Lagring av kyla i kommersiella fastigheter : Undersökning och jämförelse av olika kyllagringslösningar till fastigheten Nöten 3

Detta är en Master-uppsats från KTH/Kraft- och värmeteknologi

Författare: Stina Busin; [2020]

Nyckelord: ;

Sammanfattning: Det svenska energi- och klimatmålet säger att den svenska elproduktionen ska vara 100% förnybar till 2040 vilket förutspås sätta större press på flexibel elanvändning. Utöver det hotar en kapacitetsbrist i främst de svenska storstäderna då eleffektbehovet vid vissa tidpunkter förutspås bli högre än vad elnätet klarar av att leverera. Bygg- och fastighetssektorn stod 2017 för 32% av den slutliga energianvändningen i Sverige och kylning av kommersiella fastigheter blir allt viktigare med ett varmare klimat och högre krav från hyresgäster. Kyla produceras antingen lokalt, till exempel med kylmaskiner, vilket oftast drivs utav elektricitet alternativt levereras via ett fjärrkylnätverk. Ett sätt att sänka effektbehovet på elnätet alternativt fjärrkylnätverket är att lagra under perioder då kylbehovet är lågt eller elektriciteten billig för att sedan utnyttja den då elpriset stiger eller kyleffektbehovet är högt. Elnätsleverantörerna har idag varierande kostnader beroende på om elektriciteten levereras under hög- eller låglasttider vilket ger ett ekonomiskt incitament att installera ett kyllager i fastigheten.Vasakronans fastighet Nöten 3 har använts som studieobjekt för att simulera ett kyllager. Fastigheten har nyligen installerat kylmaskiner men är fortfarande kopplat till fjärrkyla för att täcka höga kyleffektbehov.Det finns flera olika medium att lagra kyla i där fasförändrande material/Phase change material (PCM), is samt vatten har undersökts. Den undersökta PCM lösningen är levererad från PCM products, islagringslösningen från Baltimore Aircoil medan vattenlagringslösningen uppskattats från tidigare rapporter om stora ackumuleringstankar.En simuleringsmodell i Excel har skapats utifrån timdata över fastighetens kylanvändning. Där har fastighetens kylsystem simulerats med olika kyllagringslösningar där kylmaskinens arbete styrts utifrån elnätleverantörens prissättning. Kyllagrets storlek och dimensioner samt kylsystemets investerings-, underhålls och driftkostnader har presenterats och jämförts mot varandra för att finna den optimala lösningen för den undersökta fastigheten.Ett kyllager med PCM på 2 900 kWh och kylmaskiner på totalt 495 kW anses vara det mest optimala för fastigheten då det dels är det enda kyllagret som får plats i fastigheten. Kylsystemet med kyllagret uppskattas vara ekonomiskt lönsamt jämfört mot ett kylsystem med kylmaskiner och fjärrkylabonnemang. Ytterligare ett alternativ på kyllager till de redan installerade kylmaskinerna presenteras. Ett kyllager på 1250 kWh möjliggör en frånkoppling från fjärrkylanätverket som har en relativt hög fast kostnad men lågt energiuttag.Simuleringsmodellen har många osäkerheter främst gällande de ekonomiska beräkningarna då kostnaderna främst baserats på uppgifter från en leverantör av varje produkt. Även driften och livslängden är osäker då de är baserade på leverantörernas egna uppgifter och inte fristående rapporter. Därmed rekommenderas en installation av ett 1250 kWh PCM lager i Nöten 3 som komplement till de nuvarande kylmaskinerna då det möjliggör undersökning av optimal storlek och drift av kyllagret utan att utgöra en stor risk då kyllagret endast behövs för att täcka höga kyleffektbehov under sommarmånaderna. Samtidigt uppskattas det vara ekonomiskt lönsamt då fjärrkylabonnemanget kan sägas upp.

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