Dimensionering av ett småskaligt säsongsvärmelager till uppvärmning av ett växthus

Detta är en Master-uppsats från KTH/Byggnadsteknik

Sammanfattning:

Detta examensarbete utreder om det är möjligt att värma upp en planerad växthusutbyggnad av en 1,5-plans villa i Skåre utanför Karlstad. Uppvärmningen av växthuset ska ske enbart med värme från ett säsongsvärmelager, i form av ett markvärmelager. Värmelagret ska värmas upp med hjälp av solfångare som placeras på husets tak. Växthuset värms upp genom vattenburen golvvärme. Växthuset ska värmas upp under vintern och ska klara av att hålla 5 °C med detta värmesystem. Uppdraget blir att dimensionera värmelagret efter det värmebehov växthuset har och den effekt golvvärmen kräver.

Värmebehovet för växthuset simuleras i IDA ICE där även vilken effekt som krävs av golvvärmen simuleras fram. De temperaturer som vätskan i golvvärmen behöver hålla beräknas i programmet Phoenix från Uponor. Värmelagret simuleras i COMSOL Multiphysics. Innan värmelagret kan simuleras beräknas det lokala värmemotståndet mellan kollektorslangen och omgivande mark i lagret. Detta för att veta vilken temperatur som säsongsvärmelagret behöver hålla. Det lokala värmemotståndet beräknas enligt de metoder som presenteras i Markvärme – En handbok om termiska analyser del II. Värmeproduktionen av solfångare beräknas enligt Björn Karlsson formel.

Resultatet blir att det krävs en värmeproduktion på 12 150 kWh av solfångare, 30 m2 solfångare, för att ladda värmelagret. Jorden i marken byts ut mot lera för att värmelagret ska klara av att hålla tillräckligt hög temperatur under vintern för att värma växthuset. Simuleringarna visar att det är två stycken lager som klarar hålla tillräckligt hög temperatur för att golvvärmen ska kunna ge den värmeeffekt som krävs.

Säsongsvärmelagret klarar att värma växthuset under vintern med golvvärme. Systemet blir dock relativt dyrt, vilket gör att projektet är svårt att försvara rent ekonomiskt.

  HÄR KAN DU HÄMTA UPPSATSEN I FULLTEXT. (följ länken till nästa sida)