undefined

Urban low-to-medium deep borehole field regeneration with waste heat from energy efficient buildings: a techno-economic study in Nordic climate

Julkaisuvuosi

2023

Tekijät

Wallin, Andrei; Thomasson, Tomi; Abdurafikov, Rinat

Tiivistelmä

Due to large area requirement, ground-source heat pump (GSHP) systems with shallow boreholes are difficult to implement in dense urban areas. To address this limitation, alternative heat sources can be used to reduce heat extraction from ground or to inject regenerative heat to boreholes. This study investigates the techno-economic feasibility of utilizing two commonly available waste heat sources (waste air and wastewater) in urban environment. Passive and heat pump-assisted utilization are studied for apartment and office buildings, with varied borehole depth and two levels of urban density. Long-term GSHP system operation is simulated using iterative heat balance calculation and borehole dimensioning algorithms. The results show significant reduction in required borehole length with waste heat utilization, particularly in shallow borefields, with maximum reductions of 53.9% (apartment building) and 25.8% (office building). The studied waste heat sources are shown to enable a shallow borefield for otherwise insufficient borehole spacing, providing an alternative to deeper boreholes. However, waste heat only available during summer has limited impact on field sizing compared to a seasonally stable heat source. From an economic perspective, the levelized cost of heating could be reduced by 13.5% (apartment building) and 7.3% (office building) compared to baseline without waste heat utilization.<br/><br/>
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

Wallin Andrei

Abdurafikov Rinat

Thomasson Tomi Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

300

Artikkelinumero

113628

Julkaisu­foorumi

55248

Julkaisufoorumitaso

3

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Kustantajan version lisenssi

CC BY

Rinnakkaistallennettu

Ei

Muut tiedot

Tieteenalat

Rakennus- ja yhdyskuntatekniikka

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Ei

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1016/j.enbuild.2023.113628

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä