Optimal bruk av energikilder i drift av svømmehall

• Main Author: Johnsen, Vegard Blomseth
• Other Authors: Mathisen, Geir, Kampel, Wolfgang, Aas, Bjørn
• Format: Master Thesis
• Language: Norwegian Bokmål
• Published: NTNU 2016
• Subjects: Kybernetikk og robotikk; Bakken; permafrost
• Online Access: http://hdl.handle.net/11250/2412620

I dagens samfunn med stort fokus på energieffektivitet og energibesparelse er det viktig å se på byggningers energibruk da disse står for 40 % av energibruken i Norge. Idrettsbygg er den kategorien bygg som har tredje høyeste spesifikke energibruk per areal. Videre innen idrettsbygg er svømmehaller en av de største energibrukerne per areal. Det er i denne oppgaven satt opp en modell for det termiske systemet ved Holmen svømmehall i Asker. Modellen er utviklet i Matlab R2015b og Simulink. Modellen baserer seg på tilgjengelig data fra prosjektet som er pågående rundt anlegget ved Holmen svømmehall i tillegg til måleverdier fra lignende anlegg. Modellen omfatter tilgjengelige termiske energikilder gjennom elektrisk oppvarming, bakkesolfanger og termiske brønner. De termiske lastene og energikildene deles deretter inn i to overordnede systemer: hovedsystemet og brønnsystemet som er bundet sammen gjennom hovedvarmepumpen. Videre i modellen ses de termiske brønnene mer på som et energilager enn en kilde, siden det er viktig å unngå permafrost i bakken. Prismessig vil alltid de termiske brønnene levere billigere energi enn elektrisk oppvarming. Likevel gjelder det å utnytte de termiske brønnene mest når prisen på elektrisitet er høyest og gevinsten av et slikt anlegg blir størst. Energifordelingen mellom de ulike delsystemene eller lastene i svømmehallen ble funnet som et resultat av modellen. Som forventet var det oppvarming og ventilasjon som var den største enkeltlasten, som stemmer godt overens med det som er funnet i litteraturen. Det er også sett på bidragene fra energigjenvinning fra luft og vann. Varmegjenvinning fra vann viste seg å bli den største enkeltkilden til oppvarming av dusjvann, men selv her trengs fremdeles oppvarming fra andre kilder. Simulering av modellen viste et stort netto uttak av de termiske brønnene gjennom året, på hele 369 780 kWh. På grunn av dette store tallet er det sett på muligheter for å varme de termiske brønnene med elektrisk energi for å unngå permafrost. Det er sett på tre ulike tidspunkt å varme de termiske brønnene gjennom året. Disse er: nattestid om sommeren, nattestid hele året og jevnt hele året. Alle disse mulighetene gav en stor økonomisk gevinst kontra å kjøre elektrisk oppvarming hele året. Det mest økonmiske alternativet som er testet ut var å fortsette med høyt uttak fra de termiske brønnene og å kompensere for varmetapet ved å varme brønnene via elektrisk kjel på nattestid om sommeren. Dette førte til en besparelse på 51 % av kostnaden til elektrisitet som brukes direkte inn i det termiske system kontra å kutte ut de termiske brønnene og å kjøre all oppvarming med elektrisk kjel.