Energieffektivitet är på tapeten vid alla professionella nybyggen och renoveringsprojekt. Arefeh Hesaraki har forskat i energieffektiva lösningar för lågtemperatursystem.

Arefeh HesarakiVad har du forskat i just nu?

Jag har forskat i Energieffektivitet och hållbarhet i byggnader med energieffektiva värme- och ventilationssystem, såsom lågtemperaturvärmesystem (framledningstemperatur under 45 ° C), och ventilationssystem med varierande luftvolym (=VAV). Mitt huvudsakliga fokus under min doktoravhandling låg på lågtemperatursystem.

Varför valde du detta ämne – Energieffektivitet och hållbarhet i byggnader?

Framtiden kommer allt mer att handla om energisparande och energieffektivitet. Detta på grund av den globala uppvärmningen och behovet av att gå mot en mer hållbar värld. Allt eftersom byggnader blir mer energieffektiva och den globala temperaturen ökar, finns det inget behov av att förse byggnader med höga systemtemperaturer.

När vi tittar på utvecklingen av värmesystem i byggnader kan vi se att ånga var värmekällan i den första generationens fjärrvärme under 1880-talet. Men femtio år senare, år 1930, infördes under den andra generationen av fjärrvärme en ny typisk värmekälla. Värmekällan utgjordes av tryckpressat varmvatten mestadels över 100 °C som distribuerades till radiatorer med höga temperaturer (90 °C) i byggnader med ett högt värmebehov på 200-300 kWh / m2.

Den nuvarande generationen av fjärrvärme (3:e generationen) har varit i bruk sedan 1980. Denna producerar varmvatten med temperaturer under 100 °C till byggnader med radiatorer med mediumtemperaturer 100-200 kWh / m2. I en nära framtid, eventuellt från 2020, kommer den 4:e generationen av fjärrvärme (4GDH) att vara i bruk. Där kommer den framtagna temperaturen att vara mellan 30-70 °C i byggnader med lågtemperatursystem. Vi kan se att denna förändring kommer att påverka mer än 90% av flerfamiljshusen som är anslutna till fjärrvärme.

Dessutom har mer än 50% av enfamiljshusen en värmepump. Och effektiviteten av värmepumpar ökar bland annat genom att minska framledningstemperaturen till värmesystemet. Eftersom antalet sålda värmepumpar ökar och 4GDH snart kommer att vara ett faktum kommer framtiden att handla mer och mer om lågtemperatursystem och energieffektivtet. Detta var den främsta anledningen till att jag valde detta ämne.

Hur genomförde du undersökningen?

Jag gjorde mätningar på plats och jag använde en simuleringsmodell med IDA ICE (=programvara för byggnadsfysik och -komfort) för byggnader med en kombination av tilluftsradiator och golvvärme. Jag gjorde också laboratorietester för att jämföra resultatet mellan lågtemperaturvärmeavgivare (golvvärme och tilluftsradiator) och medeltemperaturvärmeavgivare (konventionella panelradiatorer) under samma villkor.

Vad var de viktigaste slutsatserna av undersökningen?

Årliga fältmätningar av fem nya tvåfamiljshus med låg- och mycket-låg-temperatur värmeavgivare (tilluftsradiator respektive golvvärme) anslutna till en frånluftsvärmepump visade att mellan 45-51 kWh / m2 energi används för att producera och transportera vatten för uppvärmning av bostad och varmvatten. Statistiska uppgifter visar att dessa värden är 39-46% lägre jämfört med energibehovet för samma användning. Vilken är är 84 kWh / m2 i ett genomsnittligt svenskt nytt en- och två-familjshus.

Dessutom visade laboratorietester att tilloppstemperaturen för att täcka ett värmebehov på 20 W/m2 genom aktiv uppvärmning, bör vara 45 °C för konventionell radiator, 33 °C för tilluftsradiator och 30 °C för golvvärme. Denna 12-15 °C temperatursänkning med tilluftsradiator och golvvärme resulterade i 17-22% besparingspotential i energiförbrukning jämfört med ett referensfall med konventionella radiatorer.

Många hus är i behov av värme- och ventilationsrenovering och bättre energieffektivitet. Vad bör man tänka på? Hur kommer man igång?

Det bör noteras att huvudprincipen gällande uppvärmning med lågtemperatursystem är att ge samma värmekomfort som högtemperatursystem. Dock på ett mer energieffektivt sätt. Vi kan inte offra termisk komfort för att spara energi. Därför är det första steget att renovera byggnaderna. Detta för att minska värmeförlusterna från byggnadens hölje (ändra fönster eller lägga till mer isolering på vinden, etc.) eller från ventilationssystem (med behovsstyrd ventilation eller värmeväxlare i frånluften). Efter att byggnaden är redo för låga framledningstemperaturer, kan vi nyttja olika typer av lågtemperatursystem, såsom tilluftsradiatorer eller golvvärme, eller en kombination av dem.