Modellering och energieffektivisering av befintligt markvärmesystem : Med fokus på väderlekens påverkan på ett markvärmesystems energibehov och potentiella styrmetoder för markvärme

• Main Authors: Nyberg, Simon, Blomqvist, Stefan
• Format: Others
• Language: Swedish
• Published: Linköpings universitet, Energisystem 2014
• Subjects: Markvärme; Energieffektivisering; Snösmältningssystem; Modellering; Simulering; Energisystem
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-109337

Syftet med markvärme i stadsmiljöer är ofta att hålla gator, torg och andra relevanta markytor snö- och halkfria, till nyttan av att kunna undvika snöröjning. Markvärme är dock en dyr affär och problematisk för miljön.Tekniska verken i Linköping AB är en kommunalägd koncern som bland annat producerar och levererar fjärrvärme, fjärrkyla och markvärme som en tjänst inom divisionen Energi. Företaget har sett ett behov att utreda möjligheten att energieffektivisera markvärmen, då man ser att slutanvändningen av energi är för hög och kunderna inte är beredda att betala de priser som satts för markvärmen.Examensarbetet har syftat till att kartlägga dagslägets markvärme i Linköping och utreda förändringsmöjligheter som kan leda till en energieffektivisering och hur detta påverkar företagets produktion och kostnader.Kartläggningen av markvärmen har visat att det finns ett behov av att standardisera och förbättra styrningen i markvärmesystemens undercentraler. Förslag har därmed tagits fram att komplettera befintliga styrsystem, som har marktemperaturgivare, med fuktgivare, nederbördsgivare och att med den utrustningen inrikta sig på prognosstyrning för att minska slutanvändningen av energi då behovet av markvärme är litet.Energieffektiviseringsåtgärden har utretts med hjälp av en klimatmodell, utvecklad i ett beräkningsverktyg för simulering av styrmetod och väderlek. Modellen är ett marktvärsnitt som representerar markvärmens konstruktion och styrning och tar hänsyn till väderlek som påverkar markytans temperatur. Med denna modell har effektiviseringsåtgärden kunnat utredas. Resultaten av examensarbetet visar att möjlighet till stora energimässiga och ekonomiska besparingar genom enkla förändringar i styrmetod. === The purpose of ground surface heating is often to proactively avoid slipping risks, with the benefit of being able to avoid snow removal.Such snow melting systems are, however, an expensive business for the environment and also an expensive in an economic sense.Tekniska verken i Linköping AB is the regional utility situated in Linköping, Sweden, and among other things produce and deliver heating, cooling and ground surface heating as a service within the division Energy. The company has seen a need to investigate the possibility to improve the energy efficiency of the surface heating system, due to observations of a high energy use for the service as well as customers unwillingness to pay for the service due to too high prices.The purpose of this thesis has been to map the current ground surface heating system and identify possibilities for changes in order to improve its energy performance. Further, the goal has been to present saving potential and investigate how such changes affect the company’s production and costs.The mapping of the system has shown that there is a need to standardize and improve the control systems in each individual surface heating system. Proposals have therefore been to furnish the existing control systems with complementary equipment. Currently, the system is equipped with temperature controls, however, the proposal has been to complement it with humidity and precipitation sensors, and have a focus on weather forecasts. The goal with this proposal is to decrease the end-use of energy when the need for heating is low.The proposal has been investigated using a climate model, developed in a computational tool for the simulation of the control method and weather conditions. The model is a ground cross-section representing the surface heating system design, control system, and weather conditions that affects the ground surface temperature. With this model, the proposal of change in the system has been investigated. The results of the thesis indicate a possibility of major savings of energy and costs by simple changes in the control method.