Projekt 12806 – Avslutat Energieffektiva lågtemperatursystem i byggnader - Etapp 3

Forskning vid KTH.
Byggsektorn använde cirka 40 % av den totala energin i Sverige år 2013. Energi som används för uppvärmning och varmvattenberedning stod för cirka 60 % av den totala energiförbrukningen i byggsektorn. För hög besparingspotential och god miljöpåverkan är det därför viktigt att energieffektiva uppvärmnings- och ventilationssystem integreras med förnyelsebara energikällor. De besparingspotentialer som studerats i denna avhandling inrymmer en kombination av lågtemperaturuppvärmning (framledningstemperatur under 45 °C) med värmepump och säsongslagring av energi i uppvärmningsdelen samt varierande luftflöden i ventilationsdelen. Ändamålet med avhandlingen är att utvärdera energibesparingar och luftkvaliteten inomhus då energieffektiva och uthålliga uppvärmnings- och ventilationssystem implementeras i byggnader. För detta ändamål har fältmätningar, labbförsök, analytiska modeller och energiberäkningsprogram för byggnader IDA Indoor Climate and Energy 4 använts.
En årsbaserad fältmätning i fem nybyggda parhus med låg och mycket låg framledningstemperatur för uppvärmning som kopplats till frånluftsvärmepump visade att mellan 45-51 kWh/m2 användes för uppvärmning och varmvattenberedning. Dessa värden är 39-46 % lägre än 84 kWh/m2 som gäller i medeltal för uppvärmning och varmvattenberedning i nya svenska en- och tvåfamiljshus.
För att undersöka energiprestandan hos låg- och mycket lågtempererade uppvärmningssystem jämfördes dessa med medeltempererade system under identiska labbförhållanden i en klimatkammare vid Danmarks Tekniska Universitet (DTU). Mätningar visade att för att täcka värmebehovet för 20 W/m2 var den behövliga framledningstemperaturen 45 ºC för konventionella radiatorer, 33 ºC för ventilationsradiatorer och 30 ºC för golvvärme. En 12-15 ºC stor temperatursänkning med ventilationsradiator och golvvärme resulterar i en primärenergibesparing på 17-22 % jämfört med referensfallet med konventionella radiatorer.
En sänkning av framledningstemperaturen i en byggnads värmesystem ger ökade möjligheter att använda lågvärdiga förnyelsebara energikällor såsom sol i olika former. I avhandlingen undersöktes också termisk energilagring i kombination med värmepump i ett hus med mycket låg, låg, och medium tempererat värmesystem. En analys gav vid handen att en 250 m3 stor tank för säsongslagring kopplad till en 50 m2 solfångare gav 85-92 % av totala värmebehovet.

Slutredovisningen utgörs av doktorsavhandlingen "Low-Temperature Heating and Ventilation for Sustainability in Energy-Efficient Buildings, Arefeh Hesaraki, KTH (42 sidor, svensk sammanfattning och 6 vetenskapliga artiklar).