8. ANALYS
10.2 F ÖRSLAG PÅ FORTSATT ARBETE
För att utföra detaljerade utvärderingar av solkylningssystem är det uppenbarligen fördelaktigt om kvantitativa indikatorer finns tillgängliga för att verkställande beslut ska kunna fattas med ett datadrivet förhållningssätt. Denna studie har huvudsakligen inriktats mot att undersöka olika solkylningssystems prestanda och utifrån erhållna kvantitativa resultat försökt analysera vilket solkylningssystem som varit mest lämpat i regioner med varierande mängder direkt solstrålning.
Dock skulle studien kunna kompletteras med flera påverkande faktorer avseende solkylningssystemens prestanda för att utveckla utvärderingen.
Ekonomiska och miljömässiga aspekter är två viktiga dimensioner att ta hänsyn till vid utformningen av solkylningssystem men som i denna studie inte har utvärderats genom kvantitativa metoder utan enbart på grundläggande nivå genom kvalitativa metoder. Förslag på fortsatt arbete från den genomförda studien är därför att investeringskostnader, driftskostnader samt underhållningskostnader undersöks för de utformade solkylningssystemen. Ytterligare ett förslag på vidare arbete är att en livscykelanalys utförs för de utformade solkylningssystemen med ett konventionellt kylningssystem som referens för att kunna utvärdera solkylningssystemens miljöpåverkan över tid.
61
Referenser
Absolicon. (2018). Absolicon magazine no.4.
http://www.absolicon.se/wp-content/uploads/2018/08/AM18EN_Small_Absolicon-Magazine-2018.pdf. (Hämtad 2020-04-12).
Absolicon. (2020). Frågor och svar om solenergi och koncentrerande solfångare.
http://www.absolicon.se/fragor-och-svar-om-solenergi-och-koncentrerande-solfangare/.
(Hämtad 2020-04-12).
Alahmer, A., Wang, X., Al-Rbaihat, R., Alam, K. och Saha, B. (2016). Performance evaluation of a solar adsorption chiller under different climatic conditions, Applied Energy, Upplaga 175: 293-304. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.05.041.
Alghool, D., Elmekkawy, T., Haouari, M. och Elomri, A. (2020). Optimization of design and operation of solar assisted district cooling systems, Energy Conversion and Management: X, Upplaga 6. https://doi.org/10.1016/j.ecmx.2019.100028.
Bhatia, A. (u.å.). Cooling load calculations and principles.
https://www.cedengineering.com/userfiles/Cooling%20Load%20Calculations%20and%20Princip les.pdf. (Hämtad 2020-04-23).
Boverket. (2017). Komfortkyla. https://www.boverket.se/sv/byggande/bygg-och-renovera-energieffektivt/energikrav/komfortkyla/. (Hämtad 2020-04-18).
Climate-data.org. (2020). Perth Climate. https://en.climate-data.org/oceania/australia/western-australia/perth-582/. (Hämtad 2020-04-29).
Demir, H., Mobedi, M. och Ülkü, S. (2008). A review on adsorption heat pump: Problems and solutions, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 12(9), s.2381-2403.
https://doi.org/10.1016/j.rser.2007.06.005.
Desideri, U., Proietti, S. och Sdringola, P. (2009). Solar-powered cooling systems: Technical and economic analysis on industrial refrigeration and air-conditioning applications, Applied Energy, 86(9), s. 1376-1386. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2009.01.011.
Eliasson, D. (2017). Kyla med värme: En jämförelsestudie med huvudfokus på fjärrvärmedriven kyla. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:hig:diva-24309.
Energimyndigheten. (2011). Ackumulatortankar: Får värmen att räcka längre.
https://energiradgivningen.se/system/tdf/ackumulatortankar.pdf?file=1. (Hämtad 2020-04-03).
62 Energirådgivningen. (2017). Ackumulatortank.
https://energiradgivningen.se/smahus/ackumulatortank. (Hämtad 2020-04-03).
Europeiska kommissionen. (2019). Heating and cooling.
https://ec.europa.eu/energy/topics/energy-efficiency/heating-and-cooling_en?redir=1#eu- strategy-for-heating-and-coolinghttps://ec.europa.eu/energy/en/topics/energy-efficiency/heating-and-cooling. (Hämtad 2020-03-26).
Fedrizzi, R., Vittoriosi, A., Romeli, D., D’Antoni, M., Fugmann, H., Nienborg, B., Nagidi, K.
och Sheldon, M. (2014). Final deliverable report on Heat Rejection Systems for solar cooling, IEA SHC Program.
http://task48.iea-shc.org/data/sites/1/publications/Task%2048%20-%20Activity%20A3%20Final%20Report%20-%20November%20%202014.pdf.
FN. (2019). Climate action summit closing release.
https://www.un.org/en/climatechange/assets/pdf/CAS_closing_release.pdf.
(Hämtad 2020-03-28)
Fältström, M., och Ferdinandsson, M. (2014). Förutsättningar för absorptionskyla:
Examensarbete på Öresundskraft. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:hh:diva-25705.
Ghafoor, A., och Munir, A. (2015). Worldwide overview of solar thermal cooling technologies, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Upplaga 43, s. 763-774,
https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.11.073.
Gugulothu, R., Somanchi, N.S., Banoth, H.B. och Banothu, K. (2015). A Review on Solar Powered Air Conditioning System, Procedia Earth and Planetary Science, Upplaga 11, s. 361-367, https://doi.org/10.1016/j.proeps.2015.06.073.
He, S., Gurgenci, H., Guan, Z., Hooman, K., Zou, Z. och Sun, F. (2016). Comparative study on the performance of natural draft dry, pre-cooled and wet cooling towers, Applied Thermal Engineering, Upplaga 99, s. 103-113, https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2016.01.060.
IEA. (2020), Task 48, Tools. https://task48.iea-shc.org/tools. (Hämtad 2020-04-21).
IEA. (2019), World Energy Outlook 2019, IEA, Paris. https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2019.
IEA. (2015a). Solar cooling position paper. IEA SHC Program.
https://www.iea-63
shc.org/data/sites/1/publications/IEA-SHC_Solar-Cooling-Position-Paper_Sep2015.pdf.
IEA. (2015b). Best practice brochure. IEA SHC Program.
https://task48.iea-
shc.org/data/sites/1/publications/Task%2048%20-%20Activity%20D2%20Final%20Report%20-%20November%202015.pdf
IEA. (2018), The Future of Cooling, IEA, Paris. https://www.iea.org/reports/the-future-of-cooling.
Jakob, U. (2016) Solar cooling technologies, Renewable Heating and Cooling, s.119-136, https://doi.org/10.1016/B978-1-78242-213-6.00006-0.
Kharas, H. (2017). The unprecedented expansion of the global middle class: An update.
https://www.brookings.edu/wp-content/uploads/2017/02/global_20170228_global-middle-class.pdf.
Mahesh, A. (2017). Solar collectors and adsorption materials aspects of cooling system, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Upplaga 73, s. 1300-1312,
https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.01.144.
Maidment, G. och Paurine, A. (2012). Solar Cooling and Refrigeration Systems, Comprehensive Renewable Energy, s. 481-494,
https://doi.org/10.1016/B978-0-08-087872-0.00314-0.
Martinopoulos, G. (2016). Energy efficiency and environmental impact of solar heating and cooling systems, Advances in Solar Heating and Cooling, s. 43-59,
https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100301-5.00003-5.https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100301-5.00003-5.
Neyer, D., Ostheimer, M., Mugnier, D. och White, S. (2018).10 key principles for successful solar air conditioning design – A compendium of IEA SHC Task 48 experiences,
Solar Energy, 172 (1), s. 78-89,
https://doi.org/10.1016/j.solener.2018.03.086.https://doi.org/10.1016/j.solener.2018.03.086.
NOAA/ESRL. (2019). Trends in Atmospheric Carbon Dioxide.
https://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/mlo.html. (Hämtad 2020-03-27).
NREL. (2020). Solar resource glossary. https://www.nrel.gov/grid/solar-resource/solar-glossary.html#g. (Hämtad 2020-04-23).
64
Oluwamayowa O. Amusat, Paul R. Shearing, Eric och S. Fraga. (2016). Reliable Energy Systems Design for Continuous Processes incorporating Renewables Generation, Computer Aided Chemical Engineering, Upplaga 38, s. 469-474, https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63428-3.50083-7.
Pintaldi, S., Perfumo, C., Sethuvenkatraman, S., White, S. och Rosengarten, G. (2015).
A review of thermal energy storage technologies and control approaches for solar cooling, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Upplaga 4, s. 975-995,
https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.08.062.
Rupam, T., Islam, A., Pal, A. och Saha, B. (2020). Adsorption thermodynamics and
performance indicators of selective adsorbent/refrigerant pairs, Applied Thermal Engineering, Upplaga 175, https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2020.115361.
Semmari, H., Marc, O., Praene, J.P., Le Denn, A., Boudéhenn, F. och Lucas, F. (2014).
Sensitivity Analysis of the New Sizing Tool “PISTACHE” for Solar Heating, Cooling and Domestic Hot Water Systems, Energy Procedia, Upplaga 48, s. 997-1006,
https://doi.org/10.1016/j.egypro.2014.02.114.
Shirazi, A., Taylor, R., White, S. och Morrison, G. (2015). Transient simulation and parametric study of solar-assisted heating and cooling absorption systems: An energetic, economic and environmental (3E) assessment, Renewable Energy, Upplaga 86, s. 955-971, https://doi.org/10.1016/j.renene.2015.09.014.
Shirazi, A., Taylor, R., White, S. och Morrison, G. (2018). Solar-powered absorption chillers:
A comprehensive and critical review, Energy Conversion and Management, Upplaga 171, s. 59-81, https://doi.org/10.1016/j.enconman.2018.05.091.
Tripanagnostopoulos, Y. (2012). Photovoltaic/Thermal Solar Collectors,
Comprehensive Renewable Energy, s. 255-300, https://doi.org/10.1016/B978-0-08-087872-0.00308-5.
World Bank Group. (2020). Global solar atlas. https://globalsolaratlas.info/map.
(Hämtad 2020-04-21).
Bilagor
Bilaga 1 - Optimering av solfångararea vid Perth.
Bilaga 2 - Utvärdering av värmeavgivningsmetoder i Madrid.
Bilaga 3 - Utvärdering av de tre olika utformade solkylningssystemen i Perth.
Bilaga 4 - Sammanställning av det mest fördelaktiga utformade systemet vid respektive undersökt stad.
Bilaga 5 - Utvärdering av de tre olika utformade solkylningssystemen i Fresno.
Bilaga 6 - Utvärdering av de tre olika utformade solkylningssystemen i Kapstaden.
Bilaga 7 - Utvärdering av de tre olika utformade solkylningssystemen i Madrid.
Bilaga 8 - Utvärdering av de tre olika utformade solkylningssystemen i Marseille.
Bilaga 9 - Utvärdering av de tre olika utformade solkylningssystemen i Napoli.
Bilaga 1: Optimering av solfångararea vid Perth.
188061 125 140 155 170 185 200 215 230 245 260 275 290
DNI = 2304
Absolicon T160 Våtkylning
System: Beteckning
Q3 [kWh] 76323 92400 104597 116463 127378 135634 145515 152682 160753 167749 173853 177577 ATK[%] 40,58% 49,13% 55,62% 61,93% 67,73% 72,12% 77,38% 81,19% 85,48% 89,20% 92,45% 94,43%
Q3 [kWh] 42836 51485 65625 78524 87971 96958 105858 114159 121215 127723 135735 141993 ATK[%] 22,78% 27,38% 34,90% 41,75% 46,78% 51,56% 56,29% 60,70% 64,46% 67,92% 72,18% 75,50%
Q3 [kWh] 115113 129916 143486 154163 163775 171568 176641 178817 180164 180209 180316 180757 ATK[%] 61,21% 69,08% 76,30% 81,97% 87,09% 91,23% 93,93% 95,08% 95,80% 95,82% 95,88% 96,12%
PSU [kWh/m2] 783 788 787 769 750 725 693 656 620 584 553 525
305 320 335 350 365 380 395 410 425 440 455 470
System: Beteckning
Q3 [kWh] 180908 181406 181477 182364 182867 183045 183045 ATK[%] 96,20% 96,46% 96,50% 96,97% 97,24% 97,33% 97,33%
Q3 [kWh] 149383 155088 160355 165396 169304 173206 177445 177864 179316 180861 181317 181317 ATK[%] 79,43% 82,47% 85,27% 87,95% 90,03% 92,10% 94,36% 94,58% 95,35% 96,17% 96,41% 96,41%
Q3 [kWh] 182056 182163 182224 182425 182529 183518 183843 ATK[%] 96,81% 96,86% 96,90% 97,00% 97,06% 97,58% 97,76%
PSU [kWh/m2] 503 480 458 439 422 407 392
Bilaga 2: Utvärdering av värmeavgivningsmetoder i Madrid.
Netto solproduktivitet PSU [kWh/m2] 893 890 3 2 1 6 3
Ecologisk påverkan
Specifik vattenkonsumption WCs pe [L/kWh] 7,3 0 3 1 2 3 6
Beteckning
Bilaga 3: Utvärdering av de tre olika utformade solkylningssystemen i Perth.
Utvärdering ABS SE ADS ABS DE ABS SE ADS ABS DE
P er th
Netto solproduktivitet PSU [kWh/m2] 1050 1154 693 5 2 3 1 10 15 5
Ecologisk påverkan
Bilaga 4: Sammanställning av det mest fördelaktiga utformade systemet vid respektive undersökt stad.
Fresno Perth Kapstaden Madrid Marseille Napoli
DNI-värden per år
[kWh/m2] 2439 2304 2166 2022 1840 1608
Solfångare (T160)
[m2] 140 215 290 305 305 335
Kylteknik ABS DE ABS DE ABS SE ABS SE ABS SE ABS SE
Värmeavgivnings-metod Våtkylkning Våtkylning Våtkylning Våtkylning Våtkylning Adiabatisk torrkylning
Indikator Storhet Beteckning
Termisk effektivitet
Termisk COP COPth [-] 1,17 1,19 0,53 0,58 0,58 0,56
Global prestanda
Primär energi-ratio PER [-] 0,65 0,62 0,84 0,8 0,77 0,82
Soleffe ktivitet
Netto solproduktivitet PSU [kWh/m2] 1136 693 1006 893 797 664
Ecologisk påverkan
Specifik vattenkonsumption WCs pe [L/kWh] 5,158 5,2 7,3 7,3 7,3 0
Beteckning
Qs ol [kWh] 302046 436688 551159 537491 483779 457123
Q1 [kWh] 167345 157314 298101 278898 249620 228762
Q2 [kWh] 159049 148985 291654 272393 243191 222277
Q3 [kWh] 186870 176641 167011 157472 141380 123433
Q4 [kWh] 13297 12506 10872 8657 9893 8904
Q5 [kWh] 200167 189147 177883 166129 151273 132337
Q6 [kWh] 199080 188061 176797 165043 150187 131251
ATK[%] 93,87 93,93 94,46 95,41 94,14 94,04
Qförl [kWh] 28274 32895 53274 57267 44132 35954
V [m3] 964 911 1217 1147 1030 0
Eel [kWh] 110515 109874 76022 74805 69834 57089
NB [%] 14,45 17,29 15,16 17,04 15,02 13,46
Storhet
Bilaga 5: Utvärdering av de tre olika utformade solkylningssystemen i Fresno.
Utvärdering ABS SE ADS ABS DE ABS SE ADS ABS DE
Fr es no
Netto solproduktivitet PSU [kWh/m2] 1204 1245 1136 5 2 3 1 10 15 5
Ecologisk påverkan
Bilaga 6: Utvärdering av de tre olika utformade solkylningssystemen i Kapstaden.
Utvärdering ABS SE ADS ABS DE ABS SE ADS ABS DE
K ap st ad en
DNI = 2166Netto solproduktivitet PSU [kWh/m2] 1006 1041 637 5 2 3 1 10 15 5
Ecologisk påverkan
Bilaga 7: Utvärdering av de tre olika utformade solkylningssystemen i Madrid.
Utvärdering ABS SE ADS ABS DE ABS SE ADS ABS DE
M ad ri d
DNI = 2022Bilaga 8: Utvärdering av de tre olika utformade solkylningssystemen i Marseille.
Utvärdering ABS SE ADS ABS DE ABS SE ADS ABS DE
M ar se ill e
DNI = 1840Bilaga 9: Utvärdering av de tre olika utformade solkylningssystemen i Napoli.
Utvärdering ABS SE ADS ABS DE ABS SE ADS ABS DE