Dela

PESTO projektet - Sol och pellet för småhus

Syftet med projektet är att undersöka hur elvärmda småhus kan konverteras med pellet- och solvärmesystem och hur systemverkningsgrad och solvärmebidrag kan bli så högt som möjligt. Även möjlig reduktion av kolmonoxid emissioner genom att kombinera pelleteldning med solvärme undersöks.

Undersökta systemkoncept

Olika systemkoncept med pelletkaminer, pellet pannor samt solvärme har simulerats och jämförts för att finna de mest lovande systemlösningarna. Modifieringar i systemlösningar och reglerstrategier har genomförts för att undersöka hur systemverkningsgrad och solvärmetillskott kan ökas. Två teknologier för att öka solvärmetillskottet som har simulerats är varmvattenberedning med tappvattenautomat

(extern plattvärmeväxlare) istället för interna kamflänsrör och användning av cirkulerande varmvatten för uppvärmning av diskmaskin och tvättmaskin via en inbyggd värmeväxlare istället för elvärme (värmedrivna vitvaror).

Mätning och datormodellering

Datormodeller av pelletkaminer (både med och utan vattenmantel), pelletpannor, tappvattenautomater och värmedrivna vitvaror har utvecklats. Parametervärden till modellerna har identifierats från mätningar på riktiga komponenter och överensstämmelsen mellan mätdata och modell har undersökts. Systemen med pelletkaminer har simulerats i tre olika hustyper där värmeöverföring i dörröppningar mellan olika zoner simulerats i detalj. För övriga simuleringar har en värmelastfil eller en husmodell med en zon använts. Simuleringarna är huvidsakligen genomförda för Stockholm.

De viktigaste resultaten från studien är den ökade förståelsen av systemdesignens betydelse för funktion och prestanda. Elbesparing och systemverkningsgrad är kraftigt beroende av systemdesign och reglerstrategi. Stora besparingar i pellet är möjliga genom att kombinera pelletpannor med solvärme. Detta kräver att varmvattenberedning och radiatorkrets är kopplad till den solvärmda ackumulatortanken. Pannan stängs sedan av då solvärmen ensamt täcker energibehovet. Besparingen av elvärme med pelletkaminer är kraftigt beroende av planlösning, system design och reglerstrategi samt brukarnas komfortkrav och beteende. Väl fungerande systemlösningar och reglerstrategier är avgörande för att uppnå hög elbesparing och god komfort med pelletkaminer.

Projektet har resulterat i följande publikationer:

Fiedler, Frank, Persson, Tomas. Carbon monoxide emissions of combined pellet and solar heating systems . Applied Energy, In press, 2008.

Persson, Tomas, Fiedler, Frank, Nordlander, Svante, Bales, Chris, Paavilainen, Janne. Validation of a dynamic model for wood pellet boilers and stoves . Applied Energy, Nr. In press, 2008.

Persson, Tomas, Fiedler, Frank. Sol och pellets i kombination, ett sätt att minska utsläppen . VVS-forum, Värme och energi, April 2008, 2008, s. 118-119. 

Fiedler, Frank, Persson, Tomas. CO-Emissionen solarer Kombisysteme mit Holzpelletkesseln . 18. Symposium Thermische Solarenergie, Kloster Banz, Bad Staffelstein, 23-25 April 2008, 2008.

Nordlander, Svante. TRNSYS model for Type 210. Pellet stove with liquid heat exchanger. Documentation of model and parameter identification . SERC, Nr. DU-SERC--79--SE, Högskolan Dalarna, Borlänge, Sweden, 2003.

Persson, Tomas. Sol och pellet för småhus : Systemutformningen påverkar kraftigt energianvändning och emissioner. Energi & miljö, Nr. 1, Januari, 2007, s. 62-63.

Persson, Tomas. Combined solar and pellet heating systems for single-family houses : -How to achieve decreased electricity usage, increased system efficiency and increased solar gains. Doctoral Thesis Nr. 06/56, Stockholm, Department of Energy and Environmental Technology, KTH - Royal Institute of Technology, 2006. (91-7178-538-8)

Persson, Tomas, Fiedler, Frank. Methodology for identifying parameters for the TRNSYS model Type 210 -wood pellet stoves and boilers . SERC, Nr. ISRN DU-SERC- -92- -SE, SERC, Solar Energy Research Center, Högskolan Dalarna, Borlänge, 2006, s. 54.

Nordlander, Svante, Persson, Tomas, Fiedler, Frank, Rönnelid, Mats, Bales, Chris. Computer modelleing of wood pellet stoves and boilers connected to solar heating systems. Pellets 2006, Jönköping, Sweden, 30 May - 1 June, 2006.

Persson, Tomas, Fiedler, Frank, Rönnelid, Mats, Bales, Chris. Increasing efficiency and decreasing CO-emissions for a combined solar and wood pellet heating system for single-family houses . Pellets 2006, Jönköping, Sweden, 30 May - 1 June, 2006.

Persson, Tomas, Rönnelid, Mats. Increasing the solar gain by heat-fed and hot water-fed clothes washer and washing machines . Vol. CD-ROM, EuroSun 2006 , Glasgow, UK, 27 - 30 June, 2006. (0 904963 73 1)

Persson, Tomas, Nordlander, Svante, Rönnelid, Mats. Electrical Savings by Use of Wood Pellet Stoves and Solar Heating Systems in Electrically Heated Single-family Houses . Energy and Buildings, Vol. 37, Nr. 9, 2005, s. 920-929.

Persson, Tomas. Reglerprinciper för villasystem med pelletkaminer och solvärme . SERC, Nr. ISRN DU-SERC--88-SE, Högskolan Dalarna, SERC, Centrum för solenergiforskning, Borlänge, 2005, s. 16.

Persson, Tomas. Elbesparing med pelletkaminer och solvärme i direktelvärmda småhus . Trita-REFR, Vol. 04, Nr. 43, Stockholm, Kungl Tekniska Högskolan, 2004.

Persson, Tomas. Att konvertera från el till pellet och sol . VVS TEKNIK & INSTALLATION, Vol. Oktober 2004, s. 44-47.

Persson, Tomas. Konvertering av elvärmda hus till pellet- och solvärme - Beskrivning av datormodell för byggnader och system. . SERC, Nr. DU-SERC--80--SE, Högskolan Dalarna, Borlänge, Sweden, 2003.

Henning, Annette, Lorenz, Klaus, Persson, Tomas, Nordlander, Svante. Pellet och sol, ett bidrag till omställningen från el-uppvärmning, Lägesrapport från delprojekten : 1 Människor hus och värme; 2 Pelletbrännaren; 3 Värmesystemet. Programkonferens, Småskalig bioenergianvändning och Utsläpp och luftkvalitet , Växjö, 20-21 januari, 2003.

Nordlander, Svante, Persson, Tomas. Evaluation and computer modelling of wood pellet stoves with liquid heat exchangers . Vol. Not published in proc., presented at ISES Solar World Congress , Göteborg, Sweden, June 14-19, 2003.

Persson, Tomas, Nordlander, Svante. Conversion of Electrically Heated Houses to Pellets and Solar. Vol. CD-ROM, ISES Solar World Congress , Göteborg, Sweden, June 14-19, 2003.

Berg, Per E O, Henning, Annette, Lorenz, Klaus, Nordlander, Svante, Nygren, Ingemar, Perman, Karin, Persson, Tomas. Förutsättningarna för en omställning från el till Pellets och Sol : Årsrapportering 2001 till Formas och STEM. Internrapport, SERC, Högskolan Dalarna, 2001.

För ytterligare information kontakta: Tomas Persson tpe@du.se