Erfaringer EFH FAM – Adfærd, energiydelser og forbrug
Ditte Marie Jørgensen, Konsulent i Center for Energieffektivisering og Ventilation, Taastrup
Familierne
Kernefamilie med 2-3 børn heriblandt en teenager
Elbil som eneste transportmiddel
Bo og arbejde indenfor 30 km
Skal bo i huset 3-5 måneder
Opstille til diverse forsøg og interviews
Undersøgelse af testfamiliernes vaner og brugeradfærd
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
orbrug pr dag [kWh/dag]
Gennemsnitligt el-forbrug pr dag
ekskl. varme
Synliggørelse af energiforbrug
5 10 15 20 25
kWh
Energiforbrug for lørdag d. 13. oktober 2010
Forbrug Forventet
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
2004 2005 2006 2007 2008 EFH
2009/2010
Elforbrug pr dag [kWh/dag]
Gennemsnitligt elforbrug pr dag ekskl. varme, ventilation og elbil
fam 1 fam 2* fam 3 fam 4
Forbrug hjemme i 2008 [kWh/dag]
Forbrug i EFH [kWh/dag]
Procentvise ændring
Familie 1 18,9 13,2 -30 %
Familie 2 11,1 9,5 -14 %
Familie 3 10,0 8,5 -14 %
Familie 4 15,3 16,0 4 %
Gennemsnitligt el-forbrug
-
eksklusiv til opvarmning, ventilation og elbil0 1 2 3 4 5 6 7 8
kWh/dag
Gennemsnitsforbrug pr dag
Familie 1 Familie 2 Familie 3
Vand og varme
Gennemsnitligt varmeforbrug
Familie 1: 21,1 kWh pr dag
Familie 2: 13,4 kWh pr dag
Gennemsnitlig antal graddage pr dag:
Familie 1: 14,3
Familie 2: 14,1
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
kWh
Energiforbrug i EnergyFlexHouse family d. 24. oktober 2009 - d. 23. oktober 2010
Forbrug Forventet
Σ/10
Ny hjemmeside – www.energyflexhouse.dk
Erfaringer EFH FAM – Fleksibelt el- og varmeforbrug
Jørgen Hede Kjeldgaard, Seniorkonsulent i Center for Energieffektivisering og Ventilation, Taastrup
Oversigt
Installationer i Energy Flex House
Maskiner til vask, opvask og tørring
Mulige besparelser og flytning fra el- til varmeenergi
Installationer i Energy Flex House
Alle opstillingssteder til vask, opvask og tørring kan forsynes med
Elenergi: 230 volt med elenergimåler
Varmtvand med cirkulation: Ca. 55 C med varmeenergimåler
Fjernvarme: Fremløb ca. 40 C (omløb) til 55 C med varmeenergimåler
Maskiner til vask, opvask og tørring
Tre forskellige teknologier er valgt:
Tørring: Tumbler med indbygget varmepumpe
Vask: Vaskemaskine med separat varmt- og koldtvandsindtag
Opvask: Opvaskemaskine med indbygget varmeveksler til fjernvarme
Mulige besparelser og flytning fra el- til varmeenergi
Tørring med varmepumpe:
En tumbler med varmepumpe sparer 50 til 60% energi i forhold til en almindelig tumbler
Vask med koldt/varmt vand:
En vaskemaskine på et 60 C standardprogram bruger ca. 80% af energien til opvarmning.
Hvis vaskemaskinen til hovedvasken indtager alt vand som 60 C varmt vand kan spares op mod 2/3 af elenergien.
Mulige besparelser og flytning fra el- til varmeenergi
Opvask med fjernvarme:
En opvaskemaskiene på et standardprogram bruger ca. 90 % af energien på opvarmning.
En opvaskemaskine med varmeveksler kan erstatte al elenergi til opvarmning med fjernvarmeenergi/varmtvandsenergi.
Opvaskemaskine med varmeveksler
Fleksibelt elforbrug, flytning af forbrug over døgnet
Varierende tarif over døgnet Fast variation over døgnet
Forskellig, forud annonceret variation over døgnet Markedsprisafhængig tarif over døgnet
Tidsrum Kl 06 til 16 Kl 16 til 22 Kl 22 til 06 Eltarif 2 enheder 3 enheder 1 enhed
Erfaringer EFH FAM – Ventilation og varmeanlæg med varmepumper
Claus Schøn Poulsen, Centerchef i Center Køle- og Varmepumpeteknik
Type Varmeydelse [kW] COP
Dansk Varmepumpeindustri Queen5
4,9 3,4
NIBE Fighter 1220 -6 5,0 3,3
Salling Vaske - og Køleservice TVP Varispeed 3 -10
5,0 3,4
KH Nordtherm Combi/
Standard 305
5,1 3,3
Gastech CTC EcoPart 5 5,2 3,2
Pettinaroli, Stiebel eltron WPF/WPC
5,4 3,1
Tabel: Oversigt over de mindste væske -vand -varmepumper på Teknologisk Instituts positivliste for systemgodkendte varmepumper (primo 2008). Det ses, at der ikke var varmepumper med mindre
ydelse end 4,9 kW og effektiviteten var nogenlunde ens for dette udsnit af varmepumper.
Hvad var der at vælge imellem – dengang?
Varmepumpe - Fra første prototype til færdigt produkt…
EUDP projekt om minivarmepumpe – afsluttet oktober 2010
KOMP KOND
FORD Buffer tank
M
M
Radiatorkreds
Gulvvarme rum Gulvvarme bad
Rum: Afkask
Rum: Indblæsning
Ude Indsugning
Ude: Afkast Krydsstrømsvekslere
KOMP Varmtvandsbeholder
Solfanger
REG.
REG.
1
2 3
4 REG. solfanger
JVP
5
REG. VP18 VP18
FORD LVP KOND LVP
Tfremjord Treturjord
Tfremgulv
Treturgulv
Flowmåler Overstrøms-
ventil
Kond-/overhedningsfjerner Varmtvandsbeholder
Nilan VP18 Compact.
Kabinettet indeholder to varmepumper, varmtvandbeholder,
ventilationsanlæg og varmegenvindingsanlæg
Hvad har vi så målt….?
Måned: COP Treturjord. Fra VP retur til jordslangerne
Tfremgulv Fremløb i gulvvarmeslangerne November: 3-4 Stabil på ca 7ºC 28ºC-34ºC December: 2,5-3,5 Falder fra 7ºC til ca.
2ºC
30ºC -40ºC Januar: 2,5-3 Falder fra 2ºC til ca.
0,5ºC
35ºC-40ºC Februar: 2,5-3 Falder fra 0,5ºC til -
0,3ºC
30ºC-45ºC Marts: 2-3 Stiger fra 0ºC til 5ºC 30ºC-35ºC April: 3 Stiger fra 5ºC til 10ºC 30ºC-33ºC
Maj: 3-4 Stabil på ca. 7ºC. 30º
Tabel: Oversigt over driftsparametre på minivarmepumpe (jordvarme) i EFH i fyringssæsonen 2009/2010.
….og hvor er vi så blevet klogere?
Jordvarmeanlægget er (lidt) underdimensioneret – ny varmepumpe installeret i oktober 2010..
Før: 1 – 2,1 kW (kapacitetsreguleret) Nu: 1 – 3,5 kW (kapacitetsreguleret)
Periodisk høj fremløbstemperatur KOSTER, så fokus på korrekt indregulering af afgiver (gulvvarme) systemet er helt centralt..
Stadig meget at gøre i samspillet mellem rumvarme leveret via indblæsningsluft og gulvvarme – to forskellige varmepumper – derfor er styring/regulering helt central for effektiviteten af systemerne..
Erfaringer EFH FAM – Solvarme og Solceller
Ivan Katic, Seniorkonsulent i Center for Køle- og Varmepumpeteknik, Taastrup
Solenergiens rolle i EnergyFlexHouse
100% driftsel fra solcelleanlæg. Nettomåling af forbruget.
Brugsvand og gulvvarme supplement fra solfangere
Kombination med varmepumpe
Oversigt
Solcelleanlægget
State-of-the art anlæg med monokrystallinske, højeffektive solceller
Effektive vekselrettere fra Danfoss
Optimal placering i forhold til solen
Rimelig god afkøling af solceller
Måske problem med
overtemperatur i bryggers – dårlig køling af vekselrettere
Solvarmeanlægget
Standard plan solfangertype
Varmtvandsbeholder deles med varmepumpe
Mulighed for at sende overskud til gulvvarme
Optimal orientering mod solen
Forholdsvis lang rørføring
Lille beholder
Solcelleanlæg (EnergiMidt)
47 stk. SPR 220 BLK 798 x 1559 mm, i alt 58,3 m²
Brutto ca 60 m2
10 kWp installeret effekt
Solvarmeanlæg(Velux)
3 stk CLI 4000 SO8 1140 x 1400 mm
Ca 4,8 m2
180 L beholder (Nilan
VP18)
Evalueringskriterier Sol-el:
Leverer al energi der kan produceres direkte til elnettet. Starter så snart der er lys på fladen.
kWh/m2
kWh/kWp
Performance ratio
Solvarme:
Leverer varme indtil varmtvands-beholderen er fuld. Starter ved en højere solintensitet
kWh/m2
Effektivitet
Dækningsgrad
Sammenligninger
Solcelleanlægget
Solhuset på TI
Privat anlæg i Roskilde
Simuleret ydelse i referenceåret
Solvarmeanlægget
Simuleret ydelse i referenceåret
Be06 beregning (1930
kWh/år ved 54m3
varmt brugsvand/år)
Resultat, solcelleanlæg
Note: Driftstop i Solhuset i maj 2010
0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0 160,0
okt nov dec jan feb mar apr maj jun jul aug sep
Specifik ydelse kWh/kWp
Flex TI Roskilde
Solvarme effektivitet
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35
nov dec jan feb mar apr maj jun jul aug sep
25 30 35 40 45
50
kWh/m2
Returtemperatur i solvarmekreds
Beholdertemperatur
Foreløbig konklusion
Solcelleanlægget
Har stort set produceret som forventet, høje sommerværdier
Vekselrettere afgiver en del spildvarme, derfor varmt bryggers!
Solvarmeanlægget
Kunne have produceret mere, men:
Usikker måling af tilskudsenergi fra VP
Usikker måling af tappet energimængde
Erfaringer EFH FAM – Elbil på godt og ondt
Kjeld Nørregaard, Programleder i Center for Vedvarende energi og Transport, Aarhus
Elbilen
Fiat Fiorino ombygget til elbil af firmaet EnerBLU i Italien.
Rækkevidde ca. 70 km
Hastighed ca. 100 km/t
Fuld opladning 8 – 10 timer
Plads til 4 personer.
Under motorhjelmen
Systemdesign og ombygning: EnerBLU
Drivanlægget er fra Ansaldo, elmotor 15 kW-nominel (30 kW peak) Batteri fra KOKAM 20 kWh, Lader fra Zivan og BMS fra Lithium Balance
Rækkeviddetest: 109 km
ISO 8714-2002
Begrænset anvendelse
Oplevet rækkevidde er reelt ca. 70 km på en opladning.
Bagagerum reduceret på grund af ladeudstyr og BMS.
Kun plads til 4 personer – på grund af høj egenvægt med batterier.
Er ”sløvet lidt” for at øge rækkevidden
Langsom op ad lange bakker
Varme kun fra diesel-fyr – miljøudfordring.
Prisen er høj.
I den virkelige verden
3 forskellige elbiler er prøvet ved FlexHouse.
Think City (2 personer; med elvarme)
Citroen C1EV’ie (4 personer; med elvarme)
Fiat e’Fiorino (4 personer; diesel varme) Høj benyttelse af elbilen:
Think og C1 har stort set samme forbrug, når bilen benyttes hver dag, men Fiorino bruger mere på grund af vægt og dårligere aerodynamik.
Lav benyttelse af elbilen:
Think City skal bruge en del energi på at holde sit batteri varmt hele tiden – også når bilen ikke bruges Meget lav effektivitet ved få km/dag
Citroen C1 bruger ofte 200W energi på at balancere sine battericeller længe efter at batterier er ladet op Lav effektivitet ved få km/dag
E’Fiorino bruger lidt mindre energi på at balancere sine battericeller efter at batterier er ladet op lidt lav effektivitet ved få km/dag
Forbrug:
I Fiorinoen er forbruget ca. 290 W/kW ~ 3,4 km/kWh
(I miljøberegninger benyttes ofte 170 W/km, og undertiden ned til 140 W/km.)
Energy Flex House - Elbil
Energistyrelsens Elbilpulje har støttet projektets ekstraomkostninger ved indkøb af elbil i forhold til en normal dieselbil.
Bilen udrustes nu med Energistyrelsens datalogning.
Forsøget kører til udgangen af 2012
Pause
Ifølge planen indtil 15:05…
Erfaringer EFH FAM – Godt som skidt fra år 1
Peter Svendsen, Sektionsleder i Center for Energieffektivisering og Ventilation
Erfaringer EFH FAM – Overordnede indeklimabetragtninger
Generelt god tilfredshed med termisk og atmosfærisk indeklima i bygningen
Sommerperioden uden solafskærmning satte familie tre på prøve hvor vi så temperaturer på omtrent 30 grader i huset
Folk har ikkeset frem til at komme hjem til den ”gamle bolig”
Erfaringer EFH FAM – Overordnede indeklimabetragtninger
…og så var der lige teknikrummet…..
Erfaringer EFH FAM – Overordnede energibetragtninger
Gulvvarmedimensionering
Konsekvens: Hævet fremløbstemperatur på 10 grader i de hårde vintermåneder resulterende i reduceret normeffektfaktor for varmepumpen
Erfaringer EFH FAM – Overordnede energibetragtninger
Ventilations- og varmepumpeanlægget
Højere fremløbstemperatur end dimensioneret
Ventilationsvarmepumpen – hvor skal varmen leveres?
Erfaringer EFH FAM – Overordnede energibetragtninger
Elbilen
Forbruget år 1 er væsentlig lavere end beregnet – Den forskel forventes minimeret næste år
Erfaringer EFH FAM – Overordnede energibetragtninger
Energineutralitet?
EFH FAM – Hvad vil år 2 bringe?
Peter Svendsen, Sektionsleder i Center for Energieffektivisering og Ventilation
EFH Family – Huset gøres levende…
Solafskærmning
Ventilation
TI-DAQ Solafskærmning og
naturlig ventilation
Samspil
EFH Family – Mekanisk ventilation
Ventilatorernes omdrejningstal
Aktivering af bypass-spjæld
Spjældkontrol af indblæsning og udsugning i samtlige rum Giver mulighed for:
Lave behovstyret ventilation på både anlæg- og rumniveau
Samspil mellem emhætte og ventilation
Samspil med naturlig ventilation
PSO 342-058: EFH Family– Intelligente energiydelser i lavenergiboliger baseret på brugerdreven innovation
EFH Family – Naturlig Ventilation
Ovenlysvinduer fra Velux
Friskluftindtag i stueetage i Dovista løsning Giver mulighed for:
Samspil med den mekaniske ventilation
Bidrage til tilfredsstillende indeklima i sommerperiode
EFH Family – Gulvvarme
Fjernkontrol af sætpunkt på rumniveau Giver mulighed for:
Indføre rutiner for varmeforbruget på rumniveau
Fleksibelt varmeforbrug og varmelagring
Samspil med solafskærmning
PSO 342-058: EFH Family– Intelligente energiydelser i lavenergiboliger baseret på brugerdreven innovation
EFH Family – Solafskærmning
Udendørs solafskærmning fra Fischer på syd og øst Giver mulighed for:
Bidrage til tilfredsstillende indeklima i sommerperiode
Tilføje isolering til bygningen i mørke timer
Samspil med varmesystem
