I dagens samhälle ligger stort fokus på energianvändningen för bostäder och kommersiella fastigheter. Energianvändningen beskriver inte bara en byggnads energibehov, utan också miljö- och ekonomiska aspekter. Flerbostadshus är en del av Sveriges bostad- och servicesektor, som utgör 40 % av Sveriges totala energianvändning (Henning, 2017). Ventilationssystem i flerbostadshus utgör således en betydande del av fastighetens energianvändning och måste därför ständigt effektiviseras för att tjäna ett hållbart samhälle. I nuläget är den verkliga energianvändningen för ett flertal av JM:s driftsatta FTX-aggregat (till- och frånluftssystem med värmeåtervinning) okänd. Detta på grund av att tillgängliga energiberäkningar och deklarationer redovisar byggnadens totala energianvändning uppdelat i fyra huvudkategorier; uppvärmning, komfortkyla, tappvatten och byggnadens fastighetsenergi. Energianvändningen för ventilationssystemet framgår inte specifikt från dessa beräkningar, utan delas in i kategorierna uppvärmning och byggnadens fastighetsenergi. Rapporten undersöker, under perioden mars – juni 2018, energianvändningen för totalt elva stycken FTX-aggregat i två av JM:s projekt i Stockholm, Kista Torn och Nya Kvarnen 2. Undersökningens syfte är att försöka beräkna den verkliga energianvändningen för dessa FTX-aggregat. Energiberäkningar har genomförts med värden hämtade från egna samt tidigare utförda mätningar, som jämförts med projekterade värden. Resultatet indikerar att den genomsnittliga energianvändningen för FTX-aggregaten i Kista Torn är ca 120 000 kWh/år. Den större delen av energianvändningen går åt till att värma tilluften. Undersökningen visar på att den genomsnittliga temperaturverkningsgraden är ca 7 % lägre än den projekterade verkningsgraden. De beräkningar som genomförts visar även att uppvärmningskostnaden har ökat med ca 150 000 kr/år, i jämförelse med de projekterade värdena. Det beror till stor del på den minskade temperaturverkningsgraden, men också på grund av förändrade luftflöden i aggregaten. Undersökningen i Nya Kvarnen 2 har inte kunnat göras lika omfattande. Beräkningarna som genomförts här tyder på att energianvändningen uppgår till ca 61 000 kWh/år och aggregat. Tillförlitligheten av beräkningarna störs dock av att inga egna mätningar kunde utföras, att dokumentationen var bristfällig, samt att övervakningssystemet SCADA redovisade orimliga värden. Slutsatsen för rapporten indikerar att den verkliga energianvändningen för FTX-aggregaten generellt är högre än vad som tidigare projekterats. Energianvändningen varierar markant beroende på luftflöden och temperaturverkningsgrad. Störst påverkan på energianvändningen har dock temperaturverkningsgraden. Det visade sig att temperaturverkningsgraden vara svår att bestämma, då många felkällor och faktorer påverkar framtagningen, samt att resultatet varierar beroende på vald mätmetod. För bättre kontroll på energianvändning rekommenderas fler och mer kontinuerligt genomförda mätningar. Alternativt skulle övervakningsprogrammet SCADA kunna användas i större utsträckning för beräkning av energianvändning, förutsatt att precisionen och placering av temperaturgivare förbättras. / In today's society the energy use within residential and commercial real estate is of great importance. Energy use does not only describe a building's energy needs, but also its environmental and economic aspects. Apartment buildings are a part the Swedish residential and service sector, which constitutes 40 % of Sweden's total energy use (Henning, 2017). The ventilation system in apartment buildings makes up a significant part of the property's energy use, it must therefore continuously be improved to work towards a more sustainable society. The actual energy use for several of JM's powered air assemblies is unknown today. Energy calculations and declarations show that the building's total energy use is divided into four main categories; heating, comfort cooling, tap water and property energy. The energy use of the ventilation system is not made apparent in these aforementioned calculations since it is distrubuted into two of the main categories, heating and property energy. The report examines the energy use for a total of eleven air assemblies within two of JM's projects in Stockholm, Kista Torn and Nya Kvarnen 2. The purpose of the study is to find the actual energy use of these air assemblies. Energy calculations will be carried out using values ​​taken from our own and previously performed measurements, which will be compared to expected projected data. The result indicate that the average energy use of the air assemblies in Kista Tower is approximately 120 000 kWh/year. The majority of the energy use goes to heating the supply air. The study shows that the average heat recovery efficiency is circa 7 % lower than the projected efficiency. The calculations show that the cost of heating has increased by approximately 150 000 SEK/year compared to projected data. This is largely due to the reduced heat recovery efficiency but partly due to changes in the airflow within the air assemblies. The study made in Nya Kvarnen 2 was not as extensive, although calculations of energy use have been carried out. These calculations show an energy use of approximately 61 000 kWh/year for each separate air assembly. The reliability of these numbers is considered low because no control measurements could be made. The documentation was inadequate along with the monitoring system, SCADA, which reported unrealistic values. The conclusion of the report shows that the actual energy use of the air assemblies is in general higher than expected. The energy use varies depending on the airflow and heat recovery efficiency, however the greatest impact comes from the heat recovery efficiency in the air assemblies. Heat recovery efficiency was proven difficult to determine because of the multiple sources and factors affecting the measurement. This made the results fluctuate greatly depending on the method chosen of calculating the heat recovery efficiency. To oversee the actual energy use in these air assemblies, more frequent measurements are recommended. Alternatively, the SCADA monitoring program could be used to calculate the energy use, but to do so the accuracy and placement of temperature sensors needs to be improved.

EU har ställt höga krav på energianvändning i byggnader genom ett nytt direktiv där respektive medlemsland har fått i uppdrag att ta fram gränsvärden för energianvändning i just sitt land. I Sverige har Boverket fått detta ansvar. I och med det skärpta krav som har föreslagits finns en orolighet i byggbranschen att det kommer att bli svårt att uppfylla det. Tillverkare av småhushar ofta en standardiserad konstruktion som de nu kan behöva ändra på. Syftet med detta examensarbete blev därför att undersöka om en småhustillverkare behöver förändra sin standardkonstruktion, och i så fall vilka förändringar som kan göras, för att uppnå det nya kravet för energianvändning. Genom att studera nuvarande energikrav och Boverkets förslag på nytt krav samt teorier inom byggnadskonstruktion har den teoretiska grunden för examensarbetet lagts. En litteraturstudie har dessutom gjorts över tidigare studier inom området, där framför allt förbättringsåtgärder för att få energisnålare hus har varit till stor hjälp för detta arbete. Studien av en småhustillverkare har genomförts genom att energianvändningen av ett småhus i standardutförande har tagits fram i simuleringsprogrammet IDA ICE. Studerat hus är en trävilla med bergvärme och FTX-ventilation beläget i klimatzon 1. Efter simuleringen har åtta förbättringar i husets konstruktion gjorts med nya simuleringar för att identifiera vilka av dessa förbättringar som är lämpliga att utföra. De mest lämpade förbättringarna har slutligen kombinerats ihop för att uppnå det nya energikravet. Studien visar att nuvarande konstruktion inte uppfyller kommande krav. Utifrån de avgränsningar som har gjorts rekommenderas att följande tre åtgärder vidtas; installation av en värmepump med COP 4 istället för 3, fönster och dörrar med U-värde 0,8 W/(m2*K) istället för 1,2 W/(m2*K) samt ytterväggar med U-värde 0,1 W/(m2*K) istället för 0,137 W/(m2*K). Dessa rekommendationer utgår från att det föreslagna kravet även gäller för klimatzon 1. / The EU has demanded lower energy consumption in buildings through a new directive where each member state has been assigned the task of developing new energy consumption targets for their respective country. In Sweden, Boverket has been assigned this responsibility. There is a concern in the Swedish construction industry that it will be difficult to meet these new requirements. Manufacturers of small houses usually have a standardized design that they now may need to adjust. The purpose of this thesis was therefore to investigate whether a single-family house manufacturer needs to change its standard construction, and if so, what changes could be made to achieve the new requirements for energy usage. By studying current energy requirements and Boverket's proposal for future requirements as well as theories in architectural engineering, the theoretical basis for the thesis has been laid out. A literature study has also been performed of previous studies in the field. Particularly studies of home improvements to get energy-efficient houses have been of great help for this work. A single-family house has been constructed and simulated in the IDA ICE simulation program. The house was made out of wood with a ground source heat pump and FTX ventilation located in climate zone 1. Eight improvements in the house design have been studied with new simulations to identify which of these improvements are appropriate to implement. The most suitable improvements have finally been combined to meet the new energy requirements. The study shows that the current house construction design does not meet future requirements. Based on the delimitations that have been made for this thesis, it is recommended that the following three measures are to be taken; A heat pump with a COP of 4 instead of 3, windows and doors with a U-value of 0.8 W/(m2*K) instead of 1,2 W/(m2*K) and outer walls with a U-value of 0.1 W/(m2*K) instead of 0,137 W/(m2*K). These recommendations are based on the assumption that the proposed new requirements are also applicable for climate zone 1.

The number of devices connected to the internet is constantly increasing and therefore putting more weight on the importance of low energy usage. LoRa which is the physical part of the LoRaWAN communication protocol that this paper focuses on is popular in the area of IoT because of its low energy usage. The purpose of this paper was to find out how the energy usage differentiate between two of the most commonly used LoRa frequencies 433MHz and 868MHz. LoRa is often used with battery driven components within IoT such as temperature or humidity sensors. It is of great importance to keep the maintenance cost for these devices to a minimum. And it is therefore important to find the most energy efficient solutions for communication between LoRa components. To get an answer from the purpose of this paper, two questions were formulated, and they were in turn answered by using an experimental research method. For the experiment, two devices were set up using: one transmitter combined with a current sensor and one receiver, both of which were capable of using either LoRa 433MHz or 868MHz. The experiment was then conducted by transmitting 1000 packages for every DR and both of the frequencies. The results were analysed in an empirical quantitative way which showed that the higher frequency of 868MHz consumed more energy in all of the experiments. One discovery that was quite interesting was that the difference could be mitigated by using different data rates. The result in this paper is intended to increase the knowledge regarding LoRa and its energy usage. This papers result can be used as a reference when choosing between what frequency and data rate to use when working with LoRa.

Användningen av fossila bränslen och den ökade digitaliseringen har båda en stor påverkan på klimatet. Klimatförändringar är ett allvarligt hot och många länder arbetar för att minska växthusgasutsläppen. Trots ökad användning av förnybar energi är energisektorn fortfarande en stor källa till utsläpp. Samhällets utveckling har ökat användningen av digital kommunikation, vilket leder till ökad energiförbrukning. Informationsteknik (ICT) har revolutionerat vårt sätt att leva, arbeta och studera, men dess energibehov strider mot målet om koldioxidneutralitet. ICT-sektorn behöver anpassa sig till en hållbar utveckling. Datacenter är energikrävande, vilket är ett snabbt växande problem då dessa står för en fjärdedel av ICT-sektorns koldioxidutsläpp. Sektorn som helhet bidrar med 2,3% av de globala utsläppen och i och med den fortsatta utvecklingen av ICT inom samhället, så ökar även konsumtionen från användare. För att arbeta mot en mer hållbar värld behöver individer ha tillgång till vägledning för att göra långsiktiga förändringar och informerade val. Teori och forskning har analyserats och banat väg för konstruktionen av en skattningsmodell för att främja medvetenhet om ICT-sektorns klimatpåverkan och främja hållbara digitala vanor. Modellen tar hänsyn till flera parametrar och aktiviteter som anses vara relevanta för framtagandet av en applikation för användarna. Data från olika studier används som underlag för att beräkna individens digitala koldioxidutsläpp, energiförbrukning och kostnader. Applikationen testas i en fallstudie för att undersöka den faktiska klimatpåverkan av digital användning. Resultaten visar att vissa aktiviteter, som videokonferenser och samtal, är mer energikrävande än e-postkommunikation. Valet av enhet och tidsåtgång har störst påverkan på resultatet. Rekommendationer ges baserat på användarbeteenden för att minska energiförbrukningen. Målet är att skapa medvetenhet och stödja hållbar användning av digitala tjänster.

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / The compressed air system is widely used throughout the industry. Air compressors are one of the most costly systems to operate in industrial plants in terms of energy consumption. Therefore, it becomes one of the primary targets when it comes to electrical energy and load management practices. Load forecasting is the first step in developing energy management systems both on the supply and user side. A comprehensive literature review has been conducted, and there was a need to study if predicting compressed air system’s load is a possibility. System’s load profile will be valuable to the industry practitioners as well as related software providers in developing better practice and tools for load management and look-ahead scheduling programs. Feed forward neural networks (FFNN) and long short-term memory (LSTM) techniques have been used to perform 15 minutes ahead prediction. Three cases of different sizes and control methods have been studied. The results proved the possibility of the forecast. In this study two control methods have been developed by using the prediction. The first control method is designed for variable speed driven air compressors. The goal was to decrease the maximum electrical load for the air compressor by using the system's full operational capabilities and the air receiver tank. This goal has been achieved by optimizing the system operation and developing a practical control method. The results can be used to decrease the maximum electrical load consumed by the system as well as assuring the sufficient air for the users during the peak compressed air demand by users. This method can also prevent backup or secondary systems from running during the peak compressed air demand which can result in more energy and demand savings. Load management plays a pivotal role and developing maximum load reduction methods by users can result in more sustainability as well as the cost reduction for developing sustainable energy production sources. The last part of this research is concentrated on reducing the energy consumed by load/unload controlled air compressors. Two novel control methods have been introduced. One method uses the prediction as input, and the other one doesn't require prediction. Both of them resulted in energy consumption reduction by increasing the off period with the same compressed air output or in other words without sacrificing the required compressed air needed for production. / 2019-12-05

<div>The compressed air system is widely used throughout the industry. Air compressors are one of the most costly systems to operate in industrial plants in therms of energy consumption. Therefore, it becomes one of the primary target when it comes to electrical energy and load management practices. Load forecasting is the first step in developing energy management systems both on the supply and user side. A comprehensive literature review has been conducted, and there was a need to study if predicting compressed air system’s load is a possibility. </div><div><br></div><div>System’s load profile will be valuable to the industry practitioners as well as related software providers in developing better practice and tools for load management and look-ahead scheduling programs. Feed forward neural networks (FFNN) and long short-term memory (LSTM) techniques have been used to perform 15 minutes ahead prediction. Three cases of different sizes and control methods have been studied. The results proved the possibility of the forecast. In this study two control methods have been developed by using the prediction. The first control method is designed for variable speed driven air compressors. The goal was to decrease the maximum electrical load for the air compressor by using the system's full operational capabilities and the air receiver tank. This goal has been achieved by optimizing the system operation and developing a practical control method. The results can be used to decrease the maximum electrical load consumed by the system as well as assuring the sufficient air for the users during the peak compressed air demand by users. This method can also prevent backup or secondary systems from running during the peak compressed air demand which can result in more energy and demand savings. Load management plays a pivotal role and developing maximum load reduction methods by users can result in more sustainability as well as the cost reduction for developing sustainable energy production sources. The last part of this research is concentrated on reducing the energy consumed by load/unload controlled air compressors. Two novel control methods have been introduced. One method uses the prediction as input, and the other one doesn't require prediction. Both of them resulted in energy consumption reduction by increasing the off period with the same compressed air output or in other words without sacrificing the required compressed air needed for production.</div><div><br></div>