No description available.

No description available.

No description available.

Sundsvall hospital has many facilities that are heated by electrical air heating and the exhaust air is ventilated through so called exhaust windows. This leads to high air flows and temperature gradients in the rooms. In connection with renovations of building component M09 at the hospital the heat system is replaced with waterborne radiator heating, new supply air devices are installed and the external walls are reinsulated. This thesis aims to investigate how the exhaust windows is affected by lowered air flows and an alternative heating system and how optimal operations is achieved and also what should be prioritized in future renovations. In this thesis two identical rooms, one with the old electrical air heating and the other with waterborne radiators, was investigated. Air temperature, surface temperature and heating power was measured in both rooms with different air flows and heating losses was calculated. IDA ICE is a software for simulations of energy and indoor climate where the measured values was compared with the simulated in IDA ICE to verify a simulation model. IDA ICE was then used to calculate yearly energy use and thermal comfort for different operations and reinsulation thicknesses for both heating systems.  The results show that the energy use is mainly affected by the air flow in the room and not as much the heating system or thickness of reinsulation. The thermal comfort is improved with radiator-heating and thicker reinsulation increases the number of hours the room is too hot but the overall thermal comfort is better. The life cycle cost can be lowered with a thinner reinsulation in the room with radiator heating but not in the room with electrical air heating.

Sammanfattning Syftet med denna studie är att i åtta scenarier konkretisera hur Gotland skulle kunna ställa om till en förnybar energiförsörjning. Detta ska visa vägen för hela Sveriges omställning till förnybar energi 2040. Studien ska tjäna som en första orientering av vad fortsatt forskning kan inriktas på. Metoden var främst litteraturstudie samt modellering och beräkningar utifrån representativa exempel. Bedöm- ning av alternativ gjordes utifrån de övergripande kriterierna hållbarhet, resurseffektivitet och realis- tisk potential. Som begränsning utgick studien från åtta scenarion med olika förutsättningar och olika fokus. Tidsramen var fram till 2030. Scenario 1 - Transport: I scenario 1 var fokus att göra transportsektorn förnybar. Biogas och el från vind- kraft ansågs vara de energikällor som bäst ersätter de fossila bränslena. Import av biodiesel bedömdes även nödvändig, framför allt till tung transport. Utmaningen ligger främst i den omfattande omställ- ningen som krävs av fordonsflottan. Scenario 2 - Industri: I scenario 2 fokuserades endast på industrins omställning till förnybar energi. Framför allt cementproducenten Cementa använder en stor andel av Gotlands energi. Alternativet med störst potential, och som bör prioriteras för fortsatta studier, ansågs vara att att elektrifiera Ce- menta. Scenario 3 - Bioenergi: I scenario 3 skulle bioenergi användas för att ersätta fossila bränslen, samtidigt som Gotland var självförsörjande på livsmedel. Industrin bortsågs ifrån. De två intressena visade sig vara förenliga. Scenario 4, 5 och 6 - Reglering: Scenario 4, 5 och 6 fokuserar alla på olika typer av energilagring och reglering. Detta är nödvändigt i ett energisystem som till stor del bygger på vindkraft och solenergi. Batteriparker, tryckluft, pumpkraft och vätgas studerades som möjliga lagringsmetoder. Främst bat- terier i kombination med vätgas ansågs ha potential på Gotland. Fortsatt breda studier krävs dock. Scenario 7 - Ingen kabel: Idag finns en kabel mellan Gotland och fastlandet för import och export av elektricitet. I scenario 7 kan den kabeln inte användas. Stor utbyggnad av vindkraften krävs då, spe- ciellt havsbaserad. För att lättare reglera energin föreslogs att Gotland delas in i mindre system. Scenario 8 - Energiplan 2020: Region Gotland har satt upp mål för energisystemet år 2020 i Energiplan 2020. I scenario 8 studerades hur energisystemet skulle kunna se ut om målen uppfylldes. Stora för- ändringar från dagens energisystem skulle krävas. Slutsatsen av studien var att fortsatta studier främst ska riktas mot möjliga lagringstekniker, indu- strins energiförsörjning samt samhällets inställning till en energiomställning. Lagringstekniker är en förutsättning för den storskaliga utbyggnad av vindkraft som är nödvändig och som finns potential för. Grundläggande för att nå ett förnybart energisystem är hela samhällets delaktighet. Att kartlägga allmänhetens drivkrafter och motsättningar är därför viktigt.

This study focuses on the effects that a greenhouse can have in the energy demand of a regular Swedish dwelling. Based on the layouts and information that Fiskarhedenvillan house constructor company supplied, a simulation model was built on IDA ICE and a greenhouse was placed attached to the house. The results show an energy reduction of 12 % in heating by placing a greenhouse next to the house in the south façade, as well as the possibility to use the space for growing plants. An analysis about the change in the orientation of the house was done in which it was proved that south orientation implies the lowest energy demand. Lastly, the possibility of installing a heater in the greenhouse was studied by making an energy analysis of it, in order to consider the chance to use the greenhouse as another common area all over the year.

A district heating and cooling (DHC) system can be a viable piece of the puzzle in the efforts of reducing the greenhouse gas (GHG) emissions. Especially if the DHC system include combined heat and power (CHP) plants which enable electricity production from renewable resources. This is set forth in national energy targets and sustainable development goals (SDGs), adopted by the United Nations in 2015. Moreover, improved energy efficiency and energy savings are important factors in fulfilling the national targets of decreased energy intensity as well as reducing the use of fossil fuels. The aim of this thesis is to analyze the impacts of two energy end-use measures in a DHC network and their consequences on the efforts towards sustainable development. The end-use measures studied are (1) renovation of a multifamily building stock and (2) the use of a hydronic pavement system (HPS) including analysis of different control strategies. The end-use measures are assessed in terms of energy use and efficiency, use of renewable and fossil resources, and local and global GHG emissions. Lastly, it is analyzed how the results relate to national energy targets and SDGs. By using simulation and optimization models, several scenarios of end-use measures are analyzed in the two studies. In the first study, six scenarios are analyzed, as the renovation packages include measures on the envelope, ventilation and conversion from district heating to ground source heat pump. In the second study three scenarios are analyzed, where the HPS are operated all-time at a temperature below 4°C or are shut down at temperatures below -10°C or at temperatures below -5°C. The results of the study regarding the renovation of a multifamily building stock indicate a future reduction in heat demand. All scenarios show energy savings of the studied building, which ranged from 11% to 56%. All scenarios show a reduction in local GHG emissions, as well as reduced fossil fuel use. Although the largest reduction was found in the use of renewable resources. From a global perspective on GHG emissions, the scenarios with district heating out-performed measures with heat pump solutions in the studied system. Moreover, the study point to positive impacts on the efforts towards SDGs. To mitigate the reduced heat demand from the renovation of the building stock, an HPS may be used. The results show mostly renewable resources were used for the HPS. The use of HPS was found to generate a positive impact on global GHG emissions. A control strategy that shuts down the HPS at temperatures below -10°C would result in 10% energy saving and would maintain acceptable performance of the HPS. Furthermore, it would reduce the use of fossil fuel and reduce local GHG emissions by 25%. Moreover, an HPS may contribute to SDGs. It is concluded that energy end-use measures of renovating a multifamily building stock are vital in the work towards an improved energy intensity. However, these measures result in a decreased demand for heat in the DHC network. This can then lead to reduced electricity production from renewable resources in the CHP plants, which in turn have a negative impact on the global GHG emissions. By finding new applications, like HPS, the infrastructure of DHC networks could be utilized efficiently and serve as one piece of the puzzle that is the efforts towards sustainable development. / Ett fjärrvärme- och fjärrkylenätverk kan vara en viktig del i arbetet att minska växthusgasutsläppen. Speciellt då ett fjärrvärme- och fjärrkylenätverk nyttjar kraftvärme, vilket möjliggör elproduktion från förnybara resurser. Detta efterfrågas i de nationella energimålen och i de globala målen för hållbar utveckling, även kallade Agenda 2030, som antogs av Förenta Nationerna 2015. Dessutom är förbättrad energieffektivitet och energibesparing viktiga faktorer för att nå de nationella energimålen för minskad energiintensitet. Syftet med denna avhandling är att analysera effekterna av två användningsåtgärder i ett fjärrvärme- och fjärrkylenätverk, samt dess konsekvenser för en hållbar utveckling. De åtgärder som undersöks är (1) renovering av ett flerbostadshusbestånd och (2) användningen av ett markvärmesystem. Användningsåtgärderna analyseras utifrån energianvändning och energibesparing, användning av förnybara och fossila resurser, samt lokala och globala växthusgasutsläpp. Slutligen analyseras hur resultaten relaterar till nationella energimålen och de globala målen för hållbar utveckling. Genom att använda simulerings- och optimeringsmodeller analyseras flera scenarier av användningsåtgärder i de två studierna. I den första studien analyseras sex scenarier, där renoveringsåtgärderna innehåller klimatskals- och ventilationsåtgärder, samt ett byte av värmesystem från fjärrvärme till värmepump. I den andra studien analyseras tre scenarier. Ett då markvärmesystemet drivs kontinuerligt vid en utomhustemperatur under 4° C, samt då systemet även stängs av eller försätts i viloläge vid utomhustemperaturer under -10°C respektive -5°C. Resultaten från den först studien pekar på ett minskat värmebehov i framtiden. Alla scenarierna innebar energibesparingar i den studerade byggnaden, som varierade från 11% till 56%. Alla scenarier uppvisade en minskning av lokala växthusgasutsläpp, samt minskning av fossil bränsleanvändning. Dock ses den största minskningen i användandet av förnybara resurser. I ett globalt perspektiv på växthusgasutsläpp, så presterar värmelösningar med fjärrvärme bättre än de med värmepump i de studerade systemen. Studien uppvisar positiva effekter på de nationella målen, samt de globala målen för hållbar utveckling. För att möta den minskade värmebehovet kan ett markvärmesystem nyttjas. Resultaten visar att främst förnybara resurser används. Användningen av markvärme har en positiv inverkan på globala växthusgasutsläpp och en kontrollstrategi som försätter markvärmesystemet i vila vid temperaturer under -10°C kan resultera i 10% energibesparing samtidigt som en acceptabel prestanda bibehålls. Detta minskar den fossila bränsleanvändningen, samt de lokala växthusgasutsläppen med 25%. Ett markvärmesystem kan bidra i arbetet med de nationella målen, samt de globala målen för en hållbar utveckling. Slutsatsen är att renovering av ett bestånd av flerbostadshus ska genomföras i arbetet för en minskad energiintensitet. Dessa åtgärder leder emellertid till en minskad efterfrågan på värme. Detta kan minska elproduktion från förnybara resurser i kraftvärmeanläggningarna, vilket i sin tur har en negativ inverkan på de globala växthusgasutsläppen. Genom att hitta nya applikationer, som markvärme, kan infrastrukturen i fjärrvärme- och fjärrkylenätverk nyttjas effektivt fortsättningsvis och fungera som en bit i pusslet för en hållbar utveckling.

I detta arbete har olika uppvärmningssystem för en samfällighetsförening jämförts ekonomiskt och miljömässigt. Den ekonomiska jämförelsen har gjorts ur ett livscykelkostnadsperspektiv mellan fjärrvärme och olika lösningar med värmepumpar. De miljömässiga aspekterna jämfördes genom att undersöka utsläppen under drift utifrån synsätten ursprungsmärkt el och medelel samt genom primärenergianvändningen.  Arbetet är utfört på uppdrag av Vargskinnets samfällighetsförening i Mariedal, Umeå. Samfällighetsföreningen består av 128 st kedjehus som idag får sin uppvärmning från fjärrvärme. För arbetet har två stycken alternativ med värmepumpar jämförts med uppvärmning av enbart fjärrvärme. Ena alternativet bestod av fem bergvärmepumpar på totalt 400 kW som stod för baslasten av uppvärmingen och fjärrvärme användes som spetslast samt för att värma varmvatten. Det andra alternativet bestod av tio bergvärmepumpar och en total effekt på 800 kW där pumparna användes som baslast för uppvärming samt varmvattenberedning och el användes som spetslast när värmepumparna inte räckte till. Alternativen jämfördes ekonomiskt genom beräkna LCC (Life Cycle Cost) för alla alternativ. Resultaten visade att alternativet med tio värmepumpar var det mest lönsamma alternativet som gav en besparing på ca. 7,3 milj kr. Även miljömässigt visade sig lösningarna med bergvärmepumpar vara bra då de gav reducerade utsläpp jämfört med enbart fjärrvärme. Jämförelse av primärenergianvändningen gav inga konkreta resultat vad som var bäst. Det beror på hur primärenergi för vissa bränsle som t.ex. avfall och restprodukter tas i beaktning för vilket alternativ som är bäst.

No description available.

No description available.