För att energieffektivisera en process finns det många olika sätt man kan gå till väga, dessa delas oftast upp i två olika kategorier, hårdvaru- eller mjukvarulösningar. Detta arbete kommer rikta sig mot mjukvarulösningar och främst reglering av temperatur samt gasflöde, men nämner även teoretiskt en hårdvarubaserad lösning. Målet med detta arbete är att hitta lösningar för reducering av energiförbrukning och koldioxidutsläpp med hjälp av reglering. För att kunna skapa en så bra reglering som möjligt är första grundläggande momentet datainsamling. Data innehållandes information angående energiförbrukning är viktig för att kunna fastställa vilket resultat som kan förväntas samt hur regleringen skall formas för mest givande resultat. Utifrån resultatet skall detta arbete även kunna användas som ett underlag för ett generellt tillvägagångssätt för optimering av energiförbrukning hos andra processer. I detta projekt läggs också tid på att skapa optimeringar i processen för att i framtiden kunna bygga vidare på detta arbete med energieffektivisering och reducering av koldioxidutsläpp. Resultatet visar på att regleringen som skapats ger reducerad energiförbrukning som i sin tur också reducerar koldioxidutsläppen. / In order to improve the efficiency of a process, there are many ways you can go about this, they’re usually divided into two different categories, hardware or software solutions. This work will focus on software solutions and primarily control of temperature and gas flow, but also theoretically mention a hardware-based solution. The goal of this project is to find solutions for reducing energy consumption and carbon dioxide emissions by means of regulation. In order to create the best possible regulation, the first basic element is data collection. Data containing information about energy consumption is important in order to be able to determine what results can be expected and how the regulation should be made for most rewarding results. Based on the results, this work should also be used as a basis for a general approach for optimizing energy consumption in other processes. In this project, time is also spent on creating optimizations in the process to be able to continue this work in the future with energy efficiency and reduction of carbon dioxide emissions. The result shows that the regulation created creates reduced energy consumption, which in turn also reduces carbon dioxide emissions.

The report is a master thesis about energy efficient measures for an underground facility Hemsö fortress.Several proposals are evaluated economically.Statistics of the electricity used and measurements of several heat pumps are analyzed to find energysavings potentials.The results indicate that several units of a dehumidification system are responsible for over 70 % of theyearly electricity cost. The air that is being dehumidified by these units can otherwise cause damage ofculturally important interior designs.The proposal with highest profit suggests an alternative method for dehumidification. The cooler in theair handling units in Hemsö fortress have capacity to dehumidify the air. However complementary fansneed to be installed to circulate humid air towards the air handling units. The solution can be implementedin three different locations within the facility. LCC for one installation shows a profit of 180 000SEK and for three 540 000 SEK, which is equivalent to an annual reduction of electricity consumption by10%. / Rapporten beskriver flera förslag på åtgärder för att på ett ekonomiskt lönsamt sätt minska energianvändningeni Hemsö fästning. Statistik över elanvändningen och mätningar på flera värmepumpar liggersom grund till de föreslagna åtgärderna.Analys av statistisk data visade att flera Muntersavfuktare, med syfte att torka luften, årligen använderöver 70 % av all el som tillförs anläggningen. Torkarna är essentiella för att förhindra fuktskador på kulturelltviktiga interiörer.Den mest lönsamma metoden att minska på elanvändningen visades vara att ersätta flertalet av Muntersavfuktarnamed en annan systemlösning. De redan befintliga ventilationsaggregaten har kapacitetnog att kondensavfukta luften med kylenergi från en värmepump. Dock krävs kompletterande fläktinstallationerför att återföra fuktig luft till ventilationsaggregaten. Besparingsåtgärden kan tillämpas påtre ställen i anläggningen. LCC för en installation pekar på en besparing på 180 000 kr på 20 år och förtre installationer 540 000 kr, vilket motsvarar en årlig sänkning av elanvändningen med 10 % i Hemsöfästning.

Utö ligger ca 16 km nordost om Nynäshamn i Stockholms skärgård som förvaltas av Skärgårdsstiftelsen. På öns norra del ligger Utö Värdshus som har hotell, stugor, restaurang, konferens och-samlingslokaler. Delar av Värdshuset är idag uppvärmda med hjälp av värmepumpar i en värmecentral som tar sin värme från närbelägna vattenfyllda gruvhål. Ventilationen i fastigheterna som används som konferens och samlingslokaler är bristfällig och uppfyller inte dagens standard för konferenslokaler. Syftet med projektet var att undersöka möjligheter och kostnader för att förbättra ventilationen i byggnaderna samt undersöka förslag för att minska energianvändningen. Projektet har genomförts i samarbete med Skärgårdsstiftelsen, Utö Värdshus och med Värmex som bidragit med underlag för värmecentralen. Studiebesök har genomförts för att samla data och för att kunna kartlägga de nuvarande energisystemen. Modeller för konferensbyggnaderna har skapats i simuleringsprogrammet Design Builder där även besparingspotential har varit möjlig att fastslå vid implementering av förbättrad ventilation. Beräkningar har genomförts för att få fram viktiga nyckeltal som använts i simuleringarna samt vid dimensionering av en ny värmecentral. Genom att installera FTX-ventilation samt minska infiltrationen i Societetshuset och Disponenthuset kan 34 % respektive 54 % av det årliga värmebehovet reduceras i byggnaderna. Om även ett värmenät installeras kopplat till samtliga byggnader som ingår i studien och om en ny värmepump och ett solvärmesystem installeras, kan en besparing motsvarande 84 000 SEK per år erhållas i elkostnader. Om dessa förbättringsförslag implementeras kan även koldioxidutsläppen reduceras med 3,1 ton vilket motsvarar 34 % av de nuvarande utsläppen.

Många butiker i glesbygden har tvingats lägga ned på grund av hård konkurrens från större butiker i städer och handelscentrum. De har dock ofta en samhällviktig roll som exempelvis ombud för apotek och post och en nedläggning bör om möjligt undvikas. Minskade energikostnader resulterar i att butikers chanser att överleva ökar. Projektets syfte var att föreslå åtgärder som kan reducera energianvändningen i fyra butiker i Stockholms skärgård. En energimodell för butikerna utvecklades för att simulera energianvändningen samt effekter av åtgärder, enskilt och i paket. För åtgärdspaketen bedömdes lönsamheten genom en livscykelkostnadsanalys. Statistik visar att den enskilt största energiposten i en butik är butikskylan (kyl- och frysdiskar samt kylrum), vilket bekräftas av resultat från simuleringarna av butikerna. Därför fokuserade åtgärdsförslagen på detta, men även åtgärder inom andra områden föreslogs. Många åtgärdsförslag var möjliga och de två med störst energibesparingspotential var installation av lock och dörrar på kyldiskar samt centralisering av kylsystemet. Även solelsproduktion visade bra resultat för reducering av köpt energi. Resultaten visar att vinsten av en energieffektivisering avgörs av faktorer som energianvändningen från början, den förväntade elprishöjningen och butikens utförande. I de butiker som undersöktes var energianvändningen låg. Detta i kombination med höga investeringskostnader gav långa återbetalningstider för många av åtgärdspaketen och möjligheten till bidrag kan därför spela en avgörande roll för att realisera effektiviseringarna. Åtgärderna för energibesparingar var dock många och i småbutiker med en högre elanvändning är energieffektiviseringspotentialen större.

Miljonprogrammets kommande energiupprustning blir allt mer akut samtidigt som energipriserna i Sverige trappas upp. Med miljötänkets renässans och dagens energikonsumtion är det viktigt att såväl befintliga som nyproducerade fastigheter anpassas och energieffektiviseras. Arbetet grundar sig i den försvarbara investeringen av upprustningen på miljonprogrammets hus samt den rådande bostadsbristen i Stockholm.   I rapporten kan läsaren följa utvecklandet av ett påbggnadsförslag i centrala Stockholm. Förslaget beskrivs utifrån arbetets 3 grundpelare planering, konstruktion och energi. Syftet är att undersöka om en påbyggnad av fastigheten Linjalen 8 är möjlig. Vidare att undersöka om påbyggnaden kan anpassas för en hållbar framtid och exemplifiera energieffektiviseringar.   Påbyggnadsförslaget har ämnat i 3 seperat stående takhus per befintlig byggnad, totalt 12 takhus. Förslag på möjlig energieffektivisering angivs samt energianalys i tidigt projektskede har utförts. / The refurbishment and energy effectivisation of the “miljonprogrammet” is emerging while the energy prices in Sweden are escalating. With the environmental awareness and today’s energy consumption, it is important that both existing and newly constructed buildings are energy efficient and adapted for the future. This work is based on the justifiable investment of refurbishing the buildings of “miljonprogrammet” and suggests an improvement for the current housing shortage in Stockholm.    In this report, the reader can follow the development of the project proposal on rooftop houses in Stockholm. The proposition is defined and supported by the three pillars planning, construction and energy. The aim is to investigate whether an extension on top of the property Linjalen 8 is possible. Furthermore to investigate whether the rooftop houses can be adapted for a sustainable future and exemplify energy efficiency.   The proposal have resulted in 3 separately standing houses per existing building, a total of 12 houses. Suggestions for possible energy efficiency are given and an energy analysis in the early stage of the project has been performed.

Scania have set a goal to reduce 25% of its energy usages in the production to provide sustainable transport solution by 2025. Scania have studied their current production processes over the years for energy efficiency and have developed a tool named Machine Data Card - Energy Efficiency (MDC-EE) for a group of equipment (e.g., washing machine, machine tool). The developed MDC-EE for an equipment, consist of six levels and allows suppliers to grade their product according to Scania’s standard. This means that Scania can choose an energy efficient solution in the early procurement phase of a new equipment or facilities. We have studied two existing machines (i.e., a washing machine and a machine tool) at Scania with the energy efficiency method (i.e., MDC-EE) and propose improvements for energy efficiency. Later we evaluated the MDC-EE method and proposes improvement opportunities so the method can be generalised. A yearly saving of about 83 MWh can be achieved on the two machines by optimizing their operation time in relation to the real need in the process. Therefore, Scania has the possibility to save a large amount of energy, with little or no investment cost, if those improvements are implemented in machines like the examined units.  We continued to focus on the improvement opportunities on Scania’s energy efficiency method and suggests new definitions for different MDC-EE by clarifying the existing MDC-EE levels. In addition, we introduced an energy classing so that an equipment can be assessed by considering both operation time and installed power for all MDC-EE levels.  For the time being there is no information about which components should prioritized to increase the energy efficiency in a machine. If MDC-EE is used together with a weight factor, the correct components can be prioritized. As a recommendation, we suggested that Scania should continue working on a new method, based on the weighting factor, so that components can be prioritized in the initial stage of procurement.

Numera läggs alltmer resurser från både privata och offentliga aktörer på byggandet av energieffektiva byggnader. Denna satsning har bland annat att göra med EU:s krav på att alla ägda hus som byggs efter 2020 ska vara nära nollenergihus, men också med Boverkets krav vilka gäller specifikt för Sverige. Enligt Boverket får inte hus som byggs till och med 31:a december 2011 i Stockholm dra mer än 55 kWh/m2 Atemp över ett år ifall det värms upp med el, och 110 kWh/m2 Atemp över ett år ifall det värms upp på annat sätt. Utifrån dessa hårdare krav har energiberäkningarnas betydelse ökat avsevärt då det oftast krävs uppvisande av en preliminär sådan innan exploateringsavtal tecknas.   Ett kvarter bestående av två huskroppar i Hammarby Sjöstad har undersökts då deras energianvändning ligger över den beräknade. Målet med studien har varit att ta reda på vad som orsakat differensen mellan uppmätt normalårskorrigerad energianvändning och beräknad energianvändning och att undersöka vilken driftoptimering som kan göras för att minska differensen. Studien undersöker energianvändningen för de första tolv månaderna som huset varit i full drift.   Enligt två energiberäkningar är husens sammanlagrade specifika energianvändning enligt BBR18s format 54,5 kWh/m2 Atemp och år. I denna beräkningsmodell exkluderades påverkan av faktorer såsom uttorkning av byggfukt och vädring ur den specifika energianvändningen.   Den uppmätta normalårskorrigerade specifika energianvändningen var 78,1 kWh/m2 Atemp och år för studiens undersökta objekt över den undersökta perioden. De huvudsakliga förklaringarna till differensen mellan beräknad och den uppmätta normalårskorrigerade specifika energianvändningen är följande:  Fastighetselens energianvändning var 16,2 kWh/m2 Atemp och år. Detta förklaras främst utifrån att           belysningen förbrukade mer än beräknat och att pumparnas energianvändning inte ingick i           beräkningsmodellen.  Hushållselens energianvändning var 23,9 kWh/m2Atemp och år, vilket är 9,1 kWh/m2 Atemp och år           lägre än beräknat. Det har lett till ett ökat behov av värmeenergi för husen då mindre elenergi har           varit tillgänglig för återvinning genom husens FTX-aggregat och för uppvärmning av           lägenheterna. Faktorer såsom uttorkning av byggfukt, externel, och vädring har ej beaktats i energiberäkningen.           Detta har lett till att den normalårskorrigerade energianvändningen för uppvärmning av husen har           skiljt sig ifrån den beräknade energianvändningen. De teoretiska beräkningarna utgår ifrån balanserade flöden vilket ej har varit fallet i den           undersökta fastigheten. Detta leder till att ouppvärmd uteluft tillförts förråden genom           ytterväggsgaller, vilket fick radiatorernas energianvändning att vara betydligt högre än beräknat.           Dessa obalanserade flöden över ventilationsaggregaten, där det var ett högre flöde frånluft än           tilluft, orsakade också en lägre energiverkningsgrad hos ventilationsaggregatet än antaget i           beräkningarna. VVC-förlusterna har inte kommit huset till godo då VVC-slingan huvudsakligen är dragen längs           ett hisschakt.  Med rätt driftoptimering av befintliga komponenter kan den specifika energianvändningen närma sig den beräknade energiprestandan. Förslag på driftoptimeringsåtgärder är: Rätt driftstyrning av belysning Pumpen, vilken tjänar radiatorerna och eftervärmningsbatterierna, ska enbart vara på under           uppvärmningssäsong. Strypning av frånluftsflödena i förråden i avseende att minska de obalanserade flödena över           ventilationsaggregatet och värmeanvändningen hos radiatorerna. Minskning av inomhustemperatur i förråd och trapphus.  Förslag till fortsatt arbete är: Vidareutveckla systemlösningar för idrifttagande för lågenergihus med fokus på att finna optimal           uppsättning av mätare och databehandlingsutrustning. En tydligt formulerad byggnadsteknisk guide för lågenergihus som inte ska vara kopplad till           befintliga typer av lågenergihus. Framtagande av en checklista vid idrifttagning och driftoptimering av lågenergihus.

För att undvika att dammluckor vid vattenkraftverk fryser fast under vintern är det vanligt med värme kring luckorna där uppvärmningen sköts av ett falsvärmesystem. Falsvärmesystemen saknar energimätning men har med sin relativt höga installerade effekt antagits ha en betydande inverkan på den interna energianvändningen. I detta examensarbete är syftet att kartlägga och föreslå energieffektiviseringsåtgärder för driften av falsvärmesystem tillhörande några av Skellefteå Krafts vattenkraftverk. Två olika typer av falsvärmesystem har undersökts, ett system med cirkulerande vätska som värms av elpannor och ett system med ingjutna motståndselement i form av kopparskenor som värms av transformatorer. Det första systemet regleras automatiskt beroende på inställd systemtemperatur och värmeförluster till omgivningen. Det andra systemet kan bara vara av- eller påslaget och regleras inte dynamiskt. Effekt- och temperaturmätningar har genomförts på falsvärmesystem med cirkulerande vätska i tre vattenkraftverk och totalt fem dammluckor, där mätningarna för varje vattenkraftverk pågick i ungefär 2–3 veckor. Genom dataanalys och linjär approximation har sedan den årliga energianvändningen och driftkostnaden för varje system beräknats. Teoretiska beräkningar har också genomförts för falsvärmesystem med cirkulerande vätska för att hitta de variabler som påverkar systemets värmeförluster mest samt för att kunna uppskatta förändringen i energianvändning vid sänkt systemtemperatur. Resultaten visade att vattnets och luftens flödeshastighet längs falsen påverkar värmeförlusterna mest och en sänktsystemtemperatur från 25 till 15C skulle kunna minska energianvändningen för systemet med ungefär 40%. Utöver detta har falsvärmesystemens styrning och övervakning undersökts genom dataanalys av mätningarna samt genom diskussioner med kunnig personal inom området. Möjliga alternativa tekniker till elpannan har också undersökts. De tekniker som studerats i mer detalj är luft-vattenvärmepump, solfångaresamt restvärme från vattenkraftverket. De har främst undersökts genom litteraturstudier ochen multikriterieanalys som visade störst potential hos restvärmen och minst potential hos solfångarna. Efter multikriterieanalysen genomfördes vidare undersökningar av luft-vattenvärmepump och restvärmes om också jämfördes ekonomiskt med elpannan genom beräkning av nettonuvärde samt genom känslighetsanalys. Inom en period på 20 år är en luft-vattenvärmepump det bästa alternativet så länge investeringskostnaden kan hållas runt max 100 000 SEK. Lönsamheten hos ett system med restvärme är mest beroende av investeringskostnaden vilket måste utvärderas separat för varje vattenkraftverk. Energianvändningen för falsvärmesystem med cirkulerande vätska över en vinterperiod ligger mellan 32 och 37 MWh för de system som uppvisat normal drift. Detta motsvarar en kostnad på ungefär 11 000 till 13 000 SEK vid ett elpris på 350 SEK/MWh. I det vattenkraftverk där ingjutna motståndselement används var den årliga energianvändningen per lucka 77 MWh om alla kopparskenor var i drift och 16 MWh per lucka om enbart kopparskenorna längs luckans kanter var i drift. Motsvarande kostnad blir 27 000 SEK respektive 5 700 SEK. Vid jämförelse mellan de två olika systemtyperna är kopparskenorna ett mer robust system med lägre energianvändning om det till största del räcker att värma skenorna längs luckans kanter. Däremot kan elpannorna i systemen med cirkulerande vätska ersättas med mer energisnåla alternativ och systemet kan styras och regleras bättre efter omgivningens förutsättningar. Sammantaget från de mätningar och den dataanalys som genomförts kan det konstateras att det finns god förbättringspotential gällande energieffektivisering av falsvärmesystem. Möjliga energibesparingsåtgärder inkluderar att byta elpannorna mot mer energisnåla alternativ så som luft-vattenvärmepump eller restvärme, förbättrad styrning av falsvärmen, sänkt systemtemperatur samt bättre kontroll av driften för falsvärmen med ingjutna motståndselement. / To avoid frozen gates in the dams located in hydropower plants during winter, it is common to have aheating system around the gate where the heating is managed by a flange heating system. The energy use of the flange heating systems is not monitored but the systems have been assumed to be significant internal energy users due to the relatively high installed power. In this master thesis the purpose has been to map and make the operation of the flange heating system more effective in a few of Skellefteå Krafts hydropower plants. Two different types of flange heating systems have been investigated, one system with circulating fluid heated by electric boilers and one system with resistive copper plates heated by transformers. The first system is automatically regulated depending on the system temperature that has been set and theheat losses in the system. The second system can only be on or off and is not dynamically regulated. Measurements of power and temperature have been performed on flange heating systems with circulatingfluid in three different hydropower plants and a total of five gates, where the measurements were inprogress during 2–3 weeks for each power plant. Yearly requirements for the energy and the operation costs have been calculated through analysis of the gathered data and linear approximations. Theoretical calculations were also performed for a flange heating system with circulating fluid to locate the variables that affect the system heat losses the most and to estimate the change in energy use when the system temperature is lowered. The results showed that the flow of water and air along the flange affects theheat losses the most and if the system temperature is lowered from 25 to 15C the energy use for the system could be reduced by about 40%. Monitoring and control of the flange heating system has also been investigated. Both through analysis of gathered data and through interviews with employees with that area of expertise. Possible replacementsfor the electric boilers have also been investigated. The techniques studied in more detail were an air-water heat pump, residual heat from the hydropower plant and solar collectors. A literature study and a multi-criteria analysis showed most potential for residual heat and least potential for solar collectors. Further investigations were made for the air-water heat pump and residual heat. Both solutions were also compared economically to the electric boiler by calculating the net present value for each solution and performing a sensitivity analysis of the economic calculations. Within a period of 20 years, the air-water heat pump is the best solution, as long as the investment cost is at a maximum of about 100 000 SEK. The profitability of a system with residual heat is mostly depending on the investment cost, which must be evaluated for each hydropower plant separately. The energy use for a flange heating system with circulating fluid during a winter period is between 32 and 37 MWh for the systems that have been operating normally. This translates to an operation cost of 11 000 to 13 000 SEK per gate with an electricity price of 350 SEK/MWh. In the hydropower plant where resistive copper plates are used for flange heating the energy use during a winter period is about 77 MWh for one gate if all copper plates are in operation and 16 MWh for one gate if only the copper plates around the edge of the gate are used. The corresponding costs for operation are 27 000 SEK and 5 700 SEK respectively. When comparing the two different flange heating types, the system with resistive copper plates is more robust and has a lower energy use if it is sufficient with only heat along the edges of the gate most of the time. In the systems with circulating fluid however, the electric boilers can be replaced by other, more energy-efficient alternatives, and the system can be controlled and regulated. In conclusion from the measurements and analysis that has been made, there is potential for more energy-efficient flange heating systems. Possible energy savings include changing from electric boilers to more energy-efficient solutions such as air-water heat pumps or residual heat, better control of the flange heating systems, lowered system temperature and more control of operation of the systems with resistive copper plates.

I det här examensarbetet har utnyttjande av spillvärme internt för att energieffektiviserapelletstillverkningen vid Bioenergi Luleå projekteras. Arbetet har innefattat attundersöka om det är möjligt att implementera spillvärmen i processen utan att störanuvarande produktion, vilken teknik som efterfrågas och om det blir någon vinst förföretaget. Grundliga litteraturstudier har genomförts för att ta reda på hur spillvärmekan användas och vad det finns för teknik för att göra det möjligt. Att användaspillvärme internt för att effektivisera olika typer av processer är något som används istörre utsträckning idag och verkar vara något som flera företag är beredda att satsa på. Viktiga resultat som tagits fram i det här projektet är att det kommer vara möjligt atteffektivisera pelletstillverkningen utan att störa befintlig produktion. Genom attförvärma kvarnluften från 23 ℃ till 58 ℃ kommer det resultera i att torkeffekten kansänkas till 𝑃𝑇𝑜𝑟𝑘−𝑠𝑝𝑖𝑙𝑙 = 8235 𝑘𝑊, fuktigheten på spånet kommer då öka till 9,35 %och temperaturen på spånet efter torken kommer sjunka till 𝑇2 = 122 ℃. Det kommerinte ske någon stor skillnad i tillsatt ånga innan pelletspressarna med den nyatemperaturen från hur det ser ut idag. Den stora vinsten som Bioenergi Luleå kommerfå av att förvärma kvarnluften är att mängden spån i torken kommer att kunna öka till332,64 𝑡𝑜𝑛/𝑑𝑦𝑔𝑛 vilket resulterar i en ökning på ca 790 𝑡𝑜𝑛 𝑝𝑒𝑙𝑙𝑒𝑡𝑠 𝑝𝑒𝑟 å𝑟. Känslighetsanalysen visar det att oavsett om mätningarna skulle ha en minskning på10 % eller öka med 10 % så skulle vinsten för Bioenergi Luleå fortfarande varamarkant. Ökningen på pelletsproduktionen kommer fortfarande uppgå mot runt700 𝑡𝑜𝑛 𝑝𝑒𝑙𝑙𝑒𝑡𝑠/å𝑟.

Följande studie analyserar möjligheterna att energieffektivisera värmesystemet i en byggnad på Smedjegatan 20A i centrala Växjö. Med hjälp av kvantitativa studier så har tryckfall, volymflöden och effekter beräknats för systemets olika kretsar vid två olika tilloppstemperaturer. Resultatet har sedan använts som underlag för att undersöka om de installerade cirkulations-pumparna i systemet är överdimensionerade eller ej samt se om det finns möjlighet att injustera system. Resultatet visar på att samtliga pumpar i värmesystemet har en högre tryck- och flödeskapacitet än nödvändigt vilket betyder att det finns goda möjligheter att injustera systemet för en energieffektivare användning av byggnaden. Utöver redogörande av systemets nuvarande status ger rapporten även teoretiska kunskaper om värmesystems uppbyggnad och dess olika komponenter, begränsningar med undersökningen samt förslag på åtgärder för en minskad energianvändning vid drift av byggnaden.