Det finns ett stort behov av att minska energianvändningen i världen. Igenom att minska energibehovet så minskar den negativa miljöpåverkan. I en ständigt växande värld där det byggs i allt snabbare takt så ökar också energibehovet. Igenom att effektivisera befintliga byggnader kan energibehovet stagnera eller till och med minska trots utbyggnaden. Igenom att energieffektivisera så kan mer av den energi som används nyttjas istället för att den ska stå för onödiga förluster. Fortifikationsverket har en restaurangbyggnad de anser använder för mycket energi. Denna byggnad innehåller en restaurang som använder ett ångsystem för matproduktion, vilket gör byggnadens energisystem unikt. För att kunna minska byggnadens energianvändning kartläggs och analyseras den i denna rapport. Denna fallstudie genomförs med en litteraturstudie för att utveckla kunskaperna inom området. Sedan utförs mätningar i byggnaden som därefter analyseras och presenteras så att eventuella avvikelser och brister påpekas. Under arbetets gång upptäcktes att en säkring var felinstallerad för mätningen av elanvändningen till en av ångpannorna. Igenom att ha åtgärdat detta för att kunna fakturera rätt så spar Fortifikationsverket nästan 170 000 kr per år som den ångpannan går. Utöver detta så analyserades ångsystemet och uppskattningar gjordes för att kunna svara på om ånga är effektivare än el för matlagning. Det visar sig att ångsystemet kan vara effektivt om stor mängd mat tillagas. Med hänsyn till nätter, helger och de dagar då mindre mat tillagas så är el-utrustning effektivare eftersom att det helt stängs av när det inte används. Till skillnad från ångsystemet som måste täcka upp för förlusterna för att behålla temperatur och tryck, även när systemet inte används. Igenom att byta ut ångsystemet till motsvarande utrustning som drivs av el skulle det gå att spara 205 MWh/år, enligt uppskattningar. Ångsystemet står för 35% av byggnadens totala elanvändning och är den största posten för energianvändningen och är därför den del som fokuserats mest på. Utöver ångsystemet så analyserades övrig energianvändning för att kunna ge förslag på besparingar. Många av förslagen är grundade på vissa uppskattningar och antaganden vilket måste beaktas. Några konkreta exempel på besparingar som kan göras är att sänka inomhustemperaturen för att spara 50 MWh/år, installera tilläggsfönster för att spara upp till 140 MWh/år, installera effektivare kylaggregat – 200 MWh/år, installera bättre styrning till ventilationen – 110 MWh/år, installera bättre styrning till belysning – 40 MWh/år. / There is a great need to reduce energy use in the world. By reducing energy demand, this reduces the negative environmental impact. In a constantly growing world, where it is built at an ever faster pace, the energy demand also increases. By increasing energy efficiency inexisting buildings, energy requirements may stagnate or even decrease despite expansion. By increasing energy efficiency, more of the energy demand can be used instead of standing for energy losses. Fortifikationsverket has a building they believe use too much energy. This building contains a restaurant that uses a steam system to heat its food, which makes the building's energy system unique. In order to reduce the energy consumption of the building, an energy audit is completed and analyzed in this report. This case study is conducted with a literature study to develop the knowledge in the field. Then measurements in the building are performed which are subsequently analyzed and presented to indicate any deviations and deficiencies. During the work it was discovered that a fuse was incorrectly installed to measure the electricity consumption of one of the boilers. By correcting this in order to be able to bill correctly, Fortifikationsverket saves almost 170,000 SEK per year as the boiler goes. In addition to this, the steam system was analyzed and estimates were made to respond if steam is more effective than electricity for cooking. It turns out that the steam system can be effective if a large amount of food is cooked. Considering nights, weekends and days when less food is cooked, electrical equipment is more effective because it completely turns off when not in use. Unlike the steam system that has to cover the energy losses to keep temperature and pressure, even when the system is not in use. By replacing the steam system with equivalent electrical equipment, it couldsave 205 MWh/year, according to estimates.The steam system accounts for 35% of the building's total electricity demandand is the largest item for energy use and is therefore the most focused area. In addition to the steam system, other energy usage was analyzed to provide energy savings. Many of the proposals are based on certain estimates and assumptions which must be considered. Some examples of savings that can be made is lowering the indoor temperature to save 50 MWh/year, install additional windows to save up to 140 MWh/year, install more efficient cooling units -200 MWh/year, install better ventilation control systems-50 MWh/year, install better controls for indoor lighting -40 MWh/year.

The building automation industry lacks an affordable, simple, solution for autonomous PID controller tuning when overhead variables fluctuate. In this project, requested by Jitea AB, a solution was developed, utilising step response process modelling, numerical integration of first order differential equations, and Ant Colony Optimization (ACO). The solution was applied to two control schemes; simulated outlet flow from a virtual water tank, and the physical air pressure in the ventilation system of a preschool in Sweden. An open-loop step response provided the transfer function in each case, which, after some manipulation, could be employed to predict the performance of any given set of PID parameters, based on a weighted cost function. This prediction model was used in ACO to find optimal settings. The program was constructed in both Structured Control Language and Structured Text and documented in an approachable way. The results showed that the program was, in both cases, able to eliminate overshoot and retain the settling time (with a slightly raised rise time) achieved with settings tuned per the current methods of Jitea AB. Noise and oscillations present in the physical system did not appear to have any major negative influence on the tuning process. The program performed above Jitea AB’s expectation, and will be tested in more scenarios, as it showed promise. Autonomous implementation could be of societal benefit through increased efficiency and sustainability in a range of processes. In future studies, focus should be on improving the prediction model, and further optimising the ACO variables. / Byggnadsautomationsbranschen saknar en kostnadseffektiv lösning för att autonomt trimma in PID-regulatorer när överordnade variabler fluktuerar. I detta (av Jitea AB beställda) arbete, utvecklades en lösning baserad på stegsvarsmodellering, numerisk integration av första gradens ordinära differentialekvationer och myrkolonisoptimering (ACO). Lösningen applicerades i två regleringsfall; en simulerad utloppsventil från en virtuell vattentank, och det fysiska lufttrycket i ventilationssystemet på en förskola i Sverige. Ett stegsvar med öppen slinga gav en överföringsfunktion i respektive fall, som efter viss manipulering kunde nyttjas för att förutspå prestandan för en uppsättning PID-parametrar baserat på en samlad, viktad kostnadsfunktion. Predikteringsmodellen implementerades i ACO för att finna optimala parametrar. Programmet konstruerades i Structured Control Language och Structured Text, och dokumenterades på ett pedagogiskt sätt. Resultaten visade att programmet (i båda fallen) klarade att eliminera översläng med bibehållen stabiliseringstid (och något förskjuten stigningstid) jämfört med Jitea AB:s existerande trimningsmetod. Signalbrus och oscillationer i det fysiska systemet verkade inte ha någon avsevärd negativ inverkan på trimningsprocessen. Programmet presterade över Jitea AB:s förväntan, och kommer (med tanke på de lovande resultaten) fortsatt att testas i fler scenarion. Implementation av en autonom version skulle kunna innebära flera samhälleliga förmåner i form av ökad verkningsgrad och hållbarhet i en rad processer. I framtida studier bör fokus läggas på att ytterligare förbättra prediktionsmodellen, samt att vidare utforska de optimala myrkolonisvariablerna.

Fotosyntes är central för vår överlevnad. I denna studie har en artificel ljuskälla reglerats för att optimera fotonintensiteten då intensiteten från solen varit för låg. Fokus är lagt på PAR-vågbandet vilket är de våglängder som anses ha störst inverkan på fotosyntes. En kalibrerad sensor användes för att ge pålitliga mätvärden av fotonintensiteten. En billig sensor konstruerades för mätning av densamma och även manuell mätning med lux-meter där värdena konverterades till fotonintensitet. För att studera hur tillväxten påverkas av fotonintensiteten har en testgrupp och en kontrollgrupp med morötter används. Morötterna placerades i ett växthus under liknande förutsättningar med avseende på till exempel näring och värme. Testgruppen fick tillgång till artificellt ljus då intensiteten från solen var för låg under dagstid. Kontrollgruppen fick endast tillgång till solljus. Tillväxten för testgruppen blev större än för kontrollgruppen. För vidare forskning skulle en steglös reglering av fotonbombardemanget kunna optimera processen. Denna förbättring innebär ekonomisk besparing i form av högre biologisk tillväxt vid lägre energiförbrukning. Slutsatsen av denna studie är att optimering av fotonbombardemang kan medföra ekonomisk besparing och även minskad negativ miljöpåverkan på grund av lägre energiförbrukning. / Photosynthesis is central to our survival. In this study, an artificial light source has been regulated to optimize the photon intensity when the intensity from the sun has been too low. The focus is on the PAR waveband, which are the wavelengths that are considered to have the greatest impact on photosynthesis. A calibrated sensor was used to provide reliable measurements of the photon intensity. An inexpensive sensor was designed for measuring the same and also manual measurement with lux-meter where the values ​​were converted to photon intensity. To study how growth is affected by photon intensity, a test group and a control group with carrots were used. The carrots were placed in a greenhouse under similar conditions with regard to, for example, nutrition and heat. The test group gained access to artificial light when the intensity from the sun was too low during the day. The control group only had access to sunlight. The growth for the test group was greater than for the control group. For further research, a stepless regulation of photon bombardment could optimize the process. This improvement means economic saving in the form of higher biological growth at lower energy consumption. The conclusion of this study is that optimization of photon bombardment can lead to economic saving and also reduced negative environmental impact due to lower energy consumption.