Kombinerad uppvärmning av fastighet och kylning av isplan : Fallstudie med termisk analys av Innertavle bygdegård

Sammanfattning: Med en ökande energiåtgång i världen krävs en omställning av energisystemet, med energieffektiva lösningar så att all energi används till sin fulla potential. Urbaniseringen har inneburit ett fokus på städer med stora system för samproduktion, menäven i mindre samhällen är hållbara energilösningar en viktig del i samhällsplaneringen. För sådana tillämpningar kan geotermiska energikällor i samband medvärmepumpar vara en viktig del för att täcka uppvärmningsbehovet för exempelvis bostadssektorn. En värmepump skapar både värme och kyla samtidigt, och när uppvärmningsbehovet täcks kan den kyla som skapas användas till andra ändamål, och på så sätt utnyttja systemets fulla potential. Detta examensarbete har genomförts som en fallstudie, och undersöker möjligheten att komplettera ett bergvärmepumpssystem med markvärmeslingor för kylning av en isplan. I arbetet undersöks under vilka förutsättningar som konceptet är praktiskt genomförbart för Innertavle bygdegård med en 600 m2 stor intilliggande grusplan, som på vintern används som isplan. Detta undersöks med hjälp av simuleringar av markvärmesystemet i Comsol Multiphysics® v.5.3a. Även en dimensionering av borrhålet utförs. Examensarbetet har genomförts i samarbete med Sweco Systems och Energilösningar Norrland. Resultaten av studien visar att för kylning av isplanen krävs en köldbärartemperatur på minst -6 till -4°C och över 150 W/m2 effektuttag ur markytan. Med husets effekt klarar systemet av att kyla en plan på mellan 30 och 60 m2. Om systemet optimeras för kylning av isplanen klarar en temperatur på -4 till -2°C, samt en effekt på strax över 50 W/m2, av samma uppgift. Vid en modifiering av drifttiden kan kylbehovet för det optimerade systemet klara av att kyla en 100m2 stor isplan. Borrhålet beräknas behöva en aktiv borrhålslängd på 390 - 415 m beroende på borrhålets diameter. Av resultaten från studien kan slutsatsen dras att ett kombinerat system med bergvärmepump och kylning av isplan i nuläget inte kan rekommenderas för det undersökta fallet.