Text

  • Studieort Högskolan Dalarna, Borlänge/digitalt
Datum
  • 2020-09-08 09:15–11:15

Corey Blackman försvarar sin doktorsavhandling i energi- och miljöteknik

Corey Blackman vid akademin för ekonomi, samhälle och teknik försvarar sin doktorsavhandling ”Evaluation of Modular Thermally Driven Heat Pump Systems” den 8 september klockan 9.15 på Högskolan Dalarna.

Titel: Evaluation of Modular Thermally Driven Heat Pump Systems

Serienummer: 316

Betygsnämnden består av lektor Zacharie Tamainot-Telto, University of Warwick, professor Ulrike Jordan, Kassel University och professor Andrew Martin, KTH. Opponent är professor Christian Schweigler, Munich University of Applied Sciences.

Reserv är professor Koteshwar Chirumalla, Mälardalens högskola.

 

Anmälan

Om du vill delta som åhörare vid disputationen, anmäl dig till Annette Lenne på ale@du.se senast den 4 september 2020.

Uppge om du vill delta på plats i salen (sal 322 vid Campus Borlänge, Rödavägen 3, Borlänge) eller via länk. Ange också det för- och efternamn du vill använda om du deltar via länk.


Sammanfattning

Byggnader står för omkring 40 procent av den primära energi­användningen i EU varför energibesparing inom detta område är ytterst väsentligt för att minska den totala energianvändningen. Då merparten av energin som förbrukas i byggnader går åt för luftkonditionering, uppvärmning och varmvatten­beredning, är det rimligt att en minskning av den primärenergi som fordras för att uppfylla dessa ändamål sammantaget skulle ge den största påverkan på miljön. Nyttjandet av solenergiteknik både för uppvärmning och nedkylning har potentialen att tillhandahålla en väsentlig del av energibehovet i byggnader året om. Dessutom kan förbättringar av effektiviteten hos befintliga värme- och kylsystem minska miljöpåverkan under övergångsperioden från icke förnyelsebara energikällor till förnyelsebara. Trots goda utsikter för energibesparing finns det fortfarande utrymme för grundläggande förbättringar i effektiviteten av energiförbrukning samt i nyttjandet av solenergi för uppvärmning och nedkylning. Detta beror vanligtvis på höga kapitalkostnader och bristfällig kunskap om systemtillämpning och förväntad prestanda.

Utgångspunkten för denna avhandling är att modulära värmedrivna (dvs. sorption) värmepumpar kan integreras i befintliga värme- och kylsystem i syfte att minska kostnader för energiåtgång. Dessa sorptionsenheter kan tack vare sin specifika utformning integreras i en solfångare. Uppsättningar av kostnadseffektiva prefabricerade solvärme- och kylsystempaket kan således framställas med dessa sorptionsintegrerade solfångarna. Sorptionsmoduler skulle också kunna nyttjas för att förbättra effektiviteten hos gaspannor. Dessa enheter skulle på ett effektivt sätt förvandla vanliga kondenseringsbaserade varmvattenberedare till högeffektiva gasdrivna värmepumpar vilka liksom elektriska värmepumpar använder sig av luft- eller bergvärme.

De studier som här utförts visar på goda utsikter att kunna integrera sorptionsenheter i värme- och kylsystem i byggnader och följaktligen erhålla en avsevärd minskning av kostnader och energiåtgång. Utförda simuleringar visar en årlig soltäckningsgrad på 42 procent och möjliga besparingar på 386 euro per år för ett sorptionsintegrerat solvärme- och kylsystem jämfört med ett traditionellt värme- och luftkonditioneringsystem. Därutöver gav ett simulerat system en årlig energibesparing på 14,4 procent och motsvarande årlig besparing i energikostnader på upp till 196 euro för sorptionsintegrerade kondenserande gaspannor i jämförelse med en vanlig kondenserande gaspanna. Som en utökad metod för utvärdering av sorptionsmoduler genom simuleringar, utvecklades ett så kallat artificiellt neuralt nätverk (ANN) som kartlägger och prognostiserar sorptionsmodulens prestanda under olika driftsförhållanden. Denna generiska modell kan kartlägga sorptionsmodulens prestanda med en felmarginal på ± 8 procent. Följaktligen föreslår denna studie en övergripande metod för systematisk utvärdering av sorptionsmoduler som kan tillämpas på olika användningsområden baserade på de analytiska och experimentella metoder, samt simuleringsmetoder, som utvecklades.