Internationell projektgrupp (IEA HPP Annex 32)

Ekonomiska värme- och kylsystem för lågenergihus– Beräkningar, jämförelser och utvärdering av olika systemlösningar • Forskarutförare och projektledare (SP Energiteknik)Tekn. Lic. Svein H. Ruud Projektledare • Tekn. Dr. Mohsen Soleimani Senior forskare • Projektets målAtt utföra beräkningar, jämförelser och utvärdering av olika systemlösningar för lågenergihus för olika platser i världen m a p energianvändning och kostnader • IndustripartersFoU-expert, Jens Eriksson ThermiaVärme AB • Tekn. Chef Urban Kronström Bosch ThermoteknikAB • Export R&D Mats Fehrm NIBE Villavärme • Tekn. Konsult Lars B. Bergman LB-Hus AB • Tekn. Chef EsseIngessonVästkustStugan • VD Göran Åkesson Sätila Bygg AB • Tekn. Expert Svante Wijk NCC Teknik PresentationsmaterialEFFSYS 2 dagen 2009-12-14

Internationell projektgrupp (IEA HPP Annex 32) Dr. Ing. Carsten Wehmhöner IEB, Schweiz, Operating agent Dr. Ing. Thomas Afjei IEB, Schweiz, National team leader Tekn. Lic. Svein H. Ruud SP, Sverige, National team leader Ing. PhD. VasileMinea LTE, Canada, National team leader Mr. Arun Vohra DOE, USA, National team leader Dr. Ing. MarekMiaraFraunhofer ISE, Tyskland, National team leader Prof. Dr. Ing. Katsunori Nagano Hokkaido University, Japan, National team leader Hr. OnnoKleefkensSenterNovem, Nederländerna, National team leader (Dr. Ing. JörnStene) SINTEF, Norge, National team leader Hr. Heinrich Huber Arsenal Research, Österrike, National team leader PresentationsmaterialEFFSYS 2 dagen 2009-12-14

Bakgrund • Värmepumpar har en stark ställning på den Svenska marknaden • Sverige har varit den ledande marknaden för värmepumpar i Europa • Den framtida potentialen ligger huvudsakligen utanför Sverige • Nybyggda svenska standardhus ligger i en europeisk jämförelse väl till när det gäller termisk komfort och energianvändning • Men inte tillräckligt energieffektiva för att kunna kallas lågenergihus • Värmepumpar förekommer vanligen inte i Svenska lågenergihus idag • Värmepumparna är inte utvecklade och anpassade till lågenergihus • Kommande svenska byggregler (BBR) skärper kraven på nya småhus med värmepumpar • Lagen om energideklarationer ökar fokus på energiprestanda • Ökat kylbehov (eller efterfrågan på kyla) i moderna bostäder • ”EPBD2” kommer snart! PresentationsmaterialEFFSYS 2 dagen 2009-12-14

Tappvarmvatten Kyla Tappvarmvatten Värme Värme Kyla Trend Värme- och kylbehov i framtidens bostäder PresentationsmaterialEFFSYS 2 dagen 2009-12-14

”State of the shelf” • Dagens värmepumpar är inte utvecklade och anpassade för lågenergihus - för stora för det lilla värmebehovet i ett lågenergihus- för låg eleffektiviteten hos pumpar och fläktar - för hög prisnivå i förhållande till avgiven effekt/vinst Låg COP vid låga energibehov  behov av produktutveckling Kommentar: Frånluftsvärmepumpen har ungefär lagom storlek men behöver också utvecklas på flera sätt för att passa i ett lågenergihus PresentationsmaterialEFFSYS 2 dagen 2009-12-14

Delmål för det svenska projektet • Ökad kunskap om utformning integrerade värmepumpsystem för lågenergihus • Bevaka den internationella utvecklingen genom deltagande i IEA HPP Annex 32 • Bidra till att svenska tillverkare ligger i framkanten av denna utveckling och kan erbjuda systemlösningar;- anpassade för de nya svenska byggreglerna- som är konkurrenskraftiga på den europeiska marknaden • Att i samarbete skapa konceptlösningar för;- nord- och sydeuropeisk förhållanden- nyproducerade hus och konvertering av äldre hus- småhus, radhus och flerbostadshus PresentationsmaterialEFFSYS 2 dagen 2009-12-14

Metodik • Inventering av möjliga systemlösningar • Att utföra beräkningar, jämförelser och utvärderingav olika systemlösningar för lågenergihus,och för olika platser i världen • Fältundersökningar av integrerade värmepumpsystem i lågenergihus • “Design guidelines” för integrerade värmepumpsystem i lågenergihus PresentationsmaterialEFFSYS 2 dagen 2009-12-14

Några beräkningsexempel – Nya BBR 16 PresentationsmaterialEFFSYS 2 dagen 2009-12-14

Gemensamma indata för alla beräkningar PresentationsmaterialEFFSYS 2 dagen 2009-12-14

Resultat från beräkningarna (kWh/m2, nya BBR 16) PresentationsmaterialEFFSYS 2 dagen 2009-12-14

Sammanfattning – Slutsatser (från beräkningarna) • Skärpta energikrav i BBR kan huvudsakligen klaras med befintliga klimatskal men kräver då förbättrade/utökade installationer;Elvärme  berg-/markvärmepump förbättrad frånluftsvärmepump passivhus (inkl FTX + ev. solvärme) Fjärrvärme värmeåtervinning (FTX/FVP) Biobränsle  solvärme och/eller FTX • Men byggnadens utformning har också stor betydelse!För fjärrvärme, och framför allt biobränsle, klarar man inte kravenom byggnadsutformningen ger för höga transmissionsförluster! • Med en bergvärmepump klarar man ”alla” byggnadsutformningar. • Med ett passivhus klarar man kraven för ett elvärmt hus utan värmepump. I vissa fall blir det inte ens klassat som elvärmt. PresentationsmaterialEFFSYS 2 dagen 2009-12-14

Lägesrapport Deltagande värmepumpstillverkare: • IVT: Samarbete med Comfort Zone (större och varvtalsstyrd frånluftsvärmepump). Heltäckande bergvärmepumpar utan direktelspetsför nya villor. • NIBE: Utvecklar en effektivare frånluftsvärmepump (lämplig för de flesta LE-hus och nya villor i söder).Bergvärmepumpar med ”plomberad” elpatron för övrig nybyggnation (främst då längre norrut) • Thermia: Eleffektiva frekvensstyrda cirkulationspumpar i de flesta bergvärmepumpar. Bra luft-vatten värmepump.Verkar inte satsa på nybyggnation och LE-hus. PresentationsmaterialEFFSYS 2 dagen 2009-12-14

forts. Lägesrapport Allmänt: • De nya byggreglerna verkar teknikdrivande! • Småhustillverkarna verkar i första hand sikta på mindre och nära eller helt heltäckande bergvärmepumpar eller förbättrade frånluftsvärmepumpar (när möjligt) • VBX-modulerna verkar inte vara optimerade med avseende på eleffektivitet på ventilationssidan • Eleffektiva cirkulationspumpar är fortfarande inte vanliga i svenska värmepumpar (med undantag för Thermia) • Mindre värmepumpar/kompaktaggregat med eleffektiva cirkulationspumpar och fläktar är på gång (NIBE) • Ingen svensk VP-tillverkare verkar idag titta på aktiv kyla med små värmepumpar, men däremot frikyla från borrhål PresentationsmaterialEFFSYS 2 dagen 2009-12-14

Vad händer i övrigt (värmepumpar och LE-hus) • Många europeiska passiv-/LE-hus har idag både värmepump och golvvärme (direktel/luftvärme på väg ut). • Passivhusparhus med gemensam bergvärmepump byggs i Mark (söder om Borås). • Stort ”standardhus” med bergvärmepump, solfångare, ackumulatortank och markvärmelager har byggts i Bollebygd (inflyttat i januari 2009, SP utvärderar). • Villa Granback: Lågenergihus (Passivhus?) i samarbete mellan Nibe och Paroc. PresentationsmaterialEFFSYS 2 dagen 2009-12-14

Projektet under det sista halvåret • Ny version av TMF:s energiberäkningsprogram kommer att användas för att räkna på olika värmepumpar i olika klimat. Eventuellt kompletterat med VIP+ • Inverkan av eleffektiva cirkulationspumpar och fläktar kommer att studeras. • Måste kompletteras med kostnadsberäkningar. • Svårt att få med beräkningar på komfortkyla. Saknar produkter att räkna på och TMF-programmet är inte gjort för det. Kan eventuellt räkna på en luft-luftvärmepump. • Översätta/sammanfatta svenska fältundersökningar. • Slutrapportering! PresentationsmaterialEFFSYS 2 dagen 2009-12-14

Internationell projektgrupp (IEA HPP Annex 32)