Detta examensarbete utreder lönsamheten i en systemlösning för termiskt akviferenergilager tillsammans med ny VVS-teknisk lösning i fastigheterna kv Hästskon 9 och 12 vid en föreslagen framtida helrenovering. Dessutom utreds förutsättningar för miljöklassning i energi- och miljöcertifieringssystemet Miljöbyggnad avseende energianvändning, dagsljuskomfort, solvärmelast och termisk komfort för om- och tillbyggnadsförslaget med målsättning på nivå GULD. Genom att utnyttja akviferen under fastigheterna kvarteret Hästskon 9 och 12 idag kan man åstadkomma mycket låg energianvändning med en säsongsenergiverkningsgrad via kylmaskiner för värme- och kylaförsörjning på 5,6. En LCC-kalkyl visar att det finns en energikostnadsbesparing för fastighetsägaren Vasakronan omkring 3,65 MSEK per år jämfört med dagens situation om den beskrivna akviferlösningen används. Det ger en återbetalningstid om cirka 4,5 år på investeringen som måste göras. Energiklassning i Miljöbyggnadssystemet för befintliga fastigheter är troligtvis möjlig utan andra åtgärder än akviferlagersystemet, men då med BRONS eller möjligtvis SILVER nivå. Vid ett framtida om- och tillbyggnadsförslag får fastighetsägaren cirka 13 000 m² ytterligare uthyrbar lokalyta för handelslokaler och kontor. Trots detta kan energianvändningen minska ännu mer tack vare en säsongsenergiverkningsgrad via kylmaskiner för värme- och kylaförsörjning på 7,0 då SEB:s datakylanläggning kvarstår med värmeåtervinning på fastigheternas värmesystem, värme- och kylsystem byggs om för låg värmebärartemperatur och hög köldbärartemperatur, luftbehandlingssystem optimeras för låg fläktelenergi och hög värmeåtervinningsgrad, glaslösningar väljs med hänsyn till begränsad solinstrålning och byggnadens klimatskärm tilläggsisoleras i viss omfattning. Energikostnadsbesparingen ökar då ytterligare framåt 4,8 MSEK per år jämfört med dagens situation. Även om SEB:s datakylanläggning faller bort vid en ombyggnad finns ändå möjligheten att självständigt försörja fastigheten med egenproducerad värme via ytterligare en värmepump, vilket avlägsnar beroendet av SEB IT:s datahall för värmeproduktion och ändå ger en energikostnadsbesparing på 4,25 MSEK per år jämfört med dagens situation. Vid en sådan lösning blir den specifika energianvändningen enligt BBR 2012:s definition endast cirka 30 kWh/m² Atemp, år. Denna siffra är mycket lägre än nybyggnadskraven i BBR 2012 och i klass med nyproducerade byggnader med borrhålsenergilager. Utifrån analysen av Miljöbyggnadssystemets indikatorer för energianvändning, solvärmelast, dagsljuskomfort och termisk komfort bedöms det möjligt att klassa kvarteret Hästskon 12 och 9 vid om- och tillbyggnad i klass GULD med vissa förändringar av om- och tillbyggnadsförslaget. För att uppnå klass GULD med hänsyn till dagsljuskomfort och solvärmelast krävs särskild anpassning av glasning på S-huset, M-husets fasad mot Malmskillnadsgatan, samt en stor ljusgård i H-huset för att släppa in tillräckligt mycket dagsljus samtidigt som man åstadkommer effektiv solavskärmning. / This thesis investigates the viability of a system solution for aquifer thermal energy storage along with new HVAC technical solutions in real estates Hästskon 9 and 12 at a proposed future renovation. It also explores opportunities for certification in the Swedish energy and environmental certification system Miljöbyggnad (Environmental Building) regarding energy consumption, daylight comfort, solar heat load and thermal comfort for the renovation and extension proposal of Hästskon 12 with the goal of the GOLD level. By exploiting the aquifer in the properties Hästskon 9 and 12 today, very low energy consumption is achievable with seasonal energy efficiency via chillers for heating and cooling supply of 5.6. The LCC analysis shows that there are energy cost savings for property owner Vasakronan of about 3.65 million SEK per year compared to the current situation, if the described aquifer thermal energy storage solution is used. This gives a payback time of approximately 4.5 years in the investment to be made. Certification in the Miljöbyggnad system for existing buildings is probably possible with the aquifer thermal energy storage, but with BRONZE or possibly SILVER level. In the future refurbishment and extension proposal, the property owner adds about 13 000 m² of additional rentable commercial premises and offices. Nevertheless, the energy use of the properties decreases further owing to a seasonal energy efficiency via chillers for heating and cooling supply of 7.0 when the data centre refrigeration equipment for tenant SEB persists with heat recovery on the properties' heating systems, heating and cooling systems are adapted for low heat carrier temperature and high brine water temperature, ventilation systems are designed for low fan electricity demand and high heat recovery rate, glass solutions chosen are based on limited solar radiation and the building envelope is additionally insulated to some extent. Energy cost savings are furthered to 4.8 million SEK per year compared to the current situation. Even if the data centre refrigeration equipment for tenant SEB is closed down in a future refurbishment scenario, there is possibility to independently supply the property with its own heat produced by an additional heat pump, which removes the dependence of tenant SEB's data centre for heat supply and yet provides an energy saving of 4.25 million SEK per year compared the current situation. Such a solution will result in specific energy with the BBR 2012 (Swedish building regulations) definition of only about 30 kWh / m² Atemp, year. This figure is much lower than new construction requirements of BBR 2012 and on par with virgin buildings with borehole energy storage system. Based on the analysis of the Miljöbyggnad system indicators for energy, solar thermal load, daylight comfort and thermal comfort it is possible to certify Hästskon 12 and 9 in a future refurbishment and extension at GOLD level with some changes in the refurbishment proposal. In order to achieve GOLD level with respect to daylight comfort and solar heat load, special adaptation of the glazing on the S building, M building's facade facing Malmskillnadsgatan, and a large atrium in the H-building is required to let in enough natural light while still providing effective solar shading.

HETA utbildningar i Härnösand har ett ångkraftverk för undervisningssyfte som kyls ner med vatten från en underjordisk bassäng på cirka 329 m³. Syftet med detta examensarbete har varit att undersöka hur bassängen med spillvärmen från kraftverket kan användas som ett säsongslager i kombination med en befintlig 7,8 kW värmepump för att värma upp maskinhallen i deras laboratoriebyggnad. Ett kalkylark skapades i Microsoft Excel för att kunna genomföra beräkningarna. Då mätdata saknades skapades ett simulerat scenario baserat på temperaturstatistik och körschema för kraftverket från år 2017. Transmissionsförluster beräknades för bassängen och maskinhallen. För bassängen användes mestadels observationsdata och kännedom hos personalen, medan maskinhallens isolering i huvudsak fick uppskattas efter byggår. Resultatet blev att värmepumpen med aktuellt körschema kunde täcka cirka 45 % av maskinhallens årliga uppvärmningsbehov. Av de 276 GJ som tillfördes genom kylning av ångkraftverket under ett år beräknades endast 2,7 % kunna utnyttjas till uppvärmning av maskinhallen, på grund av för lite isolering i bassängen. De största begränsningarna för högre täckning och större nyttjande av spillvärmen bedömdes vara placeringen i tid av kraftverkets körningar, och värmepumpens effekt. Om körningarna skulle förläggas i huvudsak till november–april och värmepumpen ersättas med en på 10 kW, skulle 74 % av värmebehovet kunna täckas och över 18 % av spillvärmen utnyttjas. Andra saker som förbättrad isolering i bassängen och större vattenvolym bedömdes också kunna förbättra bassängens kapacitet som energilager. / HETA Education in Härnösand has a steam power plant for educational purposes which is cooled with water from a 329 m³ underground basin. The purpose of this thesis has been to examine how the basin with the waste heat can be used as seasonal thermal energy storage with an existing 7.8 kW heat pump in order to heat the machine room of their lab building. A spreadsheet was created in Microsoft Excel in order to carry out the calculations. As no measurement data was available, a simulated scenario was created based on temperature statistics and the operating schedule for the power plant from the year 2017. Transmission losses were calculated for the basin and the machine room. For the basin, mostly observational data and knowledge among the staff were used, while the insulation for the machine room mainly had to be estimated based on the construction year. The result was that the heat pump, with the current operating schedule, could cover around 45% of the yearly heating demand of the machine room. Of the 276 GJ that were added through cooling of the power plant during a year, according to calculations, only 2,7% could be used for heating the machine hall, due to lacking insulation in the basin. The greatest limitations for achieving a higher heating coverage and a greater usage of the waste heat were assessed to be the placement in time of the power plant runs, and the effect of the heat pump. If the runs would be placed mainly in November–April, and the heat pump replaced with a 10 kW one, around 74% of the heating demand could be covered and 18 % of the waste heat used. Other things, such as increased insulation in the basin and larger water volume were also assessed to be able to increase the capacity of the basin as heat storage.

Fjärrvärme i dagens Sverige är ett väletablerat sätt att leverera värme för både industriell och privat användning. Med nästa generations fjärrvärmesystem vid horisonten kan förändringar av existerande fjärrvärmenät komma att bli vanligt förekommande. Trots att det inte är fullt aktuellt med den typen av renoveringar ännu så måste fjärrvärmenät ibland byggas ut för att hantera nya situationer som kan uppstå. För att få en god uppskattning om vad de nya situationerna kommer kräva, och potentiellt kosta, så är simuleringsmodeller ett användbart verktyg. Den här studien har granskat en kommande ökning av effektbehovet och en konsekvent ökning av den producerade värmen angående fjärrvärmesystemet lokaliserat i Malå. Granskningen genomfördes via etablering av en simuleringsmodell som baserats på metoder från tillgänglig litteratur. Empiriska värden användes både som indata till modellen och för feluppskattning. Två hypotetiska scenarier undersöktes där effektbehovet hos en industrikund antas dubbleras, ett som systemet ser ut idag och det andra med ett termiskt energilager i form av en ackumulatortank inkluderat. Simuleringssvaren gav en uppskattning av hur mycket effekt en ny produktionsenhet behöver kunna producera för att nå ett eftersökt mål. Dessa visade på att en ny produktionsenhet med en effekt av minst 10.50 MW är nödvändigt. Vidare så indikerade resultaten att installation av ett sådant energilager med den valda styrningen inte reducerar effektmagnituden hos en ny produktionsenhet. De visade dock på att införande av energilagret kan medföra en reduktion i antalet effektsvängningar som förekommer i systemet. Beroende på övrig konfiguration så minskades förekomsten av antalet effektsvängningar mellan 0.2 till 25.5 procent med ett energilager av den minsta undersökta volymen infört. / District heating in Sweden is a well established way of delivering heat for both industrial and private applications. With the next generation of district heating on the doorstep, changes of existing district heating networks may become a regular occurrence. Despite the fact that these kinds of reconstructions are not quite applicable yet, refurbishments of existing district heating networks are still sometimes necessary in order to deal with new prerequisites that may appear. In order to achieve a good estimation of what these new prerequisites will require and possibly cost, the usage of tools such as models for simulation are valuable. This study has evaluated a future increase of power demand and the subsequent expansion of the produced heat concerning the district heating network located in the city of Malå. The evaluation was carried forth by establishment of a simulation model which was based on present literature. Empirical data was used both as input and for error estimation. Two hypothetical scenarios were examined in which the power demand of an industrial customer is assumed to be doubled. The first represented the system as it is defined presently, while the other introduced a tank thermal energy storage to the system. The results of the simulation yielded an estimate of how much heat a new plant needs to produce in order to attain a set goal. These suggested that the necessary heat production in the new plant needs to be at least 10.50 MW. Furthermore, the results indicated that the inclusion of a thermal energy storage of this kind and with the defined priorities will not reduce the required size of a new production plant. However, they did indicate that the defined thermal energy storage may contribute to a reduction in the number of power fluctuations occurring in the system. Depending on other configurations, the frequency of the power fluctuations were reduced between 0.2 to 25.5 percent with the inlcusion of the smallest examined thermal energy storage.