Geothermal energy use for heating and cooling of a low energy building

• Autorzy: Eicker U. , Pesch R. , Thumm F. , Dalibard A.

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie energii geotermalnej dla ogrzewania i chłodzenia budynków niskoenergetycznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Vertical geothermal heat exchangers can be used for heating and cooling of buildings and entire neighbourhoods. In winter operation, they provide heat at temperature levels close to the mean annual ambient temperatures to heat pumps and thus improve the heat pump seasonal performance factor. In summer they can be used for direct cooling of buildings, if surface cooling provides large areas for cold distribution. Furthermore, heat rejection of chillers at temperature levels well below ambient is an interesting option for low depth geothermal energy use. Geothermal energy use is possible for decentral building installations, but also on a district level, where either a district heating network can be supplied with a geothermal heat pump or cold distribution with decentral heat pumps takes place. The paper presents monitoring and simulation results from a low energy building using a heat pump with vertical ground heat exchangers.

PL

Pionowe geotermalne wymienniki ciepła mogą być wykorzystywane w ogrzewaniu i chłodzeniu budynków i całych osiedli. Zimą zapewniają poziomy temperatury bliskie średnim rocznym temperaturom pompom cieplnym i w ten sposób poprawiają sezonowy współczynnik sprawności pomp cieplnych. Latem mogą być wykorzystywane do bezpośredniego chłodzenia budynków, jeśli powierzchnie chłodzące jest znaczne w dystrybucji chłodu. Interesującą opcją wykorzystania energii geotermicznej z dużych głębokości przy temperaturach niższych od temperatury otoczenia jest redukcja ciepła przez elementy chłodzące. Wykorzystanie energii geotermalnej jest możliwe dla zdecentralizowanych instalacji budynku, ale również scentralizowanych osiedlowych sieci ciepłowniczych zaopatrzonych w geotermiczne pompy ciepła bądź przy dystrybucji chłodu z wykorzystaniem zdecentralizowanych pomp ciepła. Artykuł przedstawia wyniki monitorowania i symulacji dla budynku niskoenergetycznego wykorzystującego pompę ciepła z pionowymi gruntowymi wymiennikami ciepła.

Słowa kluczowe

EN

heat pumps; low energy buildings

PL

budynki niskoenergetyczne; pompy ciepła

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Architektura
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 108, z. 2-A/2
• Strony: 53--61
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.,

Twórcy

autor

Eicker U.

autor

Pesch R.

autor

Thumm F.

autor

Dalibard A.

• University of Applied Sciences Stuttgart, Germany

Bibliografia

• [1] Bi Y., Chen L., Wu C., Measured performance of a solar-ground source heat pump system with vertical double spiral coil ground heat exchanger, International Journal of Ambient Energy, Vol. 22, Number 1, 2001, 3-11.
• [2] Eskilson P., Claesson J., Simulation model for thermally interacting heat extraction boreholes, Numerical Heat Transfer, Part A: Applications, Vol. 13, Issue 2, March 1988, 149-165.
• [3] Karagiorgas M., Mendrinos D., Karytsas C., Solar and geothermal heating and cooling of the European Centre for Public Law building in Greece, Renewable Energy, Vol. 29, Issue 4, April 2004, 461-470.
• [4] Lamarche L., Beauchamp B., A new contribution to the finite line source model for geothermal boreholes, Energy and Buildings 39, 2007, 188-198.
• [5] Li X., Chen Z., Zhao J., Simulation and experiment on the thermal performance of U-vertical ground coupled heat exchangers, Applied Thermal Engineering 26, 2006, 1564-1571.
• [6] Piechowski M., Heat and mass transfer model of a ground heat exchanger: theoretical development, International Journal of Energy Research, 23, 1999, 571-588.
• [7] Signorelli S., Bassetti S., Pahud D., Kohl T., Numerical Evaluation of Thermal Response Tests, Geothermics, Vol. 36, Issue 2, April 2007, 141-166.
• [8] Schumacher J., The simulation environment INSEL, 2007 (www.insel.eu).
• [9] Zeng H., Diao N., Fang Z., Heat transfer analysis of boreholes in vertical ground heat exchangers, International Journal of Heat and Mass Transfer 46, 2003, 4467-4481.