Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Inom nära framtid kommer det att byggas en spårvagnsdepå, multifunktionell byggnad och en ishall i de sydöstra stadsdelarna i Uppsala. Målet med det här projektet är att undersöka de potentiella värmeenergisynergier mellan de tre byggnaderna för att optimera värmeanvändningen. Eftersom spårvagnsdepån kommer att byggas först behövs det förberedelser för dessa energisynergier vara på plats innan ishallen och den multifunktionellabyggnaden byggs.
För att nå målet beräknades värmeenergibehoven och värmeenergianvändningen för alla trembyggnader med en UUBEM kod. I denna kod tar man hänsyn till inomhustemperaturer och rörelsemönster för att simulera hur energibehovet ser ut. Det här gav en bild över hela systemet och förbättringsområden när det gäller effektiv energianvändning. För att lösa de framtida värmeenergibehoven för alla byggnader implementerades olika metoder och tekniker. Detta gjordes också för att minska på fjärrvärmebehovet. Den största delen av uppvärmningen beräknas komma från bergvärme. Solfångare installeras i syftet att höja temperaturen på vattnet in i bergvärmepumpen och därmed öka SCOP-faktorn. Korttidslagring av överflödsvärme från solfångarna dygnslagras i ackumulatortankar för att användas till att effektivisera bergvärmen även nattetid. Lågtempererat vatten från solfångarna användes för att återvärma borrhålen. Även spillvärmen från ishallen nyttjas. Ridåvärmare användes för att minska energiförluster från öppning och stängning av dörrar på spårvagnsdepån.
Resultatet visar på att det totalt krävs 59 borrhål som är ca 326 meter djupa. Då effektbehovet är som störst täcks 79 procent av det totala behovet genom bergvärme och spillvärme från ishallen. Resterande 21 procent av effektbehovet täcks upp av fjärrvärme.

In the near future a tram depot, ice hockey arena and a multifunctional building will be built in the southern east part of Uppsala. The goal of this project is to analyze the potential for future heat energy synergies between the three buildings. Energy synergies involve ways of sharing energy between establishments in an effective way that is optimal for everyone involved. Since the tram depot will be built first there need to be preparations in place in order to obtain energy synergies.
To reach this goal the individual energy needs and consumptions for each building were calculated using the UUBEM code. This gave an overview of the system as a whole and areas where improvements could be made. To solve the future heat energy demands for all buildings different methods and techniques were applied. This was done to reduce the need for district heating. The majority of the heating is expected to come from geothermal energy. Solar collectors are installed with the purpose of raising the temperature of the water entering the geothermal heat pump, thereby increasing the SCOP factor. Short term storage of excess heat from the solar collectors is stored daily in accumulator tanks is used to improve the efficiency of the geothermal system during the night. Low temperature water from the solar collectors is used to reheat the boreholes. Waste heat from the ice hockey arena is also utilized. Air curtains are used to reduce energy losses from the opening and closing of doors at the tram depot.
The results show that a total of 59 boreholes, approximately 326 meters deep are required. 79 percent of the total power demand is covered by geothermal energy and waste heat from the ice hockey arena when the demand for power is at its peak. The remaining 21 percent of the power demand is met by district heating.