Nyttan av markförlagd ventilation i svenska byggnader
(2024) In TVBH-5000 VBFL05 20241Division of Building Physics
- Abstract (Swedish)
- Bakgrund: För att nå samhällets satta klimatmål behöver energiförbrukningen sänkas. Målet genererar ett behov att utforska nya energieffektivare ventilationslösningar. Ett alternativ är att använda markförlagd ventilation som är en mer etablerad teknik i varmare klimat och nyttan med ett sådant system i svenskt klimat behöver därför undersökas. Systemets fördelar och problematik behöver utredas samt vilka konfigurationer som finns idag på marknaden. För att systemet ska kunna implementeras i Sverige krävs enkla och användarvänliga beräkningsmodeller och modelleringstekniker.
Syfte: Syftet med arbetet är att utreda nyttan av markförlagd ventilation i svenska byggnader med avseende på energibesparingsmöjligheter.
Metoder: För att... (More) - Bakgrund: För att nå samhällets satta klimatmål behöver energiförbrukningen sänkas. Målet genererar ett behov att utforska nya energieffektivare ventilationslösningar. Ett alternativ är att använda markförlagd ventilation som är en mer etablerad teknik i varmare klimat och nyttan med ett sådant system i svenskt klimat behöver därför undersökas. Systemets fördelar och problematik behöver utredas samt vilka konfigurationer som finns idag på marknaden. För att systemet ska kunna implementeras i Sverige krävs enkla och användarvänliga beräkningsmodeller och modelleringstekniker.
Syfte: Syftet med arbetet är att utreda nyttan av markförlagd ventilation i svenska byggnader med avseende på energibesparingsmöjligheter.
Metoder: För att landa i en relevant slutsats utreds frågeställningen med en litteraturstudie i kombination med en fältundersökning och kompletterande semistrukturerad intervjustudie. Litteraturstudien syftar till att samla resultat från publicerade internationella undersökningar för att få en inblick och överblick i markventilationens potentialer och begränsningar. Fältundersökningen syftar till att undersöka hur ett markförlagt ventilationssystem presterar i en svensk byggnad för att samla faktabaserad dokumentation och data. Intervjustudien syftar till att intervjua kompetenta personer inom branschen som har erfarenhet av att arbeta med markförlagd ventilation i svenska byggnader för att ge en inblick i hur dagens system utformas.
Resultat: Resultatet från fältundersökningen visar att markförlagda ventilationsrör har en utjämnande effekt på temperaturen och effekten är starkt beroende av utetemperaturen. Den maximala temperaturökningen som uppmättes under mätperioden var 5 °C och den maximala temperatursänkningen var 12 °C. Litteraturstudien med komplimenterande intervjustudie visar att energibesparingar kan göras om installationen är korrekt och platsspecifik. Dock saknas fullständiga och enkla beräkningsmetoder och modelleringstekniker. Validiteten på de undersökningar som gjorts kan ifrågasättas eftersom indata inte presenteras och vissa resonemang saknar grund.
Slutsatser: Markförlagd ventilation går att bruka i svenskt klimat och kan medföra energibesparingar. Omfattningen av dessa besparingar är oklar då det saknas beräkningsmetoder och modelleringstekniker som ger ett tillförlitligt resultat. Detta på grund av de varierande parametrarna som påverkar systemet. Ytterligare forskning krävs inom området i form av bland annat mätningar under långa perioder för att generera data om systemets prestanda. (Less) - Popular Abstract
- Our society needs to lower emissions and energy consumption to reach the global climate goals. One way to regulate the energy consumption in buildings is by improving HVAC installations, which makes it relevant to find new ventilation solutions with a low climate footprint. A solution frequently used in hotter climates but relatively new in Sweden is EAHE-systems (Earth-Air Heat exchangers). This thesis investigates if EAHE-systems are suitable for installation in the Swedish climate and if the system contributes to significant savings in energy consumption. Since most investigations on EAHE-systems are oriented in hotter climates the potential benefits of integrating EAHE-systems in colder climates need to be investigated.
This thesis... (More) - Our society needs to lower emissions and energy consumption to reach the global climate goals. One way to regulate the energy consumption in buildings is by improving HVAC installations, which makes it relevant to find new ventilation solutions with a low climate footprint. A solution frequently used in hotter climates but relatively new in Sweden is EAHE-systems (Earth-Air Heat exchangers). This thesis investigates if EAHE-systems are suitable for installation in the Swedish climate and if the system contributes to significant savings in energy consumption. Since most investigations on EAHE-systems are oriented in hotter climates the potential benefits of integrating EAHE-systems in colder climates need to be investigated.
This thesis consists of a literature review to gather results and conclusions from international studies combined with field research investigating the benefits of an EAHE-system erected in the Swedish climate. The thesis also contains a complementary semi-structured interview study to gather information from experienced people working with EAHE-systems in Sweden. The thesis aims to investigate the utility of EAHE-systems in Swedish climate and how reliable energy-saving predictions can be available to Swedish consultants in terms of simulations and calculations modelling techniques of EAHE-systems.
The literature study showed that savings in energy consumption can be made if the EAHE-system is correctly installed and customized based on the surrounding environment. It is concluded that a deeply buried, long pipes with a relatively low air velocity and small diameter results in a more efficient heat exchange with the ground. However, these results are based on studies performed in hot climates and documentation and validation methods are not presented in most publications making it difficult to determine the actual benefits of this type of system, especially in a colder climate with strongly season-based temperature fluctuations.
Previous studies have shown that the systems’ performance is strongly connected to surrounding temperature and climate which questions the suitability of EAHE-systems in strongly varying climates. To reduce the risk of supplying pollutants to the indoor environment and increase potential for the energy savings, an option is to use a hybrid system, such as a ground-duct pipe in combination with an ASHP (Air-Source Heat Pump) or HRU (Heat Recovery Unit). The EAHE-system can contribute to energy savings by naturally preheating/precooling the outside air, relieving the workload on the hybrid component. It is complicated to predict the extent of the potential energy savings since accurate calculation models and simulation techniques are missing, and further research is required.
The field study showed that the EAHE-system dampened the temperature variations in the supplied outdoor air. The system’s impact on the indoor climate is challenging to evaluate since the EAHE-system used in the field study does not utilize any mechanical air flow or other hybrid components, resulting in various air flows inside the pipe. To properly determine the possible benefits of the system, measurement should be conducted over a more extended period, preferably at least a year, to capture the impact of seasonal changes. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/9162662
- author
- Hellquist Lilja, Moa LU and Sandström, Maja
- supervisor
- organization
- alternative title
- The benefit of earth tube ventilation in Swedish buildings
- course
- VBFL05 20241
- year
- 2024
- type
- M2 - Bachelor Degree
- subject
- keywords
- Earth tube ventilation, Termite ventilation, Biomimicry, EAHE-systems
- publication/series
- TVBH-5000
- report number
- TVBH-24/5133
- other publication id
- ISRN LUTVDG/TVBH—24/5133—SE(111)
- language
- Swedish
- additional info
- Examinator: Karin Farsäter
- id
- 9162662
- date added to LUP
- 2024-06-17 10:46:25
- date last changed
- 2024-06-17 10:46:25
@misc{9162662,
abstract = {{Bakgrund: För att nå samhällets satta klimatmål behöver energiförbrukningen sänkas. Målet genererar ett behov att utforska nya energieffektivare ventilationslösningar. Ett alternativ är att använda markförlagd ventilation som är en mer etablerad teknik i varmare klimat och nyttan med ett sådant system i svenskt klimat behöver därför undersökas. Systemets fördelar och problematik behöver utredas samt vilka konfigurationer som finns idag på marknaden. För att systemet ska kunna implementeras i Sverige krävs enkla och användarvänliga beräkningsmodeller och modelleringstekniker.
Syfte: Syftet med arbetet är att utreda nyttan av markförlagd ventilation i svenska byggnader med avseende på energibesparingsmöjligheter.
Metoder: För att landa i en relevant slutsats utreds frågeställningen med en litteraturstudie i kombination med en fältundersökning och kompletterande semistrukturerad intervjustudie. Litteraturstudien syftar till att samla resultat från publicerade internationella undersökningar för att få en inblick och överblick i markventilationens potentialer och begränsningar. Fältundersökningen syftar till att undersöka hur ett markförlagt ventilationssystem presterar i en svensk byggnad för att samla faktabaserad dokumentation och data. Intervjustudien syftar till att intervjua kompetenta personer inom branschen som har erfarenhet av att arbeta med markförlagd ventilation i svenska byggnader för att ge en inblick i hur dagens system utformas.
Resultat: Resultatet från fältundersökningen visar att markförlagda ventilationsrör har en utjämnande effekt på temperaturen och effekten är starkt beroende av utetemperaturen. Den maximala temperaturökningen som uppmättes under mätperioden var 5 °C och den maximala temperatursänkningen var 12 °C. Litteraturstudien med komplimenterande intervjustudie visar att energibesparingar kan göras om installationen är korrekt och platsspecifik. Dock saknas fullständiga och enkla beräkningsmetoder och modelleringstekniker. Validiteten på de undersökningar som gjorts kan ifrågasättas eftersom indata inte presenteras och vissa resonemang saknar grund.
Slutsatser: Markförlagd ventilation går att bruka i svenskt klimat och kan medföra energibesparingar. Omfattningen av dessa besparingar är oklar då det saknas beräkningsmetoder och modelleringstekniker som ger ett tillförlitligt resultat. Detta på grund av de varierande parametrarna som påverkar systemet. Ytterligare forskning krävs inom området i form av bland annat mätningar under långa perioder för att generera data om systemets prestanda.}},
author = {{Hellquist Lilja, Moa and Sandström, Maja}},
language = {{swe}},
note = {{Student Paper}},
series = {{TVBH-5000}},
title = {{Nyttan av markförlagd ventilation i svenska byggnader}},
year = {{2024}},
}