Energianvändning | 26 jan 2023

Haralds nya kombination sparar energi

Harald Andersson, Högskolan i Gävle, visar i sin doktorsavhandling hur en kombination av variabelt luftflöde och samverkande strålventilation leder till minskad energianvändning.

Efter att ha pluggat till civilingenjör i maskinteknik med inriktning mot energisystem/miljöteknik vid Linköpings universitet, påbörjade Harald Andersson för några år sedan doktorandstudier vid Högskolan i Gävle inom det så kallade Reesbeprojektet.

Resurseffektiva energisystem i den byggda miljön (Reesbe) är en forskarskola som drivs av Högskolan i Gävle, Mälardalens universitet och Högskolan i Dalarna i nära samarbete med 21 företag i regionen. Projektet håller nu på att avvecklas.

Parallellt med sina doktorandstudier har Harald Andersson arbetat på ett av de deltagande företagen: Repus Ventilation AB i Bro utanför Stockholm som utvecklar, tillverkar och marknadsför olika former av tilluftsdon och dyskanaler.

– En fördel med det här upplägget är att du som doktorand får en direkt koppling till marknaden och att forskningen baseras på verkliga problem som efterfrågas av kunder. Det blir också lättare för företagen att tillgodogöra sig forskningsresultaten, säger Harald Andersson.

I sin avhandling studerar han hur kombinationen av samverkande strålventilation och variabelflödes­system i konferens- och klassrumsmiljöer påverkar den termiska komforten, luftkvaliteten och energieffektiviteten.

I klassrumsmiljö genomfördes experimentella studier med varierande värmelaster, tilluftstemperaturer och luftflöden. Luftens medelålder, lufthastigheten och temperaturen i vistelsezonen mättes.

Undersökningen av hur samverkande strålventilation och variabelflödessystem fungerar tillsammans i konferensrumsmiljö bygger på kombinerade experimentella och numeriska studier. En fokuserade på de samverkande strålventilationsdonens hastighetsprofiler. En annan mätte de sammanfogade strålarnas utveckling i närområdet och luft- respektive temperaturförhållandena i vistelsezonen i sex fall med bland annat olika tilluftstemperaturer och flöden.

Medan vav är en teknik som har funnits ganska länge är samverkande strålventilation av senare datum.

– Den kom under sent 1990-tal och gör det lättare att föra in färsk luft långt in i ett rum. Skjuter du flera luftstrålar i samma riktning kommer de att medströms gå ihop och forma en sammanhängande stråle.

– Undersökningarna visar att samverkande strålventilation leder till högre energieffektivitet och luftkvalitet än konventionell omblandande ventilation.

Finns det några problem med att kombinera variabelt luftflöde med samverkande strålventilation?

– Det är en av de frågor som vi har kollat mycket på, om det finns några begränsningar vid kombination av de här både teknikerna och hur man kan kombinera dem.

– Vav-system måste fungera bra både vid lågt och högt flöde. När vi började visste vi inte vad som skulle hända med de samverkande luftstrålarna om luftflödet sänks till exempelvis 20 eller 30 procent. Skulle de fortsätta att fungera som det är tänkt eller skulle de tappa för mycket fart och därmed inte nå dit de ska?

Hur har det gått?

– Det har fungerat mycket bra både i klass- och konferensrum som är de typer av lokaler som vi har undersökt. Även vid väldigt låga flöden och tilluftstemperaturer kan man ge en bra termisk komfort och en bra luftkvalitet.

Hur mycket energi sparas?

– Det går att minska elanvändningen ganska mycket genom att kombinera dessa båda tekniker. Enligt beräkningar skulle man kunna spara mellan 100 och 300 gigawattimmar per år om man tillämpar variabelt luftflöde i alla svenska skolor, säger Harald Andersson.

Han berättar att kombinationen har installerats i ett antal klassrum.

– Vi har inte hört något negativt från kunderna vilket ofta är ett tec­ken på att allt fungerar som det ska.

Vad är haken?

– Det finns inga baksidor med den här kombinationen, framför allt inte om man jämför med det som ofta sitter i svenska skolor i dag. Däremot tar det alltid lång tid att få in nya metoder på marknaden.

Text: Mikael Bergling