Schlussbericht
(Deutsch)
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Die Messungen über zwei Jahre haben gezeigt, dass das realisierte Konzept mit den verschiedenen Betriebsarten sehr gut funktioniert. Die idealen Voraussetzungen für Wärme- und Kältenutzung mit Energiepfählen und Einbindung einer Wärmepumpe sind bei einem Fabrikationsbetrieb gegeben. Sehr positiv ist der Freecooling-Betrieb im Hochsommer, der auch im Jahrhundertsommer 2003 täglich einen grossen Anteil der erforderliche Kälteenergie aus dem Erdreich gebracht hat. Im „normalen“ Sommer 2004 hat über ein Jahr gemessen ca. 80% der Kälteenergie durch Freecooling oder Doppelnutzung (nutzbare Kühlenergie im Heizbetrieb) aus den Energiepfählen erbracht werden können. Die Ein- und Austrittstemperaturen der Energiepfähle zeigen bei beiden Jahren einen ausgeglichenen Verlauf. Ein Absinken der Pfahleintrittstemperatur in Richtung der Frostgrenze ist nicht zu befürchten. Beim Temperaturverlauf im Erdreich ist nach zwei Jahren eine leicht sinkende Tendenz ersichtlich. Dies lässt sich mit dem Ungleichgewicht zwischen Kälterückgabe (80 MWh) und dem Kälteentzug (51 MWh) erklären. Mit vermehrtem Freecooling-Betrieb im Sommer wird sich dies in den nächsten Jahren ausgleichen. Von der gesamten Wärmemenge von 783 MWh stammen 48% vom Wärmepumpenbetrieb. Dieser hat im zweiten Messjahr abgenommen, da im Neubau mehr Produktionswärme angefallen ist. Der Ölverbrauch beim Altbau ist in beiden Vergleichsjahren konstant geblieben. Die Jahresarbeitszahl (JAZ) ist mit Berücksichtigung von Freecooling aus dem Erdreich bei 3.7. Im Wärmepumpenbetrieb ist die JAZ infolge der hohen Vorlauftemperaturen nur bei 2.6. Die Wirtschaftlichkeit dieses Systems schneidet sehr gut ab. Die jährlichen Betriebskosten der Anlage betragen CHF 23'000.00 und stehen CHF 35'000.00 gegenüber, die mit Heizkessel und Kältemaschine aufgewendet werden müssten. Die gute Wirtschaftlichkeit ist einerseits der „Gratisenergie“ aus dem Erdreich und andererseits dem hohen Heizölpreis zu verdanken.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Lippuner Energie- und Metallbautechnik AG
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Morath,Marcel
Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Englisch)
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Measurements collected over a period of two years have shown that the selected concept with its various modes of operation works very well. The ideal conditions for heating and cooling utilization, using energy-piles in combination with a heat pump, are realized during manufacturing operations. Freecooling operation during midsummer, which even during the extremely hot summer of 2003 has delivered a large part of the required cooling energy from the ground, has been noted very positively. During 2004 with its more typical summer, approx. 80% of the cooling energy, measured over a period of one year, was provided by freecooling or combined usage (i.e. usable cooling energy in heating mode), utilized from the energy-piles. The entry and exit temperatures of the energy-piles show a balanced distribution for both years. There is no concern of a cooling down of the energy-pile entry temperature towards freezing point. The ground temperature gradient shows a tendency toward a slightly lower temperature. This can be explained by the imbalance between return (80MWh) and withdrawal (51 MWh) of cooling energy. This will be equalized during the following years by an increase of freecooling operation. Of the total supplied heating energy of 783 MWh, 48% were delivered by the heat pump. In the second year of measurements this was reduced, as more heat energy accrued due to manufacturing operation in the new building. The consumption of heating fuel for the old building has been constant over both reference years. The Coefficient of Performance* (COP) for the system is, while taking consideration of freecooling from the ground, at a value of 3.7. For heat pump operation, due to high flow temperatures, the COP value is at 2.6. The economic efficiency of this system scores very well. The yearly operating costs of the facility are CHF 23’000.00 vs CHF 35’000.00 that would be spend if operating with a boiler and refrigeration machine. This profitability is obtained thanks to the “free” energy from the ground, then again by the high price for heating fuel.
* Ratio of heating performance (output) to electrical energy (input) for the year
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Lippuner Energie- und Metallbautechnik AG
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Morath,Marcel
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Schlussbericht
(Französisch)
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Les mesures sur deux ans ont montré que le concept réalisé avec ses différents modes de fonctionnement marche très bien. Les conditions idéales pour l’utilisation de la chaleur et du froid avec des pieux énergétiques couplés à une pompe à chaleur sont données par les processus de fabrication de l’entreprise.
Le fonctionnement en freecooling en plein coeur de l’été a donné entière satisfaction. Durant l’été particulièrement chaud en 2003, il a permis d’évacuer dans le terrain une grande part de la demande d’énergie de refroidissement. Pour un été « normal » comme en 2004, les mesures ont montré que environ 80% de la demande d’énergie annuelle de refroidissement peut être couverte par freecooling
ou utilisation double (énergie utile de refroidissement servant pour le chauffage) sur les pieux énergétiques. Les températures du fluide à l’entrée et à la sortie des pieux énergétiques ont montré pour les deux ans un profil analogue. Il n’est pas à craindre un abaissement de la température du fluide à l’entrée du circuit des pieux qui la ferait passer sous la limite du gel. Après deux ans de service, la température à l’entrée des pieux n’a montré qu’une faible tendance à la baisse. Ceci s’explique avec le bilan annuel d’énergie extraite (80 MWh) et injectée (51 MWh) qui n’est pas équilibré. Pour les années à venir, l’augmentation du fonctionnement en freecooling permettra d’équilibrer ce bilan. De la quantité de chaleur totale (783 MWh), 48% a été produit par la pompe à chaleur. Ce pourcentage a baissé la deuxième année de fonctionnement, en raison d’une production de chaleur supérieure générée par les processus de fabrication du nouveau bâtiment. La consommation de mazout pour le vieux bâtiment est restée constante pour les deux années de mesure. Le coefficient de performance annuel* (COPA) du système se monte, en tenant compte du freecooling avec le terrain, à 3.7. En raison de la température de départ pour la distribution de chaleur élevée, le COPA de la pompe à chaleur ne vaut que 2.6. L’aspect économique du système est très avantageux. Les coûts annuels de fonctionnement de l’installation se montent à CHF 23'000.- et serait de CHF 35'000.- si un chauffage au mazout avec une machine frigorifique avait dû être utilisé. Cet avantage économique est à attribuer d’une part à l’énergie « gratuite » donnée par le terrain et d’autre part au prix élevé du mazout.
* Ratio entre l’énergie thermique délivrée (output) et l’énergie électrique consommé (input) pendant une année
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Lippuner Energie- und Metallbautechnik AG
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Morath,Marcel
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