På uppdrag av JAADAB AB har en undersökning huruvida prognosstyrning kan användas för att effektivt reglera värme i en byggnad samt spara energi och ge jämnare innetemperatur genom att använda SMHIs öppna API. I uppdraget ingick även att skapa en modell för att kunna implementera detta i en befintlig byggnad med okända där exakt kännedom om byggandens konstruktion och egenskaper saknas.   Arbetet inleddes med en teoristudie gällande byggnadens värmeöverföring samt hur vädret påverkar detta samt där det framgår att byggnaden kan tillgodogöra sig tillförd energi från solinstrålning samt att vind leder till ökade förluster via transmission, ventilation samt läckage.  En studie gjordes även gällande prognosstyrning som ledde fram till en väderkompenserad ekvivalent temperatur.   Modellen skapades sedan först teoretiskt innan den programmerades med ett koncept där byggnaden beskrivs via parametrar gällande utformning och material där bedömningar kan göras i de fall där exakt kunskap saknas. Modellen använde sedan dessa parametrar och SMHIs API för beräkningar gällande byggandens värmebalans under de nästkommande två dygnen och ta fram en ekvivalent temperatur som ersätter utetemperaturen som ingående temperatur till styrsystemet. Beräkningar gällande vind finns förberedda men är inte inkluderade då inget tillräckligt pålitligt samband mellan vindhastighet och förluster kunde fastställas innan simuleringsstart.    Modellen simulerades för en lätt och en tung byggnadskonstruktion via en DUC där utetemperaturen given av SMHI samt den ekvivalenta temperaturen loggades under fyra dygn.   Resultatet av simuleringen visade att medeltemperaturen var högre i båda fallen för den ekvivalenta temperaturen.  Gällande den tunga byggnadskonstruktionen var topptemperaturen lägre och bottentemperaturen högre för den ekvivalenta temperaturen. Gällande den lätta byggnadskonstruktionen var både topp och bottentemperaturen lägre för den ekvivalenta temperaturen. Arbetet visar tecken på att energibesparingar kan göras men kan inte fastställa att detta kan göras på lång sikt på grund av den korta testperioden som medför att ett begränsat antal förhållanden testats.   Förbättringsförslag finns lämnade via mera komplexa beräkningar gällande byggnadens värmeöverföring och påverkan av närmiljö samt flera och längre simuleringar. Förslag på framtida arbeten har lämnats gällande slutförande av vindberäkningar, ytterligare simuleringar, test på verklig byggnad och adderandet av en självlärande loop. / On behalf of JAADAB AB, a study has been conducted on whether forecast control can be used to effectively regulate heat in a building to save energy and provide a more even indoor temperature by using SMHI's open API. The assignment also included creating a model to be able to implement this in an existing building where details regarding the construction and properties of the building are unknown. The work began with a theoretical study regarding the building's heat transfer and how the weather affects the heat transfer where it appears that the building can utilize the supplied energy from solar radiation and that wind leads to increased losses via transmission, ventilation and leakage. A study was also done regarding forecast control which led to a weather-compensated equivalent temperature. The model was then first created theoretically before it was programmed with a concept where the building is described via parameters regarding design and materials where assessments can be made in cases where exact knowledge of the values is lacking. The model then used the submitted parameters and SMHI's API for calculations regarding the construction's heat balance during the next two days to produce an equivalent temperature that replaces the outdoor temperature as the input temperature to the control system. Calculations regarding wind are prepared but are not included as no sufficiently reliable connection between wind speed and losses could be established before the start of the simulation. The model was simulated for a light and a heavy building construction via the use of a DUC where the outdoor temperature was given by SMHI and the equivalent temperature were logged for four days. The result of the simulation showed that the average temperature was higher in both cases for the equivalent temperature. Regarding the heavy building construction, the highest temperature was lower and the bottom temperature higher for the equivalent temperature. Regarding the lightweight building construction, both the top and bottom temperatures were lower for the equivalent temperature. The work shows signs that energy savings can be made but it cannot be established that this can be done in the long term due to the short test period which means that a limited number of conditions have been tested. Suggestions for improvement have been submitted via more complex calculations regarding the building's heat transfer and impact on the local environment around the building as well as several further simulations with over more extended periods of time. Suggestions for future work have been submitted regarding the completion of wind calculations, additional simulations, tests on real building and the addition of a self-learning loop.

The aim of this essay is to investigate how forecast control can affect the energy consumption and the top effects for heating compared to the traditional control system in facilities with different building structures. In 2013 were the energy consumption 80 TWh for the heating and domestic hot water in resident buildings and facilities. This corresponds to 55 % of the total energy consumption within the building sector and facilities represent 28 % of the buildings. This indicates that there is room for efficiency for the heating systems in facilities.Demands from new directives for stricter energy consumptions for buildings are going to be established in the Swedish regulations and 19:th of June 2018 were the new amending directives published which need to be established in the Swedish regulations latest 10 March 2020. The demands on the buildings is pushed further and further. It is getting more difficult to reach the requirements from BBR and even more difficult to reach the requirements from environmental certifications like Miljöbyggnad. Therefore, it is important with detailed solutions that is able to lower the energy consumptions for the heating systems.A reference building has been used and created in the simulation software IDA ICE with three different building constructions to compare forecast control against the traditional control system. One with a large U-value and low amount of thermal mass, one with a smaller U-value and a low amount of thermal mass and one with a smaller U-value and a high amount of thermal mass.The centrally controlled forecast control is tested against the traditional controlled system for each building structure. Traditional controlled systems in facilities is normally using thermostatic valves, due to the lack of sustainability and the lack of maintenance the control systems are also tested without the thermostatic valves.The results for the forecast control indicate on an increase for the energy saving by 3.4 % without the thermostatic valves and an increase by 2.7 % with the thermostatic valves. The top effects can be improved with forecast control by 33 % without thermostatic valves and by 15 % with thermostatic valves. These improvements were made for the building construction with high amount of thermal mass. It is possible to argue for benefits with forecast control if it is installed in a heavy constructed building with regard to the decreased top effects. It is more difficult to argue for the benefits with regard to the energy consumption. Large benefits were found with in local control, especially for buildings with large U-value and low amount of thermal mass. The result indicated on an improvement of 30 % for the traditional control with thermostatic valves and of 28 % for the forecast control with thermostatic valves compared to the scenario without the thermostatic valves.Knowledge about the building characteristics has a significance for the choice of control system. According to the results forecast control may be a benefit with regard to the top effects if it is a heavy building construction. Regarding the energy consumption is the best strategy to carefully adjust and maintain the current traditional control system. / Denna rapport har i avsikt att undersöka hur energianvändningen och värmeeffekterna för uppvärmning påverkas med prognosstyrning i jämförelse med traditionell styrning av värmesystem i lokaler av olika byggnadskonstruktioner. 2013 var energianvändningen 80 TWh för uppvärmning och tappvarmvatten i hushåll och lokalbyggnader. Detta motsvarade då 55 % av den totala energianvändningen inom sektorn där lokaler representerar 28 % av byggnaderna. Med andra ord finns det utrymme för effektivisering av uppvärmningen i lokaler.Krav från direktiv om skärpt energianvändning av byggnader måste införas i svenska regler. Den 19 juni 2018 publicerades nya ändringsdirektiv som måste vara införda i svenska regler senast den 10 mars 2020. Kraven på byggnader blir allt hårdare för att uppnå kraven som ställs från BBR och så även för att uppnå miljöcertifieringar som miljöbyggnad. Det blir alltså allt viktigare att hitta detaljlösningar som kan minska på energianvändningen på byggnader.För att ställa prognosstyrning mot traditionell styrning har en referensbyggnad använts. Den har byggts upp i simuleringsverktyget IDA ICE med tre olika byggnadskonstruktioner. Ett med både högt U-värde och liten termisk massa (originalkonstruktion), en med lägre U-värde men fortfarande liten termisk massa (lätt konstruktion) och en med lägre U-värde och mycket termisk massa (tung konstruktion).Den centralt styrda prognosstyrningen prövades sedan mot den traditionella styrningen för respektive byggnadskonstruktion. Med traditionell styrning används vanligtvis termosstatventiler i lokaler men då hållbarheten på dessa är låg vilket också underhållet av dessa kan vara, prövas även båda strategierna utan termostatventiler också.Resultatet visar att prognosstyrningen förbättrar energianvändningen som mest med 3.4 % i det fallet termostatventiler inte används och 2.7 % i det fallet termostatventiler används. Effekttopparna kan förbättras med 33 % utan termostatventiler och 15 % med termostatventiler. Dessa förbättringar genererades med den tunga konstruktionen. En tung konstruktion kan visa på fördelar med prognosstyrning med avseende på lägre effekttoppar. Utifrån resultaten går det däremot inte att se några fördelar med avseende på energianvändningen.Stora fördelar kunde däremot gå att se med lokal reglering med termostatventiler, vilket var särskilt gynnsamt för byggnader med högt U-värde och låg termisk massa. Resultatet visade då på en förbättring med 30 % för den traditionella styrningen och 28 % för prognosstyrningen när jämförelse med om de inte användes.En god förståelse av byggnadsstommens karaktär har en betydande roll för valet av reglersystem. Prognosstyrning kan vara fördelaktigt med avseende på toppeffekterna, framför allt med den tunga konstruktionen i resultatet. För att minska på energianvändningen är det dock troligtvis viktigast att se över och injustera det befintliga systemet på både central som lokal nivå.