Bachelor’s dissertations
Click on a grey box to view abstract in English and Norwegian. If a title is underlined, then full-text is available. Some titles & abstracts may be machine-translated.
2016+▲ 2015 ▼2014-
Henriette HALVORSEN, Teresa VALDEMARSSON, Stine Lise F. SKREGELID, Ingvild VEDDENG (2015) “Utvikling og implementering av varmepumpemodell i energiberegningsprogrammet TEK-sjekk Energi, og lønnsomhetsvurdering av solfangeranlegg” [“Development and implementation of a heat pump model in the energy calculation program TEK-sjekk Energi, and profitability assessment of solar collector systems”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: The dissertation is written in collaboration with the research organization, SINTEF Byggforsk and total technical contractor, GK AS. The calculation program “TEK-sjekk Energy”, is developed by SINTEF, and forms a central part of the project report where energy calculation of commercial properties against passive house standard are tested. Miljøhuset GK is used as the benchmark. The report’s main part consists of developing and implementing Miljøhuset GK’s heat pumps coefficient of performance in TEK-sjekk, and in addition profitability assessment of solar collectors for domestic hot water heating. The Preliminary work to be carried out is a detailed COP analysis for the relevant heat pumps. It employed three different methods for calculating the analysis. Schild-Gordon-Ngs heat pump model, Carnot power factor specified in the European standard EN 15316 and a calculation model presented as a proposal for improvement of energy calculations in NS 3031. The completed result of the COP-analysis shows the most significant correspondence in relation to measured COP values at use of Schild- Gordon-Ngs heat pump model. The calculation model can then be categorized as a realistic calculation basis, and provide a relatively accurate calculation basis when implemented in TEK-sjekk. By using a realistic model for energy calculations, it will improve the mapping of the building’s actual energy consumption and indoor climate. Regarding the use of TEK-sjekk the software is a good alternative to manual calculations from relevant Norwegian standards. The software is easy to use and recommended for further use by energy calculations. With the background of a lower theoretic outsized hot water consumption than actual, installation of solar collectors in Miljøhuset GK is considered. In assessing the type of solar collector based on analysis and calculation of coverage in TEK-sjekk to the choice of vacuum rather than flat-plate collectors. TEK-sjekk is used to optimize the collector dimension relative to coverage, taking investment costs into account. Secondly an economic evaluation of solar collectors based on the economic methods; net present value and pay-back time. The assessment resulting in positive net present value and payback time of 14.2 years. Thus this result can be concluded as a profitable investment, it is not considered as significant. Conversely, a solar collector at Miljøhuset GK is considered a good contribution to the profile as signal Engineering and with a value-added environmental profile. The calculation of TEK-sjekk of solar collector contribution to energy supply resulted in halving the pumps heater. The connection of the solar plant will serve as an additional step in the process of preheating of domestic hot water. It was in this context presented an outline of proposals on how the system solution for solar plant might look like, with intent to utilize existing solution in the best possible way. Based on Miljøhuset GK current condition, it was concluded that a system sketch with closed circuit is best suited.
Norsk sammendrag: Bacheloroppgaven er skrevet i samarbeid med forskningsorganisasjonen, SINTEF Byggforsk og totalteknisk entreprenør, GK AS. Beregningsprogrammet TEK-sjekk Energi, utviklet av SINTEF, utgjør en sentral del av prosjektrapporten hvor det utprøves energiberegning av næringsbygg mot passivhus-standard. I denne forbindelsen benyttes Miljøhuset GK som måleobjekt. Rapportens hoveddel består av utvikling og implementering av Miljøhuset GKs varmepumpers effektfaktor i TEK-sjekk, samt lønnsomhetsvurdering av solfangeranlegg for tappevannsoppvarming. Forarbeidet som utføres er en detaljert COP-analyse for de aktuelle varmepumpene. Det benyttes tre ulike metoder til beregning i analysen. Schild-Gordon-Ngs varmepumpemodell, Carnots effektfaktor presisert i den Europeiske standarden NS-EN 15316 og en beregningsmodell presentert som et forslag til forbedring av energiberegninger i NS 3031. Den ferdigstilte COP-analysens resultat viser størst samsvarighet i forhold til målte COP-verdier ved bruk av Schild-Gordon-Ngs varmepumpemodell. Beregningsmodellen kan da kategoriseres som realistisk, og gi et relativt sikkert beregningsgrunnlag ved implementering i TEK-sjekk. Ved å benytte en realistisk modell til energiberegninger vil dette forbedre kartleggingen av byggets faktiske energibehov og inneklima. Vedrørende bruken av TEK-sjekk er programmet et godt alternativ i forhold til manuelle beregninger i aktuelle norske standarder. Programmet er brukervennlig og anbefales til videre bruk ved energiberegninger. Med bakgrunn av et lavere teoretisk dimensjonert varmtvannsforbruk enn reelt vurderes innstallering av solfangeranlegg på Miljøhuset GK. Ved vurdering av type solfanger resulterer analyse, samt beregning av dekningsgrad i TEK-sjekk til valg av vakuum- fremfor plansolfanger. TEK-sjekk benyttes til å optimalisere solfangerens dimensjon i forhold til dekningsgrad, og tatt investeringskostnader i betraktning. Videre utføres en lønnsomhetsvurdering av solfangere basert på de økonomiske metodene; nåverdi og pay-back time. Vurderingen resulterer med positiv nåverdi og en tilbakebetalingstid på 14,2 år. Dermed kan det konkluderes med en lønnsom investeringen, men dog ikke av stor grad. Derimot kan et solfangeranlegg på Miljøhuset GK anses som et godt bidrag i forbindelse med profilering som signalbygg og med en verdiskapende miljøprofil. Solfangerens bidrag i energiforsyningen beregnes i TEK-sjekk og resulterer i halvering av varmeelementets avgitte effekt i berederen. Solfangeranlegget skal fungere som et ekstra ledd i prosessen med forvarming av tappevannet. Det blir i denne sammenhengen presentert en skisse med forslag til hvordan en systemløsningen kan se ut med hensikt å utnytte den eksisterende løsning best mulig.
Supervisor(s): Peter G. SCHILD (HiOA).
Acknowledgements: GK Norge AS (Bjørn S. Johansen, Ole Jørgen Veiby, Aleksander Brorson); SINTEF Byggforsk; HiOA (Tale Skjølsvik); Professor Jeffrey M. Gordon.
Gaute Kornelius ROALDSEN, John Edison Gonzales ACUNA, Halvor GREPPERUD, Antony MBURU (2015) “Optimization of Artificial Turf” [“Optimering av kunstgressbaner”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: Many sports clubs struggle to keep the field soft and playable during the winter because of the large cost related to heating. In Norway, where the winter is long, most new fields created are artificial, and many are constructed with the regards of playing during the winter. New technologies with little research information is used to construct these fields. There are considerable variation in many areas, from energy source to the field construction. This project has looked at the heat technical properties of the field regarding an optimization of an artificial turf with under-ground heating. To make a universal solution is not possible, as many fields are constructed differently with different energy sources, but the heat technical properties are based on the same principle, therefore the project has looked at a specific field to conduct tests and optimize. Comparing the measurements from different logging points on the field, we see a small change in temperature as the soil furthest away from the technical house is lower. The sunny days had the greatest impact on the ground temperature. Calculations showed that the energy delivered to the field was 75.9W/m2. This has proven not to be sufficient by observations during the winter season. It is usual to dimension for 150-200W/m2 for artificial turfs, as this was discovered at other fields. The system should be upgraded to handle an effect of 150-200W/m2. This requires an increased volume flow and therefore new components. In order to operate good each year, the field is recommended to be used as a solar energy collector and transfer heat back to the wells during the summer seasons. Also an automatic system is necessary to install in order to operate the system effectively. An early start of the system is crucial to prepare the field for subzero temperatures and avoiding large amounts of energy to defrost the field. CFD simulations show that the heating tubes should not be placed high in the construction when shock pads are missing. Placing the tubes high would create a non-uniform heat distribution. When pads are part of the construction the tubes must be installed inside the pad with the top part of the tubes in direct contact to the layer above. This ensure better heat distribution, as the shock pads thermal properties are similar to insulation.
Norsk sammendrag: Mange idrettsklubber sliter med å holde banen myk og spillbar om vinteren på grunn av de store kostnadene knyttet til oppvarming. I Norge, hvor vinteren er lang, er de fleste nye baner som opprettes kunstgress, og mange er konstruert med tanke på spill om vinteren. Ny teknologi med lite forskningsinformasjon brukes til å konstruere disse banene. Det er betydelig variasjon på mange områder, fra energikilde til banekonstruksjon. Dette prosjektet har sett på banens varmetekniske egenskaper med tanke på optimalisering av et kunstgress med underjordisk oppvarming. Å lage en universell løsning er ikke mulig, ettersom mange baner er konstruert forskjellig med forskjellige energikilder, men de varmetekniske egenskapene er basert på samme prinsipp. Derfor har prosjektet sett på et spesifikt felt for å utføre tester og optimalisere. Ved å sammenligne målingene fra forskjellige loggepunkter på banen, ser vi en liten temperaturendring ettersom jorden lengst unna det tekniske huset er lavere. De solfylte dagene hadde størst innvirkning på bakketemperaturen. Beregninger viste at energien som ble levert til banen var 75,9 W/m2. Dette har vist seg å ikke være tilstrekkelig gjennom observasjoner i vintersesongen. Det er vanlig å dimensjonere for 150–200 W/m2 for kunstgress, ettersom dette er oppdaget på andre baner. Systemet bør oppgraderes til å håndtere en effekt på 150–200 W/m2. Dette krever økt volumstrøm og derfor nye komponenter. For å kunne fungere bra hvert år, anbefales det å bruke banen som solfanger og overføre varme tilbake til brønnene i sommersesongene. Det er også nødvendig å installere et automatisk system for å kunne drive systemet effektivt. Tidlig oppstart av systemet er avgjørende for å forberede banen på temperaturer under null og unngå store mengder energi for å tine banen. CFD-simuleringer viser at varmerørene ikke bør plasseres høyt i konstruksjonen når støtdempere mangler. Å plassere rørene høyt vil skape en ujevn varmefordeling. Når støtdempere er en del av konstruksjonen, må rørene installeres inne i støtdemperen med den øverste delen av rørene i direkte kontakt med laget over. Dette sikrer bedre varmefordeling, ettersom støtdemperens termiske egenskaper ligner på isolasjonsegenskaper.
Supervisor(s): Ole MELHUS (HiOA); Bjørn Aas (NTNU-SIAT).
Acknowledgements: NTNU SIAT – Centre for Sport Facilities and Technology (Bjørn Aas); Asplan Viak AS (Jan Trygve Olsen); Grundfos AS (Johnny Andre Kristiansen); KSB AS (Håvard Naess); Christian Berner AS (Magnus Sköld); HiOA (Øystein Andersen).
Ahmed Roar CETIN, Ilyas CHELOUATI, Nauman ASLAM (2015) “Estimere inneklima i hotellrom på Thon hotell Arena Lillestrøm” [“Evaluation of indoor climate in hotel rooms at Thon Hotel Arena Lillestrøm”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: The group’s main goal was to evaluate the indoor climate in rooms at Thon Hotel Arena Lillestrøm. Of all the rooms in the hotel, three different rooms were purposefully selected based on location and complaints. It has also been ensured that the rooms stand out from each other, so that we cover a wide range of available rooms. A business room on the 5th floor and two standard rooms on the 5th and 7th floors. The goal was to assess the indoor climate in these rooms and come up with possible measures to improve comfort and save the hotel costs. This was also done to gain insight into how customers experience their stay at the hotel. The group’s sub-goal was to assess the function of the SD system and find improvements in this area if necessary. The project took time in the period January to May 2015. The evaluation of the indoor climate and the BEM-system was done using measuring instruments, visual measurements, experiences, thermography and the collection of technical data that contains important information for the project. Based on the expertise acquired through the group’s three-year education, mainly in the subjects of indoor climate, HVAC, and building automation, the group was able to find relevant reference numbers, given a complete assessment of the indoor climate parameters for the rooms and the opportunity to delve into the problems in depth. The structure of this thesis starts large, and where we gradually eliminate areas where change is not necessary, where the group is ultimately left with areas for improvement, where measures are proposed. Improvement areas mainly concern the thermal and atmospheric indoor climate in all rooms, otherwise there are minor or no areas for improvement for the other indoor climate parameters.
Norsk sammendrag: Gruppens hovedmål var å kartlegge inneklima på overnattingsrom på Thon hotell arena Lillestrøm. Av alle rom på hotellet, ble tre forskjellige rom med hensikt utvalgt på bakgrunn plassering og klager. Det er også sørget for at rommene skiller seg ut fra hverandre, slik at vi for dekket et bredt spekter av tilgjengelig rom. Et businessrom i 5. etasje og to standardrom i 5. og 7. etasje. Målet var å vurdere inneklima i disse rommene og komme med eventuelle tiltak for å forbedre komforten og spare hotellet for kostnader. Dette ble også gjort for å få et innblikk på hvordan kundene opplever oppholdet sitt på hotellet. Delmålet til gruppen var å vurdere SD-anleggets funksjon og finne forbedringer i dette feltet om nødvendig. Prosjektet tok tid i perioden Januar til Mai 2015. Kartleggingen av inneklima og SD-anlegget ble gjort ved bruk av måleinstrumenter, visuelle målinger, opplevelser, termografering og innsamling av tekniske data som inneholder viktige opplysninger for prosjektet. Ut i fra kompetanse tillært gjennom gruppens treårig utdanning, hovedsakelig i fagene inneklima, VVS, og byggautomasjon, fikk gruppen funnet relevante referansetall, gitt en komplett vurdering av inneklimaparameterne for rommene og muligheten for å gå i dybden på problemene. Oppbygningen av denne avhandlingen starter stort, og hvor vi gradvis eliminerer områder der endring ikke er nødvendig der gruppen tilslutt sitter igjen med forbedringsområder, hvor det foreslås tiltak. Forbedringsområder gjelder hovedsakelig termisk- og atmosfærisk inneklima i alle rom, ellers foreligger det mindre eller ingen forbedringsområder for de andre inneklimaparametere.
Supervisor(s): Marius LYSEBO (HiOA).
Acknowledgements: Thon hotell Arena Lillestrøm (Gro Lillan Larsen).
Zakarias CHIBSSA, Ole-Kristian FJELD, Even BJERKE (2015) “Evaluering av den termiske ytelsen til faseendrende materialer (PCM)” [“Evaluation of the thermal performance of phase change materials (PCMs)”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: The background for this report was a desire to investigate the thermal energy storage applications integrated into buildings. The somewhat non-traditional material is called a phase change material. It was therefore interesting to see whether the thermal performance of phase change materials (Eng. Phase Change Material, PCM) could have a positive effect on the indoor climate, energy consumption and cost picture of a modern building. Phase change materials are materials that change phase just above normal room temperature. It is a promising means of reducing cooling and heating needs and improving thermal comfort in buildings. PCM can be integrated into different parts of building components such as walls and floors, so that the excess of the indoor temperature beyond the necessary limit can be eliminated or reduced. The work mainly consisted of a literature review of PCMs that can be used for building applications as well as understanding EnergyPlus and investigating the performance of PCM in different scenarios. These different scenarios included varying the amount of PCM in the building parts, varying the melting temperature of the PCM, varying different climate zones where the building is located. Finally, a simple economic analysis was made of how profitable it is to use PCM in Norway based on previous reports. As a basis for the work, two buildings were drawn. A commercial building and a residential building. The drawings were made using Google’s drawing program, SketchUp. The drawings were then imported into EnergyPlus. The buildings were drawn according to passive house standards. U-values were calculated to ensure that the passive house standard was complied with. Different PCMs have been developed for use over a wide temperature range. These temperatures vary from -40 °C to more than 150 °C. They normally store 5-14 times more heat per unit volume than materials such as water, masonry or stone. Among various heat storage options, PCMs are particularly attractive because they offer high density energy storage. The ability to store heat within a narrow temperature range is also good. The result of the total U-value for the wall construction was 0.087 W/m2K and for the roof construction 0.080 W/m2K. This formed the basis for the theoretical heat loss through the construction. It was calculated to be 12.45 m2K/W through the roof construction and 11.56 m2K/W through the wall construction.
Norsk sammendrag: Bakgrunnen for denne rapporten var et ønske om å undersøke de termiske energilagringsanvendelser integrert i bygninger. Det noe utradisjonelle materialet kalles faseendrende materiale. Det var derfor interessant å se om den termiske ytelsen til faseendrende materialer (Eng. Phase Change Material, PCM) kunne ha en positiv virkning på et moderne byggs inneklima, energiforbruk og kostnadsbilde. Faseendrende materialer er materialer som endrer fase like over normal romtemperatur. Det er et lovende middel for å redusere kjøle- og oppvarmingsbehov samt bedre termisk komfort i bygninger. PCM kan integreres i forskjellige deler av bygningskomponenter som vegger og gulv, slik at overskuddet av innetemperaturen utover den nødvendige grense kan elimineres eller reduseres. Arbeidet besto i hovedsak av litteraturgjennomgang av PCM-er som kan brukes for å bygge applikasjoner samt å forstå EnergyPlus og undersøke ytelsen til PCM i ulike scenarier. Disse ulike scenarioene inkluderte å variere mengden av PCM i bygningsdelene, variere smeltetemperaturen for PCM, variere ulike klimasoner der bygningen ligger. Til slutt ble det gjort en enkel økonomisk analyse av hvor lønnsomt det er å bruke PCM i Norge ut i fra tidligere rapporter. Som grunnlag for arbeidet ble det tegnet to bygninger. Næringsbygg og boligbygg. Tegningene ble utført ved bruk tegneprogrammet til Google, SketchUp. Deretter ble tegningene importert til EnergyPlus. Bygningene ble tegnet i henhold til passivhusstandard. Det ble beregnet U-verdier, for å forsikre at passivhusstandarden ble overholdt. Forskjellige PCM-er har blitt utviklet for bruk over et bredt temperaturområde. Disse temperaturene varierer fra -40 °C til mer enn 150 °C. De lagrer normalt 5-14 ganger mer varme per volumenhet enn materialer som vann, murverk eller stein. Blant ulike varmelagringsalternativer er PCM-er spesielt attraktive fordi de tilbyr høy tetthetsenergilagring. Evnen til å lagre varme innenfor et smalt temperaturområde er også god. Resultatet av det totale U-verdi for veggkonstruksjon ble på 0,087 W/m2K og for takkonstruksjon på 0,080 W/m2K. Dette la grunnlaget for teoretisk varmetap gjennom konstruksjonen. Den ble beregnet til 12,45 m2K/W gjennom takkonstruksjonen og 11,56 m2K/W gjennom veggkonstruksjonen.
Supervisor(s): Habtamu B. MADESSA (HiOA).
Torgeir BERRE, Pål Fredrik BYE, Erlend ABRAHAMSEN (2015) “Energi- og eksergianalyse av bergvarmepumper med ulike brønndybder og arbeidsmedier” [“Energy and exergy analysis of ground source heat pump with different ground depth and working fluids”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: This thesis investigates how different refrigerants affect the energy and exergy efficiency of a ground-source heat pump. Energy efficiency was evaluated in terms of the coefficient of performance (COP) and the required heat transfer area for each refrigerant. Exergy efficiency was assessed both component-wise and for the entire system. The refrigerants studied were R-134a (synthetic), R-290 (propane), R-600a (isobutane), R-717 (ammonia), and R-744 (carbon dioxide). A script was developed in Engineering Equation Solver (EES) to simulate all processes within a ground-source heat pump. The required heat transfer area in the heat exchangers was calculated numerically in cases where the refrigerant undergoes phase change. The mass flow rate in the ground collector was found to have a significant influence on both the extracted heat and the evaporation temperature in the heat pump. An optimal mass flow rate of 1 kg/s was selected for the remaining calculations. R-717 proved to be the most efficient refrigerant in terms of both COP and required heat transfer area. R-744 operates in the transcritical region and therefore requires a gas cooler. R-744 is less efficient than the other refrigerants for heating water to standard space heating temperatures. However, it is the most efficient refrigerant when also used for preheating domestic hot water. R-717 also achieved the highest exergy efficiency and the lowest exergy destruction. The required mass flow rate plays a crucial role in this context, and R-717 requires the lowest mass flow rate due to its high specific latent heat.
Norsk sammendrag: Denne oppgaven har undersøkt hvordan forskjellige arbeidsmedier påvirker energi- og eksergieffektiviteten til en grunnvarmepumpe. Energieffektiviteten ble vurdert med hensyn til COP og nødvendig varmeøverføringsareal for de forskjellige arbeidsmediene. Eksergieffektiviteten ble vurdert komponentvis og for hele anlegget. Mediene som ble undersøkt var R-134a (syntetisk), R-290a (propan), R-600a (isobutan), R-717 (ammoniakk) og R-744 (karbondioksid). Det ble utarbeidet et script i Engineering Equation Solver som simulerer alle prosessene i en grunnvarmepumpe. Nødvendig varmeoverføringsareal i varmevekslerene ble beregnet numerisk der arbeidsmediet gjennomgår en faseovergang. Massestrømmen i kollektoren viste seg å ha en stor innvirkning på mottatt effekt og fordampningstemperatur i varmepumpa, det ble valgt en optimal massestrøm på 1kg/s for beregningene videre. R-717 er mer effektivt enn de andre mediene med tanke på både COP og nødvendig varmeoverføringsareal R-744 befinner seg i det transkritiske området og trenger en gasskjøler. R-744 er mindre effektivt enn de andre arbeidsmediene ved bruk til oppvarming av vann til standard oppvarmingssystemer. R-744 er derimot det mest effektive arbeidsmediet dersom det i tillegg benyttes til forvarming av forbruksvann. R-717 kommer også best ut med tanke på eksergivirkningsgrad og –ødeleggelse. Her har nødvendig massestrøm stor betydning, og R-717 er arbeidsmediet med laveste nødvendig massestrøm grunnet høy spesifikk latent varme.
Supervisor(s): Habtamu B. MADESSA (HiOA).
Magnus Hakan ISERI, Sohrab Hydar LATIBARI, Magnus J. JENSEN (2015) “Ventilering av heissjakt – En nødvendighet?” [“Ventilation of lift shafts – A necessity?”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: The background for this bachelor’s thesis is an increased focus on the density of buildings and energy loss through leaks in the building structure. It has therefore been chosen to study the ventilation of lift shafts, since they are required to open to the outside, to ensure the supply of fresh air in the event of a possible lift stoppage. The project includes theoretical studies and field measurements on the following buildings: KLP-Bjørvika and Nye Østfold Central Hospital. This is to answer the following question: “As part of the work to increase the density of buildings to reduce energy consumption, this thesis investigates whether natural ventilation of the lift shaft can be removed without risk to life and health in the event of an lift stoppage”. Air exchange in the relevant lifts has been mapped using tracer gas equipment. The measurements have been carried out with and without ventilation of the lift shaft, where possible. This is to clarify whether ventilation of the lift shaft makes any difference to the air change inside the lift car during a simulated stop. Measurements of air temperature, CO2 concentration and humidity have also been carried out. The air volume out of the ventilation opening to the outside has been calculated according to requirements from TEK10 and using the LBL model. These results have also been used as a basis for calculating potential energy savings by excluding natural ventilation of the lift shaft. Measurements of air change have been used together with formulas to graphically present the CO2 development in the lift car over time. These results have been compared with theory and current laws and guidelines for the requirements for CO2. Measurements have only been carried out on two different buildings, with two different lifts. The lifts are of different types and span different numbers of floors. The measurements can therefore be considered representative. Measurements without ventilation of the shaft show an air change of 7.5 h-1 for both KLP and the new Østfold Central Hospital. This corresponds to an available fresh air volume of 37.1 m3/h with a load in the lift of 7 people for KLP. For the new central hospital in Østfold, this corresponds to an air volume of 76.3 m3/h with a load of 10 people. Based on the results that have been obtained, there are no arguments that speak in favor of maintaining natural ventilation of the lift shaft in the future, with the exception of cases with a hydraulic lift machine. Based on the measurements and calculations carried out, no parameters will arise that under any circumstances will come up against values that will pose a danger to life and health. The overall benefits of deviating from such ventilation are large, with increased tightness and saved energy costs, as well as the fact that undesirable effects of air leakage, such as drafts and noise, can be reduced.
Norsk sammendrag: Bakgrunn for denne bacheloroppgaven er økt fokus på bygningers lekkasjetetthet, og tap av energi gjennom utettheter i bygningskroppen. Det er derfor valgt å studere ventilasjon av heissjakter, siden de har krav om åpning ut mot det fri, for å sikre tilførsel av friskluft ved en eventuell heisstans. Prosjektet omfatter teoretiske studier samt feltmålinger på følgende bygg: KLP-Bjørvika og Nye Østfold sentralsykehus. Dette for å besvare følgende problemstilling: ”Som en del av arbeidet med å øke bygningers tetthet for å redusere energibruken, er det i denne oppgaven undersøkt om naturlig ventilering av heissjakten kan fjernes uten fare for liv og helse ved heisstans”. Luftskifte i de aktuelle heisene er kartlagt ved hjelp av sporgassutstyr. Målingene er gjennomført med og uten ventilering av heissjakt, der det har latt seg gjøre. Dette for å avklare om ventilering av heissjakt utgjør noen forskjell på luftskifte inne i heiskabinen ved simulert stans. Målinger av lufttemperatur, CO2-konsentrasjon og luftfuktighet er også utført. Luftmengden ut av ventilasjonsåpning mot det fri er beregnet etter krav fra TEK10 og ved hjelp av LBL-modellen. Disse resultatene er også benyttet som underlag for beregning av potensiell energibesparelse ved å utelukke en naturlig ventilering av heissjakt. Målinger av luftskifte er benyttet sammen med formelverk for å grafisk fremstille CO2-utviklingen i heiskabinen over tid. Disse resultatene er sammenlignet med teori og gjeldende lover og veiledninger for kravene til CO2. Det er kun gjennomført målinger på to ulike bygg, med to ulike heiser. Heisene er av ulike type og spenner over ulikt antall etasjer. Målingene kan derfor anses som representative. Målinger uten ventilering av sjakten viser et luftskifte på 7,5 h-1 for både KLP og det nye Østfold sentralsykehus. Dette tilsvarer en tilgjengelig friskluftmengde på 37,1 m3/h med en belastning i heisen på 7 personer for KLP. For det nye sentralsykehuset i Østfold tilsvarer det en luftmengde på 76,3 m3/h med en belastning på 10 personer. Ut ifra de resultater som er fremkommet, er det ingen argumenter som taler for å beholde en naturlig ventilering av heissjakt i fremtiden, med unntak av tilfeller med hydraulisk heismaskin. Det er ut ifra de gjennomførte målinger og beregninger ingen parametere som vil oppstå, som under noen omstendighet kommer opp imot verdier som vil gi fare for liv og helse. De samlede gevinster ved å fravike fra en slik ventilering er store, med økt tetthet og sparte energiutgifter, samt at uønskede effekter av luftlekkasje, som trekk og ulyder, vil kunne reduseres.
Supervisor(s): Peter G. SCHILD (HiOA).
Acknowledgements: Euroheis (Morten Karlsen); KLP Eiendom (Øyvind Eitrheim); AirTechnic (Øyvind Nikolaisen); Thyssen Krupp (Geir Hansen, Tarald Huse); Erichsen og Horgen (Arnkell J. Petersen); Eriksen & Jensen AS; HiOA (Øystein Andersen, Bente Hellum, Ole Melhus).
Anna Marie BREKKE, Mari Elise Beston HAREIDE (2015) “Effekt- og energidekning med luft-til-vann varmepumpesystemer i moderne bygg” [“Thermal load and energy coverage with air-to-water heat pump systems in modern buildings”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: The main objective of the thesis was to explain how a heat pump is optimally dimensioned for a commercial building, as well as to reveal which regulatory standards and climates it is most favorable to install an air/water heat pump. The background for the thesis is that the heat pump appears to be one of the most relevant heating methods that meets the authorities’ stricter requirements for energy supply in buildings. To arrive at a result, energy calculations were carried out based on an architectural model for the new Molde Courthouse using a manual method and in the simulation program SIMIEN. Power duration curves were prepared for three climate locations, Oslo, Bergen and Røros using two regulatory standards, the 2010 building regulations (TEK10) and passive house standard. Based on the power duration curves and product data for a heat pump model, the coverage ratio, annual heat factor and the appropriate size of the heat pump were selected. The process also mapped out which premises must form the basis for a well-functioning heat pump system, and calculated what effect defrosting and partial load have on power delivery and coverage ratio. The results showed that air/water heat pumps provide the best coverage and annual heat transfer coefficient in areas with uniform outdoor temperatures and mild winters, such as in Bergen, but it is also in this climate that defrosting will lead to the highest reduction in power delivery. It is therefore extra important in mild climates to install heat pumps with effective defrosting solutions. With low power requirements (mild climates and passive house standards), the energy requirement for tap water constitutes a large proportion of the total energy requirement, and should therefore be covered by a renewable source to meet the renewable share in TEK10. In cold climates, such as in Røros, the results showed that it is possible, but not appropriate, to use an air/water heat pump. It is recommended instead to use a liquid/water heat pump, which will provide a higher energy coverage, work under better operating conditions and thus achieve a better annual heat transfer coefficient. In passive houses, where the energy requirement is low, it is appropriate to design a simplified heating system, with lower installation costs than a traditional radiator system. The GK Environmental House is a good example of a well-functioning simplified heat pump system, but it is questionable whether the expertise in the heat pump industry today is good enough to allow this to be adapted in buildings without the same follow-up. The main argument for installing heat pumps is that the electricity savings should be able to pay for the investment cost during the life of the system. It is therefore proposed to conduct further cost analyses based on current and expected electricity prices to calculate the savings potential when choosing the size of the air/water heat pump.
Norsk sammendrag: Hovedmålet med oppgaven var å redegjøre for hvordan en varmepumpe dimensjoneres optimalt for et yrkesbygg, samt å avdekke ved hvilke forskriftsstandard og klima det er mest gunstig å installere en luft/vann varmepumpe. Bakgrunn for oppgaven er at varmepumpen fremstår som en av de mest aktuelle oppvarmingsmetodene som oppfyller myndighetenes skjerpende krav til energiforsyning i bygg. For å komme fram til et resultat ble det utført energiberegninger med utgangspunkt i arkitektmodell for nye Molde Tinghus med en manuell metode og i simuleringsprogrammet SIMIEN. Det ble utarbeidet effektvarighetskurver for tre klimasteder, Oslo, Bergen og Røros ved to forskriftsstandarder, TEK10 og passivhusstandard. Ut i fra effektvarighetskurvene og produktdata for en varmepumpemodell ble det beregnet dekningsgrad, årsvarmefaktor og valgt hensiktsmessig størrelse på varmepumpen. I prosessen er det også kartlagt hvilke premisser som må ligge til grunn for et velfungerende varmepumpeanlegg, samt beregnet hvilken effekt avriming og dellast har på effektleveranse og dekningsgrad. Resultatene viste at luft/vann varmepumpe gir best dekningsgrad og årsvarmefaktor i områder med jevn utetemperatur og milde vintre slik som i Bergen, men det er også i dette klimaet at avriming vil føre til høyest reduksjon i effektleveranse. Det er derfor ekstra viktig i mildt klima å installere varmepumpe med effektive avrimingsløsninger. Ved lavt effektbehov (mildt klima og passivhusstandard) utgjør energibehov til tappevann en stor andel av det totale energibehovet, og bør derfor dekkes av en fornybar kilde for å oppfylle fornybarandelen i TEK10. I kaldt klima, slik om i Røros, fremkom det av resultatene at det er det mulig, men ikke hensiktsmessig å benytte en luft/vann varmepumpe. Det anbefales heller bruk av væske/vann varmepumpe som vil gi høyere energidekningsgrad, arbeide under bedre driftsforhold og dermed få bedre årsvarmefaktor. I passivhus, hvor energibehovet er lavt, er det hensiktsmessig å utforme et forenklet varmeanlegg, med lavere installasjonskostnad enn et tradisjonelt radiatoranlegg. Miljøhuset GK er et godt eksempel på et velfungerende forenklet varmepumpeanlegg, men det stilles spørsmål ved om kompetansen i varmepumpebransjen i dag er god nok til at dette kan adapteres i bygg uten samme oppfølging. Hovedargumentet for installering av varmepumper er at strømsparingen skal kunne betale inn investeringskostnaden i løpet av anleggets levetid. Det er derfor foreslått videre kostnadsanalyser basert på aktuell og forventet strømpris for beregning av innsparingspotensial ved valg av størrelse på luft/vann varmepumpe.
Supervisor(s): Line R. KARLSEN (HiOA), Rune SJØLI (Erichsen & Horgen AS).
Acknowledgements: Erichsen & Horgen AS (Arnkell Pedersen, Søren Gedsø); GK (Ole Jørgen Veiby).
Raimond HESLER, Mina HILLE, Rachel W. ØKLAND (2015) “Utfordringer knyttet til inneklima i boligkvarter offshore” [“Challenges related to indoor climate in offshore living quarters”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: The HVAC systems in offshore living quarters are one of the platform’s most important safety systems. This can come at the expense of the indoor climate and the comfort of the users. Many different solutions have been tested over the years. Dry air has often been a typical complaint when it comes to indoor climate offshore. The climate is generally humid in the North Sea, which can be problematic for the HVAC system. In order to gain insight into the problem, a starting point has been taken from individual oil platforms of different ages. The HVAC systems used on the platforms have been assessed against the comfort of the users. The theoretical chapter of the report describes the various aspects covered by the indoor environment, and the key factors that affect the various indoor climate parameters. Among other things, the technical installations that are often used in offshore living quarters in the North Sea are explained, as well as safety measures. In addition, the various laws, requirements, guidelines and standards used offshore are mentioned, and the requirements these place on the various indoor environment parameters are specified. The theory behind the method used is also explained. To gain insight into the indoor climate offshore and which system solutions are used, the oil platforms Statfjord C, Troll A and Kvitebjørn were used as a starting point. Those responsible were contacted to obtain information about the HVAC systems, and a survey was conducted to find out more about the comfort of the users in the living quarters. The HVAC managers for the respective platforms were interviewed, as well as other professionals with extensive experience with HVAC systems offshore. This was to obtain information about the systems used on these platforms, their experience of the indoor climate offshore. Current standards and technical requirements were examined in more detail, and based on these, calculations of thermal comfort and air volumes were carried out. To gain insight into which HVAC solutions are chosen on platforms today, an inspection of the new oil platform, Edward Grieg, which is still on land, was carried out. In addition, a course was conducted in connection with fire safety, and a seminar on air pollutants and hazardous particles. In connection with air quality, a microscopy analysis of a used offshore filter was carried out. The results from surveys and interviews were discussed in conjunction with each other, and it was also discussed whether what is described in standards and technical requirements is sufficiently specific. It emerged that salt content in the air, as well as water, is corrosive to the facility and thus affects the indoor climate. The salt content in the air, dust and high air volumes can cause users to experience the indoor air as dry. Interviews and surveys indicate that there are problems with drafts. This may be due to unfavorable placement of supply air valves in displacement ventilation, which is widely used by offshore as a safety measure. Safety is highly valued in offshore contexts, and a good indoor climate should not be underestimated as this is important for health and well-being in the workplace. A survey of the indoor climate was recommended, as this has not been done on selected platforms before. This would have been useful in order to be able to point out problem areas regarding indoor climate.
Norsk sammendrag: HVAC-anleggene i boligkvarter offshore er et av plattformens viktigste sikkerhetssystemer. Dette kan komme på bekostning av inneklimaet og brukernes komfort. Det har blitt utprøvd mange ulike løsninger gjennom årene. Tørr luft har ofte vært en typisk klage når det gjelder inneklima offshore, Klimaet er generelt fuktig i Nordsjøen, noe som kan være problematisk for HVAC-anlegget. For å få innsyn i problemstillingen har det blitt tatt utgangspunkt i enkelte oljeplattformer, av ulik alder. HVAC-systemene som benyttes ved plattformene er vurdert opp mot brukernes komfort. I rapportens teorikapittel beskrives de ulike aspektene som omfattes av innemiljø, og de sentrale faktorene som påvirker de ulike inneklimaparameterne. Deriblant forklares de tekniske installasjonene som ofte benyttes i boligkvarter offshore i Nordsjøen, samt sikkerhetstiltak. I tillegg nevnes de ulike lovene, kravene, veiledningene og standardene som benyttes offshore, og det spesifiseres hvilke krav disse stiller til de ulike innemiljøparameterne. Videre forklares teorien bak anvendt metode. For å få innsikt i inneklima offshore og hvilke systemløsninger som benyttes, ble det tatt utgangspunkt i oljeplattformene Statfjord C, Troll A og Kvitebjørn. De ansvarlige ble kontaktet for å få informasjon om HVAC-systemene, og det ble foretatt en spørreundersøkelse for å finne ut mer om brukernes komfort i boligkvarterene. De HVAC-ansvarlige for de respektive plattformene ble intervjuet, samt andre fagfolk med lang erfaring med HVAC-systemer offshore. Dette var for å få informasjon om systemene som er brukt på disse plattformene, deres opplevelse av inneklima offshore. Det ble sett nærmere på aktuelle standarder og tekniske krav, og basert på disse ble det utført beregninger av termisk komfort og luftmengder. For å få innsyn i hvilke VVS-løsninger som velges på plattformer i dag, ble det gjennomført en befaring av den nye oljeplattformen, Edward Grieg som fortsatt står på land. Det ble i tillegg gjennomført et kurs i forbindelse med brannsikkerhet, og et seminar om luftforurensninger og farlige partikler. I forbindelse med luftkvalitet ble det gjort en mikroskopianalyse av et brukt offshorefilter. Resultatene fra spørreundersøkelser og intervjuer ble drøftet i sammenheng med hverandre, i tillegg ble det diskutert om det som står beskrevet i standarder og tekniske krav er tilstrekkelig spesifikt. Det kom frem at saltinnhold i luften, samt vann er korroderende for anlegget og dermed påvirker inneklimaet. Saltetinnholdet i luften, støv og høye luftmengder kan gjøre at brukerne opplever inneluften som tørr. Intervjuer og spørreundersøkelser tilsier at det forekommer problemer med trekk. Dette kan skyldes ugunstig plassering av tilluftsventiler ved fortrengningsventilasjon, noe som brukes mye av offshore som et sikkerhets tiltak. Sikkerhet veies høyt i offshore sammenhenger, og et godt inneklima bør ikke undervurderes da dette er viktig for helsen og trivsel på arbeidsplassen. Det ble anbefalt en kartlegging av inneklimaet, da dette ikke har blitt gjort på utvalgte plattformer før. Dette hadde vært nyttig for å kunne påpeke problemområder vedrørende inneklima.
Supervisor(s): Anders B. NYGAARD (HiOA).
Acknowledgements: Norconsult (James Holgate, Jan Petter Hovden, Petter Sagen); Statoil (Christian Gulliksen, Bjørn Ove Einen, Eysteinn Storslett, Inge Iversen, Reidar Alsaker); Lundin (Truls Pedersen); Camfil AS (Jan Erik Kleven, Erlend Klæbøe); Wide (Kristine Degnes, Jørn Watvedt), HiOA (Peter G. Schild); Örebro Universitetssykehus (Kjell Anderssön); Statistisk sentralbyrå (Håvard Toen); AF Offshore Mollier (Henning Karlsen).
Tor Atle SOLEND, Viggo Lund FOLLESTAD, Aleksander HEEN, Eirik TRYGSTAD (2015) “Reelle energisparetiltak i bygg knyttet opp mot energimerking” [“Real energy-saving measures in buildings linked to energy labeling”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: The main theme of the thesis has been to identify various energy improvement measures for the commercial building Rolf Wickstrøms vei 15 (RW15) in Nydalen in Oslo. The aim of the measures has been to improve the energy and heating characteristics of the building. The building’s energy supply currently consists only of direct electricity. It was therefore natural to investigate the possibilities of replacing parts of this with renewable energy sources. Certain measures were excluded for various reasons already at the start of the work, such as district heating and facade upgrading. It was further decided to investigate measures such as water-borne heating in combination with various heat pump systems, as well as solar energy. The building’s energy consumption was simulated in the program SIMIEN. As RW15 is an old building, built in 1958, much building data was difficult to obtain. In order to obtain the best simulations possible, a lot of work was done to find correct input data for the program. Therefore, inspections of the building, various types of measurements, calculations and assumptions were carried out. The various improvement measures were then simulated in the same program, to find theoretically possible energy savings. The measures were simulated both individually and in combination with each other. A calculation of present value and payback period was also performed, in order to be able to say something about the cost-effectiveness of the measures. Installation of water-based heating in combination with various heat pump solutions is a measure that provides significant savings in delivered energy, and increases the degree of renewable energy. On the other hand, the measure is very expensive, gives a negative present value and has a long payback period. Solar energy was carefully studied, especially due to RW15’s sun-exposed location. It was calculated how much electricity could be supplied by various systems with solar panels. In order to achieve improved color and character on the energy label, it turned out that large areas of solar cells were necessary. This can be a challenge for the roof construction. The measure does not provide any direct financial savings, but has an environmental benefit. Some of the ventilation units are of an older model, and will be replaced. There will also be new units that will supply air to the areas that are currently empty. These should be units with a built-in heat pump. The measure reduces the energy supplied, increases the degree of renewable energy and is economically profitable to implement. If this measure is combined with solar panels, both the heating and energy rating on the energy label will improve, while at the same time it seems to provide an economic benefit.
Norsk sammendrag: Hovedtema for oppgaven har vært å identifisere ulike energiforbedringstiltak for næringsbygget Rolf Wickstrøms vei 15 (RW15) i Nydalen i Oslo. Målet med tiltakene har vært å forbedre energi- og oppvarmingskarakter for bygget. Byggets energiforsyning består i dag kun av direkte elektrisitet. Det var derfor naturlig å utrede mulighetene for å erstatte deler av dette med fornybare energikilder. Enkelte tiltak ble av ulike årsaker utelukket allerede i starten av arbeidet, som fjernvarme og fasadeoppgradering. Det ble videre bestemt å utrede tiltak som vannbåren varme i kombinasjon med ulike varmepumpesystemer, samt solenergi. Byggets energiforbruk ble simulert i programmet SIMIEN. Da RW15 er et gammelt bygg, oppført i 1958, var mye bygningsdata vanskelig å oppdrive. For å få så gode simuleringer som mulig, ble det jobbet mye med å finne korrekte inndata til programmet. Derfor ble det utført befaringer på bygget, ulike typer målinger, beregninger og antagelser. De ulike forbedringstiltakene ble så simulert i samme program, for å finne teoretisk mulig energibesparelse. Tiltakene ble simulert både enkeltvis, og i kombinasjon med hverandre. Det ble også utført beregning av nåverdi og inntjeningstid, for å kunne si noe om kostnadseffektiviteten av tiltakene. Installasjon av vannbåren varme i kombinasjon med ulike varmepumpeløsninger, er et tiltak som gir betydelige besparelser av levert energi, og øker fornybarhetsgraden. Tiltaket er på den andre siden svært kostbart, gir negativ nåverdi og for lang inntjeningstid. Solenergi ble nøye utredet, spesielt grunnet RW15s solutsatte beliggenhet. Det ble beregnet hvor mye elektrisitet som kunne leveres av ulike systemer med solcellepaneler. For å oppnå forbedret farge og karakter på energimerket, viste det seg nødvendig med store arealer av solceller. Dette kan være en utfordring for takkonstruksjonen. Tiltaket gir ingen direkte økonomisk besparelse, men har en miljøgevinst. Noen av ventilasjonsaggregatene er av eldre modell, og skal skiftes. Det skal også komme nye aggregater som skal levere luft til arealene som foreløpig står tomme. Dette bør være aggregater med innebygget varmepumpe. Tiltaket reduserer levert energi, øker fornybarhetsgraden og er økonomisk lønnsomt å gjennomføre. Hvis dette tiltaket kombineres med solcellepaneler bedres både oppvarmings- og energikarakteren på energimerket, samtidig som det synes å gi en økonomisk gevinst.
Supervisor(s): Heidi LIAVÅG (HiOA).
Acknowledgements: GK Norge AS (Bjørn S. Johansen, Aleksander Brorsson, Knut Kjærvik); HiOA (Peter G. Schild, Øystein Andersen).
Nora HOLAND, Tessa DALNOKI, Kristian F. NIKOLAISEN (2015) “En matematisk modellering av utstillingsområder og tilhørende klimaanlegg i det nye Munch-museet Lambda: Vurdering av forstyrrelser, reguleringsevne, og i hvor stor grad kunsten påvirkes av temperatur- og fuktvariasjoner i rommet” [“Numerical simulation of exhibition areas and associated air conditioning in the new Munch Museum Lambda: Assessment of disturbances, controllability, and the extent to which the art is affected by temperature and humidity variations in the room.”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: [Confidential thesis].
Norsk sammendrag: [Taushetsbelagt oppgave].
Supervisor(s): Heidi LIAVÅG & Anders B. NYGAARD (HiOA).
Acknowledgements: Multiconsult (Anders Netland).
Joseph Tony EKENES, Peter Fredslund DØLVIK, Stian Lie HÅKENRUD (2015) “Løsninger for energieffektiv ventilasjon av baderom” [“Solutions for energy-efficient bathroom ventilation”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: The purpose of this project was to find energy-efficient solutions for bathroom ventilation, and was carried out in partial collaboration with Sintef and Flexit. Several measurements were carried out where, among other things, air volumes, exhaust and slot locations played a central role. At the start of the project phase, the group studied previous reports that dealt with bathroom ventilation, and had a meeting with Business Development Manager at Flexit, Knut Skogstad, and supervisor Peter G. Schild. There, hypotheses were discussed that were used as a basis for the project. Measurements were carried out in three different bathrooms to find drying time and ventilation efficiency. This was calculated by logging the temperature and humidity in the room. Trace gas equipment was also used to compare measured values with humidity loggers, and to be able to calculate the ventilation efficiency. All measurements were carried out at different locations of the door gap, exhaust valve and air volumes. A repeatable shower sequence was carried out that was supposed to correspond to an average shower period. The results showed that the drying time was somewhat faster with the exhaust placed above the door, this also created displacement ventilation with a higher air exchange efficiency. The location of the gap had little effect on the drying time, but there was generally somewhat lower humidity locally in the area around the gap. Variation in air volumes had a large impact on the drying time, while the location of the exhaust showed a significantly smaller difference. It turned out that the bathroom with the largest area dried out faster than the smallest. Decisive factors for fast drying time were the exhaust volume and room temperature. Different temperatures were measured between the two bathrooms, which may be a reason for faster drying of the large bathroom, therefore measurements should be made where changes in temperature are one of the main factors. Due to different temperatures in the room, it is recommended for later work to make measurements in a test lab, which reduces the uncertainty around the physical measurements and reduces influences from the external environment.
Norsk sammendrag: Hensikten med dette prosjektet var å finne energieffektive løsninger for ventilasjon av baderom, og ble gjort i delvis samarbeid med Sintef og Flexit. Det ble utført flere målinger hvor blant annet luftmengder, avtrekks- og spalteplasseringer hadde en sentral rolle. I starten av prosjektfasen satt gruppen seg inn i tidligere rapporter som omhandlet ventilasjon på bad, og hadde et møte med forretningsutviklingssjef ved Flexit, Knut Skogstad, og veileder Peter G. Schild. Der ble det diskutert frem hypoteser som ble lagt til grunne for prosjektet. Det ble utført målinger på tre forskjellige bad for å finne uttørkingstid og ventilasjonseffektivitet. Dette ble beregnet ved å logge temperatur og fukt i rommet. Det ble også brukt sporgassutstyr for å sammenligne målte verdier med fuktloggere, og for å kunne beregne ventilasjonseffektiviteten. Alle målinger ble utført ved forskjellige plasseringer av dørspalte, avtrekksventil og luftmengder. Det ble utført en repeterbar dusjsekvens som skulle tilsvare en gjennomsnittlig dusjperiode. Resultatene viste at uttørkingstiden var noe raskere med avtrekk plassert over døren, dette skapte også fortrengningsventilasjon med en høyere luftvekslingseffektivitet. Spalteplasseringen hadde liten betydning for uttørkingstiden, men det var generelt noe lavere fuktighet lokalt i området rundt spalten. Variasjon av luftmengder hadde stor påvirkning på uttørkingstiden, mens avtrekksplassering viste en betydelig mindre forskjell. Det viste seg at badet med størst areal tørket ut raskere enn det minste. Avgjørende faktorer for rask uttørkingstid var avtrekksmengde og romtemperatur. Det ble målt forskjellige temperaturer mellom de to badene som kan være en årsak til raskere uttørking av det store badet, derfor bør det videre gjøres målinger hvor endring av temperatur er en av hovedfaktorene. Grunnet ulike temperaturer på rommet anbefales det til senere arbeid å gjøre målinger i en testlab, som minsker usikkerheten rundt de fysiske målingene og reduserer påvirkninger fra ytre omgivelser.
Supervisor(s): Peter G. SCHILD (HiOA).
Acknowledgements: Flexit AS (Knut Skogstad); SINTEF Byggforsk (Peter G. Schild); HiOA (Øystein Andersen).
Cuong Chi NGUYEN (2015) “Absorbsjonsvarmepumpe: Ulike energikonsept til energiforsyning og energisikkerhet i bygg” [“Absorption heat pumps: Different energy concepts for energy supply and energy security in buildings”, Bachelor’s dissertation]. Oslo and Akershus University College of Applied Sciences (HiOA) …
Summary: The aim of the thesis has been to explain how the absorption heat pump can be used in various energy concepts for energy supply and energy security in buildings. The absorption heat pump differs from traditional heat pumps in that it does not use a compressor powered by electrical energy, but instead uses heat to drive the cycle process. The heat source can be, among other things, exhaust gas from a gas turbine, combustion of biofuel or solar heat. To illustrate the energy concepts, three different buildings with passive house standards with an annual energy consumption of 60 kWh/m2 are taken as a starting point. A gas turbine is used for a medium-sized commercial building, Tesla turbines are used for a small detached house, and thermal solar power is used for a larger residential complex in a desert area. The commercial building is equipped with algae production on the roof and biogas production in the basement, the detached house is equipped with a separate combustion chamber and the residential units in the residential complex in the desert area are equipped with mirrors on the roof to reflect and concentrate the solar radiation. The gas turbine uses biogas from the biogas reactor and burns the gas directly in the combustion chamber of the turbine, the Tesla turbines replace the throttle valve in the absorption heat pump and the heat supply is transferred indirectly through an external combustion chamber, and the solar heat is concentrated by reflecting the solar radiation to the plant and uses solar thermal power. The commercial building is supplied with 200 kW of electrical energy with an upper potential of 1.7 MW of heat and 1.3 MW of cold. The detached house is supplied with 3 kW of electrical energy, 22 kW of heat and 19 kW of cold. The solar thermal power plant generates 9 MW of electrical energy, 70 MW of heat and 60 MW of cold and condenses a quantity of water from the air that corresponds to an annual rainfall of 880 mm. In Norway, the challenge is to be able to use solar energy, while in desert areas the challenge is access to water. The aim of the thesis is to illustrate how the absorption heat pump in combination with various energy concepts can meet these challenges and at the same time have positive ripple effects for the climate and environment. Buildings can become self-sufficient in energy, handle their own wet organic waste and generate their own water.
Norsk sammendrag: Målet for oppgaven har vært å redegjøre for hvordan absorbsjonsvarmepumpen kan benyttes i ulike energikonsept til energiforsyning og energisikkerhet i bygg. Absorbsjonsvarmepumpe skiller seg fra tradisjonelle varmepumper ved at den ikke benytter en kompressor drevet av elektrisk energi, men i stedet benytter varme som driver for kretsprosessen. Varmekilden kan være blant annet avgass fra en gassturbin, forbrenning av biobrensel eller solvarme. For å illustrere energikonseptene tas det utgangspunkt i tre ulike bygg med passivhusstandard med et årlig energiforbruk på 60 kWh/m2. For et mellomstort yrkesbygg benyttes en gassturbin, for en liten enebolig benyttes Tesla-turbiner, og for et større boligkompleks i et ørkenområde benyttes termisk solkraft. Yrkesbygget utstyres med algeproduksjon på taket og biogassproduksjon i kjelleren, eneboligen utstyres med et separat forbrenningskammer og boenhetene i boligkomplekset i ørkenområdet utstyres med speil på taket for å reflektere og konsentrere solinnstrålingen. Gass Turbinen benytter seg av biogass fra biogassreaktoren og forbrenner gassen direkte i forbrenningskammeret i turbinen, Tesla Turbinene erstatter strupeventilen i absorbsjonsvarmepumpen og varmetilførselen overføres indirekte gjennom et eksternt forbrenningskammer, og solvarmen konsentreres ved å reflektere solinnstrålingen anlegget og benytter seg av termisk solkraft. Yrkesbygget forsynes med 200 kW elektrisk energi med et øvre potensial på 1,7 MW varme og 1,3 MW kulde. Eneboligen forsynes med 3 kW elektrisk energi, 22 kW varme og 19 kW kulde. Anlegget med termisk solkraft genererer 9 MW elektrisk energi, 70 MW varme og 60 MW kulde samt kondensere ut en vannmengde fra lufta som tilsvarer en årlig nedbørsmengde på 880 mm. I Norge er utfordringen å kunne benytte seg av solenergi mens i ørken-områder er utfordringen tilgang på vann. Oppgaven har tatt sikte på å illustrere hvordan absorbsjonsvarmepumpen i kombinasjon med ulike energikonsepter kan imøtekomme disse utfordringene og samtidig ha positiv ringvirkninger for klima og miljø. Bygg kan bli selvforsynt med energi, håndtere sitt eget våtorganiske avfall samt generere sitt eget vann.
Supervisor(s): Ole MELHUS (HiOA).
