Analyse af jord varme pumpe projekter Kursus i analyse af projekter med ren energi Philadelphia Enterprise Centre, USA – 28 varmepumper til varme og køling Foto: Geothermal Heat Pump Consortium (NREL PIX) © Minister for Natur Ressourcer Canada 2001 – 2006.

Formål Vurdere grundlaget for jordvarme pumpe (JVP) systemer Illustrere nøgle forudsætninger i JVP projekt analyser Introducere RETScreen® JVP projekt model

Hvad kan JVP systemer levere? Varme Køling Varmt vand Sund fundering i permafrost …men også… Effektivitet Reduceret vedligeholdelse Pladsbesparelser Lave drifts omkostninger Impact 2000 Home, Massachusetts, USA Foto: Solar Design Associates (NREL PIX) Varme pumpe til husholdning Stabil kapacitet Komfort & god luft kvalitet Reduceret el spidslast til air condition

Komponenter i et JVP system Varme kilden Forbindelse til jorden Grundvand Overflade vand Varmepumpen Interne varme eller køle system Konventionelt rørsystem 3 2 1

Damp kompressions varme pumpe Vand-til-luft varmepumpe Skifter retning 3,5 to 35 kW køle- effekt per enhed Flere enheder til store bygninger Kompressor Damp med højt tryk og temperatur Damp ved lavt tryk og temperatur Kondensator Fordamper Vædske med lavt tryk Og temeratur Vædske med Højt tryk og temperatur Ekspansions ventil Overskudsvarme efter kompression giver varmt vand

Typer af jord system Lodret (JVP) Vandret (JVP) Grundvand (GVVP) Klippe grund Dyrere Lille areal forbrug Høj effektivitet Vandret (JVP) Mest areal krævende Billigere Små bygninger Temp. varierer Grundvand (GVVP) Aquifer+Injektion Billigst Regulering Tilstopning Også overfladevand og luft-til-luft varme vekslere

Jordvarme ressourcer: Jord temperatur Jord absorberer omkring halvdelen af solens indstrålende energi Jorden dæmper temperatur variationen Jordvarme mere effektivt Temperatur variation aftager med dybden Ubetydelig over 15 m TEMPERATUR F TEMPERATUR C VINTER SOMMER EFTERÅR Grafik: Canadian Building Digest Lokale jord temperaturer afhænger af klima, snedække, hældning, jord egenskaber, osv.

Eksempler på priser på JVP systemer Stigende energi priser Miljøhensyn Air condition er bonus Foto: Suomen Lämpöpumpputekniikka Oy Tilskud fra elselskab for at reducere spidslast fra air condition Foto: GeoExchange Consortium

Overvejelser ved jordvarme pumpe projekter Varmeveksler design, kommerciel bygning Mest kost-effektivt når: Ved behov for opvarming og køling Store sæsonvariationer i temparatur Ny byggeri eller udskiftning af klima anlæg For opvarmning: lav elregning og høje gas & olie omkostninger For køling: Høj elregning og høj spidslast betaling Grave og bore udstyr til rådighed Usikkerhed om pris på installation af varmeveksler Kundens kriterier for kost-effektivitet JVP Installation Foto: Craig Miller Productions and DOE (NREL PIX)

Eksempler: Australien, Tyskland and Schweiz Systemer til boliger 20 kW Grundvands varmepumpe,Tyskland Bore Rig til lodrette Borehuller, Schweiz Luksus boliger Højere investeringer Langsigtet optimering Miljø eller komfort fordele Tilskud fra elselskab kan være en vigtig faktor Foto: Bundesverband WärmePumpe (BWP) e.V. 320 Lejligheder, Syd Australien Foto: GeoExchange Consortium Foto: Eberhard & Partner AG

Eksempler: UK og USA Systemer til kommercielle bygninger Kort tilbagebetalings periode kræves ofte (< 5 år) Areal behov kan give problemer Mindre rumforbrug til varmesystem Enkel og decentral kontrol Mindre risiko for vandalisme Lavere spidslast betaling Ikke behov for ekstra varmesystem Kommerciel Bygning, Croydon, UK Foto: Groenholland B.V. Bygningskomplex, Kentucky, USA Tank Station, Kansas, USA Foto: Marion Pinckley (NREL PIX) Foto: International Ground Source Heat Pump Association

Eksempler: Canada og USA Systemer til offentlige bygninger Længere tilbagebetalingsperiode mulig Mere åben for innovative systemer Samtidigt behov for varme og køling Grøft til vandret rørsystem Foto: Robert R. Jones/Oklahoma State University (NREL PIX) Skole, Quebec, Canada Foto: Natural Resources Canada

RETScreen® ‘s model for jordvarme pumper Global analyse af energi produktion, livscyklus omkostninger og reduktion i udledning af drivhusgasser Lodret & vandret lukket kredsløb Grundvands åben kredsløb Boliger, kommerciel, offentlig & industri Endnu ikke omfattet: Varmepumper fra overfladevand Lang-tid varme ubalnce i jorden Samtidig varme & køling Brugsvand

RETScreen® Energiberegning for JVP JVP system Bruger input Bygning Bruger input Klimadata Bruger input Beregne temperatur og last forhold, design last og balancepunkt Definere temperatur kasser og beregne jordtemperatur Skønne installeret effekt af varmepumpe Beregne bygningslast for hver kasse Dimensionere rørsystem eller flow af grundsvand Vurdere aktuel varme pumpe ydelse og kapacitet i hver kasse Se e-Tekstbog Ren energi Projekt analyse: RETScreen® Engineering og Casestudies Kapitel om analyse af jordvarme pumpe projekter Beregne supplerende Varme og køle behov Samt energiforbrug til JVP system

Eksempel på validering af RETScreen®‘s JVP Projekt Model Energi forbrug for beregnede kasser sammenlignet med målte værdier Rørlængde sammenlignet med 6 dimensionerings programmer og et detaljeret simulations program Program 1 års Design 10 års Design* Beboelse 1 Louisiana Beboelse 2 Wisconsin Kommerciel Nebraska Beboelse 1 Louisiana Beboelse 2 Wisconsin Kommerciel Nebraska Gennemsnit for andre programmer 266 124 141 293 129 148 vs. RETScreen Beskrivende 257 -4% 135 9% 121 -14% 257 -12% 135 5% 121 -18% vs. RETScreen Energi forbrug 236 -11% 127 2% 132 -6% 236 -19% 127 -2% 132 -12% vs. Aktuel 344 29% 160 29% 141 0% 344 17% 160 24% 141 -5% * 1 års Design værdier fra RETScreen brugt ved sammenligning

Konklusioner Jordvarme pumper kan levere varme, køling og varmt brugsvand Jorden dæmper temp. variationer & giver høj JVP effektivitet JVP har høje anlægsomkostninger, men driftomkostinger er lavere Klimatiske forhold der kræver både opvarmning og køling er mest lovende RETScreen® skønner: Frekvens fordeling af udendørs temperatur Bygningslast som funktion af udendørs temperatur Årlige energi besparelse til rum opvarmning og køling RETScreen® giver med en årlig beregning en præcition sammenlignelig med timebaserede simulations modeller RETScreen® kan give væsentlige besparelser til prefeasibility studier

Spørgsmål? www.retscreen.net Modul til projekt analyse af jordvarme pumpe projekter RETScreen®‘s Internationale kursus i analyse af rene energi projekter For yderligere oplysninger besøg RETScreen‘s hjemmeside www.retscreen.net