Vid design och projektering av nya byggnader är det ytterst viktigt att ta hänsyn till det resulterande inomhusklimatet. En dåligt optimerad värmning av en bostad på vintern eller en otillräcklig kylning under sommaren kommer att leda till ett missnöje hos de boende vilket så klart vill undvikas. Detta arbete har undersökt hur olika kyllösningar skulle påverka inomhusklimatet i en radhuslänga i Växjö vid namn Solallén. Med hjälp av simuleringsprogrammet IDA ICE och tekniska data från projekteringen av bostäderna har slutsatser dragits om det termiska klimatet och huruvida de olika lösningarna är tillräckliga eller ej. Resultatet kan summeras enligt följande: -Den projekterade kyllösningen med ett kylbatteri kopplat till tilluften kommer inte att vara tillräckligt för att hålla ett lågt missnöje hos de boende under de varmaste sommardagarna.-Det bergvärmesystem som är installerat innefattar golvslingor som kan användas för värmning på vintern men även för kylning på sommaren.-Kylning via golvslingorna kommer att väsentligt höja kvalitén på inomhusklimatet, bl.a. genom att sänka den operativa temperaturen över hela dygnet.-Den procentuella delen av sommaren då den operativa temperaturen ej är godtagbar sjönk från 21.5% med kylning via tilluften till låga 3.2% vid utnyttjande av golvslingorna.-Vid utnyttjande av golvslingorna för kylning av boendet kan bostaden i detta avseende klassas med den högsta nivån för lågenergibyggnader.-Bostäderna kommer med all sannolikhet att uppfylla kraven för nollenergihus på sommarhalvåret, då de solceller som finns monterade kommer att täcka det energibehov som finns. Rekommendationerna är alltså att utnyttja den resurs som finns tillgänglig i form av golvslingor, då tilluften inte kommer att vara tillräcklig. Slutligen bör ytterligare undersökningar genomföras för att jämföra de projekterade värdena med de verkliga efter att byggnaderna är färdiga.

I takt med en växande befolkningsmängd, högre levnadsstandard och ökad energianvändning, har förbränning av fossila bränslen ökat vilket bidragit till en förstärkt växthuseffekt. I Kyotoavtalet enades många länder om att reglera utsläpp av koldioxid och Europeiska unionen har satt upp mål om att minska energianvändning. Energimyndigheten benämner att energiresurserna bör utnyttjas effektivt för att ställa om till ett långsiktigt hållbart energisystem. På senare tid har behovet av komfortkyla också ökat, främst i lokaler som har ett stort tillskott av internvärme. Samtidigt ställer Boverket allt högre krav på energihushållning i lokaler. Vattenburna komfortkylsystem har blivit allt vanligare, där kyleffekten idag regleras med flödesvariation på köldbärarvattnet medan en konstant framledningstemperatur på 14 ˚C föreligger. Kylmaskinen står för ca 10 – 30 % av en kontorsbyggnads totala elanvändning. Ett sätt att minimera energianvändning är att utnyttja frikyla, från omgivande naturresurser där lägre temperaturer förekommer.   Syftet med studien var att undersöka hur energieffektivisering av ett vattenburet komfortkylsystem kunde se ut genom att utnyttja mer frikyla. Målet formulerades genom att beräkna energianvändning för dagens standardsystem och jämföra med elbehov från alternativa systemutformningar och driftstrategier. Det huvudsakliga konceptet bestod av att låta framledningstemperaturen på vattnet i kylbaffelkretsen variera. För att ytterligare optimera systemet utformades delmål om att studera vilken betydelse de centrala komponenternas dimensioner och reglerfunktioner hade för energianvändningen. Dessutom skulle möjlighet till frikyla jämföras för olika typer av kylkaraktäristik.   Först studerades uppbyggnad och reglering av ett verkligt vattenburet komfortkylsystem, varav en teoretisk bild av systemet formades och en beräkningsmodell byggdes in i Simulink. Indata hämtades delvis från simulerings- och beräkningsprogrammen ESBO, AIACalc och ProSelect. Vissa indata dimensionerades fram manuellt.   För ett sydplacerat rum, för en person, vars årliga kylenergibehov var 66 kWh/m2, kunde energianvändningen genom helhetsoptimering sänkas med 83 %. Det gavs av att överdimensionera komponenter, men det fanns också möjligheter att åstadkomma en rejäl besparing utan att behöva genomföra några större investeringar. Att låta framledningstemperaturen variera kunde sänka energianvändningen med 24 %. Genom att reglera kyltornsfläktens drifttid till enbart nattetid, samt möjlighet till dygnslagring reducerade energianvändningen med 19 %. Slutsatsen var att det fanns en energibesparingspotential för ett vattenburet komfortkylsystem av ovan beskrivna optimeringar. Den bästa optimeringen gavs av att överdimensionera ackumulatortanken, kyltornet och den interna frikylsvärmeväxlaren. Ackumulatortanken påvisade sig ha den största möjligheten att tillgodogöra sig frikyla. Dessutom visade det sig att den typ av kylkaraktäristik där kylbehovet var jämnt fördelat över året, enklare kunde tillgodogöra sig av frikyla. En känslighetsanalys påvisade att kylmaskinens COP hade en märkbar betydelse för systemets energianvändning, i studien antogs den som konstant fyra. / As a result of a growing population, a higher standard of living and an increase in energy usage, combustion of fossil fuel has been growing and has contributed to the greenhouse effect. According to the Kyoto Protocol the involved countries decided to reduce emissions of carbon dioxide and one of the goals of the European Union is to reduce energy use. The Swedish Energy Agency (Energimyndigheten) emphasizes that the energy resources must be used more effectively to make our societies sustainable in long-term. The use of comfort cooling is growing rapidly, especially in buildings that have a large amount of internal heat. Simultaneously there are stricter requirements for energy conservation by Boverket. Waterborne climate systems have been more common recently, where the cooling power is regulated by variation of the water flow, while the water temperature supplied to the chilled beams remains constant at 14 °C. 10 – 30 % of one office building´s total electricity consumption is due to the cooling machine. One solution to minimize the energy consumption in an office building is to use free cooling from natural resources nearby, where lower temperatures occur.   The purpose of the study was to investigate whether the energy usage in a waterborne climate system could be more efficient, by using a larger amount of free cooling. The goal was formulated by calculating the energy consumption from the current waterborne climate system and by comparing the results with the energy usage when introducing alternative system designs and operation strategies. The main goal was to study the energy usage in a system where the temperature of water supplied to the chilled beams could vary. Further optimization was made to investigate how the main components of the system would affect the energy usage, by varying the dimensions and the operation modes. Also, a study was made regarding the possibility to use free cooling with respect to different cooling demands.   First, a current waterborne climate system was studied. With the information needed a theoretical model was built in Simulink. Some preconditions have been calculated by other programs such as ESBO, AIACalc and ProSelect. Some calculations were also made manually.   The results showed that for a room located to the south of a building, for one person, with an annual demand for the cooling capacity of 66 kWh/m2, the energy consumption could decrease with 83 % by an optimization of the total system. This was made by oversizing the main components, but there were also possibilities to reduce the energy usage with lower-cost methods. By letting the water temperature supplied to the chilled beams vary, the energy consumption decreased with 24 %. By regulating the fan of the cooling tower to only work at night and having a tank which could store one day´s worth of energy, the energy consumption decreased with 19 %. As a conclusion, these optimizations have potential to save energy. The entire system could be optimized by oversizing the storage tank, the cooling tower and the internal free cooling heat exchanger. The storage tank was the component that had the largest potential to take advantage of free cooling. Furthermore, if the need of cooling power was more consistent throughout the year it was easier to utilize free cooling. A sensitive analysis showed that the COP of the cooling machine was significance for the results of the energy consumption of the system, in this thesis it remained constant at four.

Arbetet som beskrivs i denna rapport utgörs till stor del av en utredning och kartläggning av funktionen och utformningen av huvudkylsystemet vid Sundsvalls sjukhus. Detta genomfördes i syfte att vidare kunna diagnostisera systemet och även ta fram åtgärdsförslag avseende eventuella förbättringsområden. Huvudkylsystemet innefattar fyra olika kylproducenter som utgörs av två kylmaskiner och två olika frikylesystem, varav det ena nyttjar lagrad snö för att kyla systemet under sommaren och det andra nyttjar kall uteluft för att kyla systemet under vintern. Dessa producenter samarbetar för att tillgodose sjukhusets kylbehov, som utgörs av både processkyla för diverse maskiner samt ren komfortkyla och avfuktning. Metoden för att utföra arbetet har till stor del bestått av att inhämta och sammanställa information och data avseende kylsystemets funktion och drift. Data och flödesscheman över systemet som tillgängliggjorts av Region Västernorrland har studerats och använt som utgångspunkt för kartläggningen, tillsammans med information från samtal med personal på sjukhusets driftavdelning samt platsbesök vid sjukhuset. Resultat av arbetet utgörs till stor del av en beskrivning av huvudkylsystemet, ett sankey diagram som åskådliggör kylbalansen i sjukhuset samt koefficienter för respektive kylproducents energi- och kostnadseffektivitet. Därefter har tre kortfattade åtgärdsförslag tagits fram och presenterats i ett eget kapitel. Dessa innefattar utökade mätningar av levererad kyla, nyttjande av uteluft i ventilationskanal för kylning samt vidrör kort ett förslag om optimerad samstyrning av systemets producenter.

In this work, a refrigeration centre with the use of free-cooling has been projected, drawn and then cost-calculated. The work began drawing a flowchart for the cooling system in the cooling centre, this flowchart were drawn in a program called Autodesk Autocad. After that, the work continued by drawing and projecting the cooling centre with the reality of a threedimensional modeling. This projection was done in Autodesk Autocad´s MagiCAD plug-in. Meanwhile when these flowcharts and model drawings were constructed, communication with manufacturers and suppliers of the major machines in the system was done parallel with the modeling. This was made to get the correct values, measurements and budget sacrifices. Once both the flowchart and the three-dimensional, realistic looking model were completed, a product calculation was initiated in Wikells Sektionsdata. The calculation includes all products in the entire refrigeration centre, as well as things that were previously unpublished. Examples of items that were not in the flowchart nor the three-dimensional model, but included in the product calculation are welding work, bolt joints, primary and secondary works. A product calculation was made for the system both with and without free-cooling, just to see how much the free-cooling installation will cost. The result was that the freecooling installation will cost 1 225 725 SEK. Subsequently, calculations were made to see how profitable it is for the company to invest in free-cooling. These calculations were made largely from an energy calculation from Ramböll. With those calculations, there was a result in the form of payback time. The payback time for free-cooling was calculated to just under 8,3 years. / Office 4.0

Vid bestämmelse av vilket värme- och kylsystem som ska användas i fastigheter så finns det flertalet aspekter som går att ta hänsyn till. Tidigare har det varit högt fokus på energi och ekonomi, men med ökat fokus på hållbarhet och miljön både globalt och i Sverige har det blivit allt mer viktigt att hitta robusta lösningar som presterar inom samtliga av dessa områden. Helenius Ingenjörsbyrå som är installationskonsulter inom VVS-, miljö-, och energiområdet vill ligga i framkant när det kommer till energi och miljö. I samband med högre krav på hållbarhet och miljö är det av intresse för Helenius att se hur konventionella värme- och kylsystem presterar när de ställs inför energiprestanda, klimatpåverkan, ekonomi och återbruk. Utöver detta, även se hur resultatet för systemens prestanda påverkas av den geografiska placeringen genom att utreda dessa områden på lokal nivå (i Uppsala) och på generell nivå. Generell nivå motsvarar ett medelvärde för Sverige. Detta examensarbete har därmed tagit fram en arbetsmetodik för att utreda dessa områden och lämpliga system för ändamålet. Ändamålet i detta arbete handlar om att förse värme och kyla till en kontorsfastighet med tillhörande verksamheter där det finns en konstant kyllast över året. De fyra systemuppställningar som togs fram och utreddes i arbetet var: kylmaskin med värmeåtervinning från kondensorvärmen och separat fjärrvärmesystem (Modell 1). Andra uppställningen var kylmaskin med fjärrvärme och ingen möjlighet till värmeåtervinning (Modell 2). System tre var fjärrkyla och fjärrvärme (Modell 3) och system fyra borrhålslager som utnyttjar frikyla och bergvärmepumpar (Modell 4). Resultatet visar att Modell 4 var mest fördelaktigt för total köpt energi hos konsument både vid utredning lokalt och generellt. Den utredda EROI (Energy Return On Investment) visade på fördel hos Modell 3 både lokalt och generellt. Lägst klimatpåverkan i form av totalt utsläppta koldioxidekvivalenter från livscykelanalysen hade Modell 4 när det utreddes på lokal nivå, i Uppsala. Generellt i Sverige så var det istället Modell 1 som hade lägst klimatpåverkan. Systemet med lägst livscykelkostnad var Modell 1 när det utreddes lokalt för Uppsala, och i det generella fallet hade Modell 3 lägst livscykelkostnad. Kostnadsfördelningen mellan systemen visar att Modell 4 innehar en större grundinvestering men var därefter mer oberoende av marknadens energipriser, underhåll- och driftkostnader. De andra systemen hade lägre investeringskostnader och lägger större delen av livscykelkostnaden på energi-, drift- och underhållskostnader. Det framgick också att Modell 4 var den uppställning som var minst känslig mot ändringar i energipriser, vilket kan vara en säkerhetsfaktor för investeringar över lång tid. Arbetet utredde återbrukspotentialen hos systemen. Resultatet framgick till att återbruk är fortfarande en så pass ny arbetsmetodik och att det ännu inte finns tillräckligt mycket erfarenhet och generella metoder för att ta fram en exakt potential för återbruk hos icke enhetliga produkter. Återbrukspotentialen hos systemen i arbetet togs fram baserat på en fördelning hos delkomponenterna i systemet och samtliga viktades lika. Detta medförde att Modell 4 hade högst återbrukspotential på 53 %, förutsatt att de installerade borrhålen går att återbruka. Finns det inte möjlighet till återbruk hos borrhålen så sjönk resultatet till 28 %. Resterande system uppnådde 40 % återbrukspotential. Resultaten som togs fram i arbetet visar på att systemen inte ska jämföras direkt mellan lokalt och generellt fall. Detta på grund av att storleksordningen i resultaten samt vilket system som har lägst kontra högst värde i de olika fallen ändras. Det går att använda de generella resultaten och jämföra system på generell nivå men då krävs det också att diskussionen är på generell nivå. Detta medför vikten av att för varje enskilt fall kontrollera de lokala förutsättningarna för varje system. Rekommendationen för val av systemen blir därmed projektspecifik beroende på vilket område som värderas högst: energi, klimat, ekonomi eller återbruk. / When determining which heating and cooling system to use in buildings, there are several aspects that can be taken into account. In the past there has been a high focus on energy and economy, but with an increased focus on sustainability and the environment both globally and in Sweden, it has become increasingly important to find robust solutions that perform in all areas. Helenius Ingenjörsbyrå, which are installation consultants in the HVAC, environmental and energy fields, wants to be at the forefront when it comes to energy and the environment. In connection with higher demands on sustainability and the environment, it is of interest to Helenius to see how conventional heating and cooling systems perform when evaluated with respect to energy performance, climate impact, economy and recycling. In addition to this, also see how the result of the systems performance is affected by its geographical location by investigating these areas at a local level (in Uppsala) and at a general level. General level corresponds to an average value for Sweden. This thesis has thus developed a methodology to investigate these areas and suitable systems for the purpose. This work will investigate an office property where heating and cooling is supplied by different conventional heating and cooling systems. The building also has a constant cooling load throughout the year. The four system setups that were developed and investigated in the work were: cooling machine with heat recovery from the condenser heat and separate district heating system (Model 1). The second set-up was a cooling machine with district heating and no option for heat recovery (Model 2). System three was district cooling and district heating (Model 3) and system four borehole storage that utilizes free cooling and heat pumps (Model 4). The result shows that Model 4 was the most beneficial for total energy purchased by the consumer both when investigated locally and generally. The investigated EROI (Energy Return On Investment) showed an advantage for Model 3 both locally and generally. Model 4 had the lowest climate impact in terms of total emitted carbon dioxide equivalents from the life cycle assessment when it was investigated at a local level, in Uppsala. Generally in Sweden, it was instead Model 1 that had the lowest climate impact. The system with the lowest life cycle cost was Model 1 when it was investigated locally for Uppsala, and in the general case Model 3 had the lowest life cycle cost. The distribution of costs between the systems shows that Model 4 has a larger initial investment but was subsequently more self-sustaining and also independent of the markets energy prices. The other systems had lower investment costs and spend most of the life cycle cost on energy, operation and maintenance costs. It also appeared that Model 4 was the setup that held up the most against changes in energy prices, which can be a safety factor for investments over the long term. The work investigated the re-use potential of the systems and the result showed that re-use is still such a new work methodology and that there is not yet enough experience and general methods to produce a fully accurate potential for re-use of non-uniform products. The re-use potential of the systems in the work was developed based on a distribution of the sub-components of the system and all were weighted equally. This meant that Model 4 had the highest re-use potential of 53 %, assuming that the installed boreholes can be re-used. If there is no possibility of re-use at the boreholes, the result dropped to 28 %. Remaining systems achieved 40 % re-use potential. The results produced in this work show that a direct comparison should not be made between local and general cases. This is because the order of magnitude in the results and which system has the lowest versus highest value in the various cases changes. It is possible to use the general results and compare systems on a general level, but then it is also required that the discussion is on a general level. This entails the importance of checking for each individual case the local conditions for each system. The recommendation for what system to go for will therefore be project specific depending on which area is valued the most: energy, climate impact, economic costs or re-use.

För att hålla ett behagligt inomhusklimat på fartyg krävs kylning under den varma tiden på året. Denna kylning kräver energi. Detta arbete är en undersökning om huruvida denna energiåtgång kan minskas genom så kallad frikylning. ROPAX-färjan Finntrader som trafikerar linjen Malmö–Travemünde har använts som exempel. Undersökningen utfördes genom att skapa en beräkningsmodell där ett köldbärarsystem med möjlighet till frikylning kopplades in i Finntraders nuvarande HVAC-system, tillsammans med nuvarande kylmaskiner. Statistik över lufttemperatur, luftfuktighet och sjövattentemperatur för perioden 2013–2015 införskaffades. Denna statistik fördes in i beräkningsmodellen. Resultatet av beräkningarna blev att en viss mängd energi kunde sparas med frikylning, hur mycket beroende på värmeväxlarnas effektivitet. Mängden energi som kunde sparas var förhållandevis liten jämfört med kostnaden för de komponenter modellen krävde. / To maintain a comfortable climate on board ships, cooling is necessary during the warm period of the year which requires energy. This thesis is a survey about whether so-called free cooling could reduce this energy consumption. The ROPAX-ferry Finntrader trafficking the route Malmö–Travemünde has been used as an example. This survey was carried out by creating a calculation model in which a brine system with a possibility of free cooling was connected to Finntrader’s current HVAC-system, alongside the current chillers. Statistics of air temperature, air humidity and sea water temperature was acquired for the period 2013-2015 and were inserted into the calculation model. These calculations showed that a certain amount ofenergy could be saved with free cooling, how much depending on the effectiveness of the heat exchangers. The amount of energy that could be saved was quite small compared to the cost of the components required by the model.

I samband med att elkonsumtionen ökar och att allt mer elkrävande utrustning installeras är det intressant att studera vilken metod som bäst lämpar sig för att kyla bort oönskad värme och ifall den värmen kan nyttjas där den är önskad. Målet med denna rapport är att ekonomiskt jämföra två olika lösningar för att kyla två serverhallar som står intill varandra. Ena lösningen är att ersätta kylmaskinerna med värmepumpar med kompletterande borrhål, där det är tänkt att köldmediumet passerar värmepumparna om det finns ett värmebehov. Den andra lösningen är att byta ut befintliga kylmaskiner mot modernare utrustning. Syftet med rapportens resultat är att det ska ligga som grund för ett investeringsbeslut av fastighetsägaren. Aktörerna i serverhallarna utvecklar en sammanlagd effekt om 104kW. Serverhallarnas sammanlagda area på ca 100m2 utgör bara en liten del av den 9877m2 stora fastigheten som är de lokaliserade i, övriga fastigheten fungerar som gymnasieskola. Arbetet har genomförts med hjälp av platsbesök, litteraturstudie, kartläggning av energiförbrukning, framtagning av varaktighetsdiagram och energibehovsberäkningar. Fastigheten har ett maxeffektbehov på 350kW och förbrukar 956000kWh, serverhallen kyls idag med tre kylmaskiner av äldre modell. Värmen som utvecklas i serverhallen används som primärvärme för att värma skolan men fastighetsägaren anser att det inte är så effektivt som det skulle kunna vara, samt att systemet klarar inte av att leverera en tillräckligt varm framledningstemperatur. En lösning med värmepumpar som skulle stå för 75% av effektbehovet tillför då 262,5kW och 717000kWh som innebär en energitäckningsgrad på 94% vilket medför att fjärrvärmeeffekten minskar från 220kW till 87,5kW. En kylmaskinslösning med tänkt kylmaskin klarar av att täcka 67% av effektbehovet och 86% av energibehovet. Fjärrvärmen skulle med kylmaskinslösningen minska från 220kW till 130kW. Investeringskostnaden för värmepumpslösningen med frikyla beräknas till 2090000kr och för kylmaskinen 750000kr. Nettobesparingen för 10 år blir för värmepumpar med frikyla 2930000kr medan kylmaskinerna är dyrare i drift än befintlig kylmetod. Nuvärdet efter 10 år blir för värmepumparna 1220000kr / As electricity consumption increases and more demanding equipment is installed, it is interesting to study which method is best suited for cooling off unwanted heat and if that heat can be used where it is desired. The aim of this report is to compare two solutions economically to cool two server halls adjacent to each other. The purpose of the report is that it should be the basis for an investment decision by the property owner. The operators in the server halls develop a total power of 104kW. The total area of the two halls of about 100m2 constitutes to only a small part of the 9877m2 large property in which they are located. The remaining part of the property serves as an upper secondary school. The work has been carried out by means of site visits, literature studies, energy consumption mapping, production of a duration chart and energy demand calculations. The property has a maximum power requirement of 350kW and consumes 956000kWh. The cooling is today supplied by three older cooling units. The heat developed in the server hall is used as primary heat for the school, but the property owner believes it is not as effective as it could be and that the system is unable to deliver sufficiently hot flow temperature. A heat pump solution would account for 75% of the power requirement would supply 262.5kW and 717000kWh, which means an energy coverage of 94%, which reduces the district heating power from 220kW to 87.5kW. A cooling machine solution with the specified cooling unit is capable of covering 67% of the power requirement and 86% of the energy demand. The district heating would decrease with 90kW from present values. The investment cost of the heat pump solution with boreholes is estimated at 2090000kr and for the cooling unit 750000kr. The net savings for 10 years will then be 2930000kr for the heat pumps while the cooling machine solution would be more expensive in operation than the existing solution. The net present value for the heat pumps after 10 years will amount to 1220000kr.

LKAB behöver kyla till sina processer för att kunna förädla järnmalm. Ökad tillgång på elektronik och efterfrågan på komfortkyla breder ut sig i samhället idag, vilket leder till ett ökat kylbehov. Flertalet gamla kylanläggningar på LKAB i Kiruna börjar uppnå sin livslängd och behöver ersättas med nya maskiner och ny teknik. Då är utbyggnad av fjärrkylanätet som idag levererar kyla till KK4, KA3 och SAK-labb/kontor extra intressant. Istället för att ersätta gamla kylmaskiner i andra byggnader med nya kan man ansluta sig till de berörda fjärrkyalnätet. Det är ett nät där absorptionskylmaskiner och frikyla tillgodoser kylbehoven vilket även är ett bra val ur en miljömässig synpunkt då man nyttjar spillvärme. Idag klarar detta system av att leverera kyla till nuvarande kunder men frågan är hur mycket mer man kan ansluta till samma nät och vart begränsningarna ligger. Tittar man bara på kylmaskinerna ska man kunna ta ut 3MW kyla vilket är tre gånger så mycket som levereras idag. Begränsningarna ligger således inte där utan det är i de olika kretsarna till/från kylmaskinerna. I denna studie har mätvärden bakåt i tiden varit nödvändiga då endast frikyla använts under tidsperioden då detta examensarbete har utförts. Problem med loggning av data, felinställda givare och avsaknad av mätare har gjort att konkreta beräkningar uteblivit. Denna studie får ses som ett första steg mot en eventuell utökning av kylnätet. Konkreta förslag på hur man ska komma vidare för att kunna utnyttja nuvarande kylanläggnings hela potential tas upp i rapporten. Kan man i framtiden bygga ut fjärrkylnätet skulle man minska elanvändningen och underhållskostnaderna då man får ett färre antal kylmaskiner. / To refine iron ore products cooling is needed at LKAB. The increase of electronic devices and comfort cooling leads to higher cooling demands everywhere in society. Many old cooling machines soon are going to reach the end of their life span and needs to be replaced at LKAB in Kiruna. The development of the current district cooling grid is therefore interesting. Instead of replacing old machines in other buildings with new ones they can be connected to the existing grid. It is consisting of two absorption machines and free cooling and delivering cooling to the buildings KK4, KA3 and SAK-lab/office. The energy to the machines came from waste heat which is good for the efficiency and for the environment. Today the cooling system can manage the demands but how much can be connected to the grid in the future and where the limitations is for the current cooling system has yet no answer. The capacity of the absorption cooling is about 3MW and it is three times more than what is delivered today. So, the limitations are not the installed capacity but instead the different circuits in and out to the cooling machines. In this study previous measurements were important because only free cooling was used during this project. Problems with sensors, logging data and missing flowmeter made it impossible to do concrete calculations. Instead this study is a first step in the right direction to development of the district cooling system well as suggestions for future work. If the grid can be used to full potential the power consumption and the maintenance cost will decrease which is good for the environment and the economy.

Examensarbetet utförs under sista årets energiingenjörsstudier vid Mälardalens högskola. Med hjälp av Ramböll Västerås utfördes en energiuppföljning av energiförbrukningen vid Hälleborgs äldreboende beläget på Bäckby i Västerås åt Västerås stad. Hälleborgs äldreboende stod klart och var fullt inflyttat våren 2015. Boendet byggdes för att möta det ökade behovet av vårdplatser i Västerås kommun. Vid byggnationen ställde kommunen ett byggkrav på 60 kWh/(m2,år) köpt energi vilket var hårdare än de gällande byggkraven som gällde i Sverige vid dåvarande tidpunkt. Under projekteringen av byggnaden ändrades kravet till 70 kWh/(m2,år) viktad energi där fjärrvärmen viktas med 1 och elen med 2.  Ändringen uppkom efter att behovet av kyla kunde lösas med ett borrhålslager vilket ger möjlighet att ta tillvara på värmen som kyls bort via värmepumpar. Byggnadens värmebehov tillgodoses av både värmepumpar och fjärrvärme vilket innebär olika energikrav enligt BBR, viktningen görs för att få ett mellanting mellan kraven för byggnad med el uppvärmning och byggnad utan eluppvärmning. Examensarbetet går ut på att utreda om byggnadens energianvändning går att följa upp efter ett år i drift. Genom att försöka beräkna förbrukningen och på den vägen upptäcka problem som behöver åtgärdas till 2 årsuppföljning 2017. Det har under arbetets gång visat sig att anläggningens mätsystem inte fungerar som tänkt vad det gäller överföring mellan fastighetens mätssystem och Västerås stads mätdata hanteringssystem Momentum. Men även när mätdatainformationen skulle hämtas manuellt visades sig att det endast fanns för ett fåtal datum vilket gjorde det omöjligt att ställa upp en årsenergi. För att kontrollera att mätningen fungerade som det skulle ställdes en sammanställning upp för perioden 2015-02-22 och 2016-03-24 vilket visade att all elproduktion inte registreras i de interna mätarna. Fjärrvärmen var enda energienhet som kunde verifieras då den förbrukningen hämtades från fjärrvärmeleverantören Mälarenergi AB. Fjärrvärmeförbrukningen uppgick till 29 kWh/ kWh/(m2,år) mot projekterade 11.7 kWh/ kWh/(m2,år). För att kunna utföra en korrekt energiuppföljning och visa tappvarmvatten förbrukningen behöver fastigheten uppdateras med fler mätare. Dels behövs en mätare som mäter levererad fjärrvärmeenergi till tappvarmvattnet och det rekommenderas även att registrera en flödesmätare på tappvarmvattnet till verksamheten. Det bör även undersökas vilka elförbrukningar som inte omfattas av internmätning för att kunna skilja verksamhets- och fastighetsenergi åt. Elenergin för undermätarna var 555 406 kWh för perioden 2015-02-22 och 2016-03-24 och motsvarnade 924 025 kWh för nätägaren Mälarenergi i perioden 2015-05-01 till 2016-04-30. För att kunna utföra en balans ska undermätarna uppgå till samma förbrukning som huvudmätaren för samma mät period. Byggnaden uppfyller idag inte förutsättningar för att kunna göra en korrekt energiuppföljning. / In order to reach the 20/20 goals (meaning 20% lower energy consumption until 2020) the energy requirements on buildings must get tougher and tougher. The city of Västerås has from year 2011 set its own energy requirements on all sold estates to 60 kWh/(m2,year). When the city needed to build the new Hälleborgs elderly care center, their aim was to reach this limited energy consumption. Soon, during the planning stage, they changed this requirement to 70 kWh/(m2,year) weighted energy. The reason for this was because they were using two heating systems, one was a electric heat pump and the second was district heating. Because of higher average age in the society, the need for more elderly care centers arise even in Västerås. In the spring 2015 Hälleborgs elderly care center was completed and occupied. 2 year after the building was complete, the contractor has to do an energy monitoring and see if the goal 70 kWh/m2 is reached. In this bachelor thesis all information will be tested and the aim is to try to make a energy monitoring and figure out what needs to be done to be able to performe the energy monitoring 2017. During the work the biggest problem has been to get the right information. The system that should keep all the measured data (Momentum) was found not to have the connection to the building. When we try to pick the data by hand from the building it was not complete. So the conclusion is that the building is not ready to energy monitoring jet. This is because the building needs more time to be stable and adjust the technical systems. It also needs more points of energy measurments and flowmeters in order to get the heating water consumption. In the electric system first the net owners energy meter is installed, then the building has own meters at each electric central to separate customers consumption from building consumption. When groups of energy is summarized, it is just half of the net owners consumption. This is because some of the energy in the building is not registered. One of the electric energy’s that not is registered is the commercial kitchen, but the difference is to big that it need to be evaluated what’s missed.

The idea of snow cooling in this case is to save snow from winter to summer and to use it for air conditioning and for saving energy in the production of ice in hockey arenas. Today in Sweden, snow power on a large scale is used only on one place, the hospital in Sundsvall. There you’ll find a pond with 70 000 m3 of snow. The melt water in the pond is heated up while cooling down warm air from the hospital, before circulating back to the pond where it regains a low temperature passing through the snow. The idea was to examine the possibility to use such a system in Västerås, at the multiple sports arenas at Rocklunda, partly for air conditioning and partly for ice production. This work was made possible through gathering information on snow storage and on the Sundsvall snow cooling plant, by interviewing people with insight in the Sundsvall hospital and Rocklunda sports arenas and by calculating the electricity consumption, necessary amount of snow and making an LCC-analysis. For air conditioning the melt water would be used like in Sundsvall but for ice production the melt water would be used for condensing the cooling media in the heat pump at a lower temperature then it would do while cooling with air or river water during summer. Annual electricity savings of 120 and 154 MWh for the arenas were made for 2016 and 2017 when using the snow for ice production. For the air conditioning the saving were estimated to around 55 MWh per year. A snow dispatch hatch in one of the hockey arenas made an alternative to a full-scale snow cooling system. Using this hatch for temporal snow power could save up to 62 MWh per year when used for ice production and 38 MWh when used for air conditioning. The estimated costs for construction of said system proved to be too expensive for making a full-scale snow power system a reality. For ice production a storage of 103 000 m3 of snow was needed which made for a result of -57 MSEK in the LCC-analysis. For the air conditioning alone, a storage of 6 000 m3 was needed which made for a result of -4.2 MSEK. The snow dispose hatch, even without the need of snow storage, resulted in -5.9 MSEK for ice production and -1.6 MSEK for air conditioning. With more thoroughly estimations of the investment costs, together with global warming and thus bigger potential for saving energy, this might be a promising investment in the future.