EP08 – Utformning av ett PV-matat värmepumpsystem för hög andel solenergi. Doktorand MdH: Richard Thygesen, Huvudhandledare MdH: Björn Karlsson. Syfte Projektets syfte är att utveckla ett energisystem för enfamiljshus, uppbyggt kring en värmepump, solceller och lager för hög andel solenergi Bakgrund Det finns behov att ta fram energisystem för byggnader med hög andel förnyelsebar energi. Systemet i detta projekt består av ett solcellsmatat värmepumpsystem. Anledningen till att systemet tas fram med solceller istället för solfångare är att solfångarens värmeförluster resulterar i låg verkningsgrad vid låga solintensiteter medan solcellernas verkningsgrad ej påverkas av mindre solinstrålning. Solceller i kombination med värmepump får därför högre utbyte under vintermånaderna och högre årstäckningsgrad än solvärmesystemet. (Figur 1). Figur 1. Jämförelse av värmeproduktion mellan 1 2 2 m Solfångare och 1 m solceller i kombination med värmepump. Översiktliga simuleringar har utförts i simuleringsverktyget Trnsys på två system i olika byggnadstyper. Beräkningar på det första systemet med värmepump i kombination med solceller med en toppeffekt på 3,2 kWp, i ett standardhus, visar att det är möjligt att uppnå en täckningsgrad på ca 40 % (Figur 2). Figur 2. Summan av hushållsel och värmepumpens driftel och el producerad av 3,2 kWp solceller. Beräkningar på det andra systemet i ett hus med passivhus standard med värmepump och solceller med en toppeffekt på 2,9 kWp visar att en täckningsgrad på ca 50 % är möjlig(Figur 3). Simuleringarna bygger på månadsvis nettodebitering av solcellernas produktion. Om månadsvis nettodebitering ej införs behövs en ackumulator som värmepumpen jobbar mot under sommarmånaderna när elproduktionen överstiger elanvändningen i huset. Figur 3. Summan av hushållsel och värmepumpens driftel och el producerad av 2,9 kWp solceller. Ett enfamiljshus med 100% soltäckningsgrad kan byggas med låg felmatchning mellan tillförd solenergi och elanvändningen i huset. Mål • • • • Ett system med värmepump och solceller skall byggas upp i MdHs laboratorium En detaljerad modell av energisystemet skall tas fram och valideras mot mätvärden från laboratoriesystemet Ett optimalt system skall föreslås Systemet skall byggas i ett nytt enfamiljshus och utvärderas Företagspartners • • • • • • • • • • • • • ABB Bosch Thermoteknik AB/IVT Bostads AB Mimer Eskilstuna Energi- och Miljö AB Industristöd MdH JM AB Mälarenergi AB NCC AB Riksbyggen Sala-Heby Energi AB Solarit AB Solarwave AB Sustainable Innovation i Sverige AB