Pågående

Optimalt flöde i bergvärmepumpar kan öka prestandan upp till 40 procent

Projektet ska undersöka hur optimeringen av köldbärarflödet i bergvärmeanläggningar kan leda till energibesparingar och öka prestandan med 10–40 procent. Det görs genom modellering, studier av statistiska parametrar samt validering genom experiment i KTH:s Live-in Lab ihop med data från befintliga anläggningar.

Prestandan i dagens bergvärmepumpar skulle kunna vara 10–40 procent högre om ett optimalt flöde användes i borrhålskretsen. Men för bergvärmepumpar är det i dag oklart vilket det optimala flödet är och hur det påverkas av olika förutsättningar.

Frågor som i dag saknar fullständiga svar och som projektet ska undersöka är:

  • Hur ändras det optimala flödet med olika djup och termisk kortslutning i borrhålsvärmeväxlare?
  • Hur skiljer sig flödet om man har exempelvis två 500 meter djupa borrhål mot fem 200 meter djupa borrhål?
  • Skiftar det optimala flödet, och i så fall hur mycket, när temperaturen sjunker, till exempel på grund av växlingen mellan laminär- och turbulentflöde?
  • Ändras det optimala flödet när koaxiala värmeväxlare används i stället för U-rör i borrhålen?

För att fylla denna kunskapslucka föreslår projektet en borrhål-till-värmepump-modell, från vilken analytiska uttryck kan härledas för optimala flöden. Modellen kommer att valideras med en testrigg på KTH:s Live-in Lab och data från riktiga anläggningar. Ett webbaserat verktyg ska utvecklas så att installationsanpassade optimala flöden kan tas fram.

Dessutom kommer en omfattande statistisk parametrisk studie genomföras. Studien ska hjälpa till att hitta heuristiska flöden – inte nödvändigtvis exakt optimala men robusta för ett stort antal förutsättningar. Det kommer i sin tur att leda till en enklare och snabbare implementering i riktiga anläggningar.

Sammanfattning

Projektnamn

Optimalt flöde för maximal prestanda av bergvärmepumpar

Organisation

Kungliga Tekniska Högskolan (Energiteknik), Asplan Viak (NO), Bengt Dahlgren, Dandelion Energy (US), Deep Drilling and Equipment & Services (FI), HP Brunnsborrningar i Klippan, Nibe, Nowab, Rototec (FI), Sindeq Borrteknik, Thermia, University of Genova (IT), Wilo

Projektledare

Alberto Lazzarotto / Willem Mazzotti Pallard

Energimyndighetens projektnummer

P2022-00499

Relaterade projekt

Se alla projekt

Avslutad

Utveckling av kombinerat energilager-värmeväxlare för PCM med luft som värmebärare

Projektet ska studera hur man kan utveckla ett kombinerat energilagervärmeväxlare med luft som värmebärare. Detta projekt är första steget i utvecklingen av ett innovativt PCM-baserat kylabatteri som kan användas för klimatsmart kyla i t ex frikyla, nattkyla för stora kondensorer, samt komfort i fordon vid avstannad motor och fler. Ny kunskap ger förståelse för de bidragande mekanismer som är inblandade i de kombinerade värmeöverförings- och fasändringsprocesserna i en PCM-värmeväxlare, och nyttjas till att ta fram en första prototyp som utvärderas i laborationsmiljö.

Relaterade Nyheter

Se alla nyheter

22
dec

Helhetsperspektiv och samverkan är Termos styrkor

Termo är ett starkt program som bidrar med ett helhetsperspektiv inom området för värme och kyla. Kompetens har byggts upp för alla som har varit involverade i projektverksamheten, främst genom att doktorander involverats i projekten. Men bland annat resultat- och kunskapsspridningen kan förbättras, visar en utvärdering av Termo.

01
nov

Forskning och innovation inom värme har stor roll att spela för framtidens energisystem

Forskare inom värme och kyla har stor betydelse för att sprida kunskap till politiska beslutsfattare och utformningen av framtidens energisystem. Dessutom blir värmepumpssektorn i Europa allt viktigare i och med EU:s omställning mot ett grönare elsystem och bort från gas. Det var två slutsatser som framkom när ”Termodagen – samspel i energisystemet" arrangerades i Stockholm i början av oktober 2022.

23
jun
Gävle

Fjärrkyla är framtiden för våra allt varmare bostäder

Klimatförändringarna med ökade temperaturer ökar behovet av att kyla ner byggnader som människor bor och vistas i. Dessutom ska alla nya byggnader vara Nära Noll Energi-byggnader, välisolerade och med liten förmåga att släppa ut värmen. Projektet Komfortkyla i framtida stadsdelar tittar på vilken metod för kylning som är bäst för framtidens byggnader.

11
maj

Ny rapport ger det senaste inom värmepumpsteknik

Värmepumpar är en av nyckellösningarna för att nå klimatmålet globalt. IEA HPT är ett internationellt forskningssamarbete kring värmepumpsteknik där Sverige deltar tillsammans med 16 andra länder för att utveckla nya lösningar. Inom samarbetet har en årsrapport tagits fram som ger en överblick över höjdpunkter under 2021 och pågående aktiviteter inom samarbetet.

06
maj

Kan flexibla värmepumpar minska flaskhalsar i elnätet?

När andelen el från förnybara källor ökar leder det till att tillgången på el varierar alltmer. Den varierande tillgången kombinerat med nytillkomna flaskhalsar i näten ökar behovet av flexibilitet i energisystemet. Med hjälp av värmepumpar och kylmaskiner kopplade till termiska nät som fjärrvärme, fjärrkyla och framtidens lågtempererade nät kan flexibiliteten i elnätet öka.

Relaterade Event

Se alla event