. Under den betraktade sommarveckans varmaste timme behövdes alla 6 installerade takfläktar för att förse det önskade mängden luftflöde. Den yta som solcellerna behöver beräknades utifrån denna timme till cirka 23 m2. Drivkraften från vind och skorstenseffekten är ungefär lika stora under denna period. Resultatet visar även att koldioxidkoncentrationen i byggnaden under kontorstiderna understiger Boverkets maxgräns på 1000 ppm med god marginal. Det finns många variabler som man bör ta i beaktning vid analys av ventilation och dennaförenklade modell har visat hur hybridventilation kan se ut i en kontorsbyggnad. Resultaten fördenna modell visar att det är möjligt att driva ventilationen för en kontorsbyggnad till stor del frånde naturliga drivkrafterna.