Annons
Tidigare beräkningsmodeller har en tendens att överdimensionera system med självreglerande aktiva kylbafflar. Peter Filipsson, CIT Energy Management, konstaterar i en doktorsavhandling att det finns utrymme för effektiviseringar på nära tio procent.

Komfortabelt inomhusklimat – utan kylmaskiner

Annons
AKTUELL FORSKNING.

Peter Filipsson, CIT Energy Management, Göteborg, visar att det är möjligt att upprätthålla ett komfortabelt inomhusklimat, utan vare sig kylmaskiner eller rumsreglering. Till och med under den rekordvarma sommaren 2018.

Peter Filipsson har nyligen disputerat vid avdelningen för Installationsteknik på Chalmers. En disputation som på grund av den pågående covid-19-pandemin kom att bli en av de första att genomföras över videolänk. Hans avhandling handlar om självreglerande aktiva kylbafflar. Ett sådant system har en mycket hög framledningstemperatur, cirka 20 °C, jämfört med andra vätskeburna lösningar. I gengäld måste kylbafflarna vara effektivare, fler eller större.
Ett högtemperatursystem kan använda mycket frikyla. Det innebär visserligen att pumparbetet blir högre, men det kompenseras många gånger om av att det inte behövs några kylmaskiner. – Systemet har ett COP-tal på 17,2, vilket ger en uppfattning om effektiviteten, förklarar han.

Hur kommer det sig att du började forska på just detta område?
– Det är ovanligt att designa kylsystem på det här sättet. Jag fick möjlighet att studera ett system som Skanska har byggt i sitt huvudkontor på Kungsholmen i Stockholm. Skanska upptäckte att systemet fungerade bättre än vad beräkningsmodellerna förutspådde. Det väckte frågan om de vedertagna modellerna och sätten att räkna är lämpliga samt om man kan förbättra och utveckla modeller för bättre simuleringar. Skanska ville ha en noggrann utvärdering av hur systemen funkar.

I det aktuella systemet hos Skanska ingår också borrhål, som levererar frikyla. Bör självreglerande system alltid kombineras med frikyla?
– Frikyla är bra att utnyttja så mycket som möjligt, oavsett kylsystem. Hög framledningstemperatur möjliggör både självreglering och att undvika kylmaskiner. Avhandlingen visar att bägge möjligheterna kan utnyttjas, utan att tumma på komforten.

Hur gick studien till?
– Studien omfattar både mätningar och simuleringar på såväl komponentnivå som på rumsnivå och byggnadsnivå. Mätningarna på byggnadsnivå gjordes i Skanskas huvudkontor. Jag hade turen att få göra mätningarna under den rekordvarma sommaren 2018. Faktum är att vi då drog upp mer kyla ur borrhålet än vad som matats ner under vintern. För första gången sedan systemet togs i drift 2014 togs det upp mer kyla ur borrhålet än vad som återladdades under vintern. – Trots den varma sommaren var man inte i närheten av 25 °C inomhus, vilket indikerar att systemet är överdimensionerat. Det bör dock tilläggas att värmeböljan sammanföll fint med semestern och närvaron var därmed låg – något man inte tar hänsyn till när systemen dimensioneras.

Vilka slutsatser drog du i studien?
– Jag såg att det finns förbättringspotential i de befintliga modellerna. Vedertagna kylbaffelmodeller är långt ifrån perfekta, men definitivt tillräckligt bra. På rumsnivå, däremot, har man tidigare inte tagit hänsyn till hur kylbaffeln påverkar värmeutbytet mellan rummets luft och ytor. Detta är särskilt viktigt att ta hänsyn till i högtemperatursystem. Gör man det kan antalet kylbafflar minskas med nästan tio procent. Självregleringen kapar dessutom effekttoppar genom att i högre grad proaktivt kyla byggnaden innan maxkylbehovet föreligger.

Kan självreglerande kylbafflar användas i alla typer av byggnader?
– Jag har fokuserat på kontor, närmast kontorslandskap och mötesrum. Kylbafflar fungerar bra i många andra typer av lokaler också, men för att den självreglerande effekten ska kunna ersätta traditionell rumsreglering får internvärmevariationerna inte vara alltför stora.

Hur stor temperaturskillnad kan
man tillåta i självreglerande system?

– Man dimensionerar systemen för framledningstemperatur på 20 °C när rumstemperaturen är 25 °C. Under de förutsättningarna värms köldbäraren från 20 °C till 23 °C.

Text: Maria Åslund Foto: Elin Espling

Annons