In early design phase for new hybrid electric vehicle (HEV) powertrains, simulation isused for the estimation of vehicle fuel consumption. For hybrid electric powertrains,fuel consumption is highly related to powertrain efficiency. While powertrainefficiency of hybrid electric powertrain is not a linear product of efficiencies ofcomponents, it has to be analysed as a sequence of energy conversions includingcomponent losses and energy interaction among components.This thesis is aimed at studying the energy losses and flows and present them in theform of Sankey diagram, later, an adaptive energy management system is developedbased on current rule-based control strategy. The first part involves developing energycalculation block in GT-SUITE corresponding to the vehicle model, calculating allthe energy losses and flows and presenting them in Sankey diagram. The secondpart involves optimizing energy management system control parameters according todifferent representative driving cycles. The third part involves developing adaptiveenergy management system by deploying optimal control parameter based on drivingpattern recognition with the help of SVM (support vector machine).In conclusion, a sturctured way to generate the Sankey diagram has been successfullygenerated and it turns out to be an effective tool to study HEV powertrain efficiencyand fuel economy. In addition, the combination of driving pattern recognition andoptimized control parameters also show a significant potential improvement in fuelconsumption. / Under den tidiga utvecklingsfasen av nya elektrifieradedrivlinor for hybridapplikationer (HEV) används simulering för uppskattning avfordonets bränsleförbrukning. För dess drivlinor är bränsleförbrukningen i hög gradkopplad till drivlinans verkningsgrad. Även om drivlinans verkningsgrad inte ären linjär prokukt av komponenternas verkningsgrad behöve rden analyseras somen sekvens av energiomvandlingar, inklusive förluster och energipåverkan mellankomponenter.Detta examensarbete syftar till att undersöka energiförluster och flöden samtpresentera dessa i form av sankey diagram. Senare utvecklas ett anpassningsbartenergihanteringssystem baserat på nuvarande regelbaserad kontrollstrategi. Deninledande delen involverar utvecklandet av energianalys i GT-SUITE som motsvararfordonsmodellen, beräkningar av totala energiförluster och flöden samt presentationav dessa i ett sankey diagram. Den andra delen innefattar optimering avenergihanteringssystems kontrollparametrar enligt olika representativa körcykler.Den tredje delen involverar utveckling av anpassningsbara energihanteringssystemgenom användning av optimala kontrollparameterar baserad på detektering avkörbeteende med hjälp av SVM ( stödvektormaskin).Slutligen, ett strukturerat sätt att generera sankey diagrammet har med framgånggenererats och visat sig vara ett effektivt verktyg för studier av HEV drivlinorseffektivitet och bränsleekonomi. Dessutom visar kombinationen av detektering avkörbeteende och optimerade kontrollparametrar på en markant potentiell förbättringi bränsleförbrukning.

Urbaniseringen i Sverige under 1960–1970-talet medförde en kraftig ökning av byggandet och efterfrågan på bostäder och lokaler var stor. Idag utgör bostad- och service sektorn 40 % av den totala energianvändningen i Sverige. För att åstadkomma ett hållbart samhälle måste energieffektivisering av befintliga byggnader ske samt måste nybyggnationer utförs energieffektivt och sträva efter nära noll energibyggnader (NNE). Detta är viktigt för att energianvändningen skall minska samtidigt som miljöpåverkan blir låg. Viktigt är också att invånarna upplever ett bra inomhusklimat och en bra stadsmiljö att leva i. Examensarbetet omfattar en befintlig byggnad i Göteborg på Doktor Fries Torg 6,7 och 10, där flera verksamheter bedrivs. Projektet har utförts på teknikkonsultföretaget Energi Triangeln AB i samarbete med Förvaltnings AB GöteborgsLokaler. Huvudmålet med projektet är att utföra en energianalys som talar om hur energianvändningen ser ut för hela byggnaden. Genom att undersöka energianvändningen möjliggörs framtagande av åtgärdsförslag för att åstadkomma optimala energiförhållanden, minska energianvändningen och driftkostnaderna för kunden samt att främja hållbar utveckling i samhället. Resultatet för projektet presenteras med hjälp av data från fastighetsägaren, beräkningsfiler och formler inom ämnet Energiteknik i byggnader. Den avgörande fasen under arbetsgången har varit platsbesöken som utförts ett flertal gånger. Platsbesöken har innefattat besiktning av ventilationssystemen, värmesystemet, klimatskalet, verksamhetselen, fastighetselen och interna värmelaster för respektive verksamhet samt på vilket sätt verksamheterna bedrivs. Besöken underlättade arbetsgången då analyser av byggnaden möjliggjordes samtidigt som antagande och slutsatser om byggnaden kunde konstateras utefter branschstandard. Resultatet från projektet visar att byggnaden i nuläget har en energianvändning på cirka 133 kWh/m2, år och cirka 154 kWh/LOA, år. Med framtagna åtgärdsförslag har byggnaden en besparingspotential på cirka 54 % som motsvarar en energianvändning på 71 kWh/m2, år och 83 kWh/LOA, år. / The desire to buy housing and facilities in Sweden was high during the urbanization, which led to a large amount of buildings were built during the time. Today, the housing and the service sector accounts for 40 % of the total energy use in Sweden. To achieve a sustainable society and a sustainable building, energy efficiency of existing buildings needs to be done as well as new constructions needs to be performed energy efficiently and aim for near zero energy buildings (NNEs). This is important for reducing the energy use, and at the same time low the impact on the environment, while people feel a satisfactory environment. The project comprises an existing building in Gothenburg, where several activities are conducted at Doctor Fries Torg 6, 7 and 10. The project will be performed at the technology consulting company Energi Triangeln AB and the client of the project is Förvaltnings AB GöteborgsLokaler. The main purpose of the project is to implement an energy analysis that shows how the energy use in the building is distributed. By examining the energy use, it is possible to develop action proposals to achieve optimum energy conditions, reduce the energy use and the operating costs for the customer by promoting sustainable development. The result of the project is presented using data from the property owner, calculation files and formulas. The decisive phase of the work has been the visits of the building, which were made a couple of times. The visits have included inspection of the ventilation systems, heating system, climate scale, business area, property area, the internal heating keys for the respective activity and the way in which the activities are conducted. The visits facilitated the workflow when analyzes of the building were made, as well as the assumptions and conclusions about the building could be identified according to the industry standards. The results from the project show that the building has an energy use of 133 kWh/m2 and approximately 154 kWh/LOA today. With action proposals, the building has a saving potential of approximately 54 % which corresponds to an energy use of 71 kWh/m2, year and 83 kWh/LOA, year.

EU har ställt höga krav på energianvändning i byggnader genom ett nytt direktiv där respektive medlemsland har fått i uppdrag att ta fram gränsvärden för energianvändning i just sitt land. I Sverige har Boverket fått detta ansvar. I och med det skärpta krav som har föreslagits finns en orolighet i byggbranschen att det kommer att bli svårt att uppfylla det. Tillverkare av småhushar ofta en standardiserad konstruktion som de nu kan behöva ändra på. Syftet med detta examensarbete blev därför att undersöka om en småhustillverkare behöver förändra sin standardkonstruktion, och i så fall vilka förändringar som kan göras, för att uppnå det nya kravet för energianvändning. Genom att studera nuvarande energikrav och Boverkets förslag på nytt krav samt teorier inom byggnadskonstruktion har den teoretiska grunden för examensarbetet lagts. En litteraturstudie har dessutom gjorts över tidigare studier inom området, där framför allt förbättringsåtgärder för att få energisnålare hus har varit till stor hjälp för detta arbete. Studien av en småhustillverkare har genomförts genom att energianvändningen av ett småhus i standardutförande har tagits fram i simuleringsprogrammet IDA ICE. Studerat hus är en trävilla med bergvärme och FTX-ventilation beläget i klimatzon 1. Efter simuleringen har åtta förbättringar i husets konstruktion gjorts med nya simuleringar för att identifiera vilka av dessa förbättringar som är lämpliga att utföra. De mest lämpade förbättringarna har slutligen kombinerats ihop för att uppnå det nya energikravet. Studien visar att nuvarande konstruktion inte uppfyller kommande krav. Utifrån de avgränsningar som har gjorts rekommenderas att följande tre åtgärder vidtas; installation av en värmepump med COP 4 istället för 3, fönster och dörrar med U-värde 0,8 W/(m2*K) istället för 1,2 W/(m2*K) samt ytterväggar med U-värde 0,1 W/(m2*K) istället för 0,137 W/(m2*K). Dessa rekommendationer utgår från att det föreslagna kravet även gäller för klimatzon 1. / The EU has demanded lower energy consumption in buildings through a new directive where each member state has been assigned the task of developing new energy consumption targets for their respective country. In Sweden, Boverket has been assigned this responsibility. There is a concern in the Swedish construction industry that it will be difficult to meet these new requirements. Manufacturers of small houses usually have a standardized design that they now may need to adjust. The purpose of this thesis was therefore to investigate whether a single-family house manufacturer needs to change its standard construction, and if so, what changes could be made to achieve the new requirements for energy usage. By studying current energy requirements and Boverket's proposal for future requirements as well as theories in architectural engineering, the theoretical basis for the thesis has been laid out. A literature study has also been performed of previous studies in the field. Particularly studies of home improvements to get energy-efficient houses have been of great help for this work. A single-family house has been constructed and simulated in the IDA ICE simulation program. The house was made out of wood with a ground source heat pump and FTX ventilation located in climate zone 1. Eight improvements in the house design have been studied with new simulations to identify which of these improvements are appropriate to implement. The most suitable improvements have finally been combined to meet the new energy requirements. The study shows that the current house construction design does not meet future requirements. Based on the delimitations that have been made for this thesis, it is recommended that the following three measures are to be taken; A heat pump with a COP of 4 instead of 3, windows and doors with a U-value of 0.8 W/(m2*K) instead of 1,2 W/(m2*K) and outer walls with a U-value of 0.1 W/(m2*K) instead of 0,137 W/(m2*K). These recommendations are based on the assumption that the proposed new requirements are also applicable for climate zone 1.

En fastighet med ett antal lägenheter lokaliserad i den lilla tätorten Otterbäcken i Gullspångs kommun har brunnit ner. Fastigheten kommer att byggas upp på nytt igen. Det kommer att ske i enlighet med Boverkets byggregel BBR och de krav som är aktuella för 2021. Examensarbetet har varit ett samarbete mellan Högskolan i Borås och konsultföretaget Energitriangeln AB i Göteborg. Examensarbetet omfattar en ny projektering av fastigheten med avseende på val av teknisk lösning för uppvärmningssystemet och ventilationen. Som hjälp i projekteringen användes simuleringsprogrammet ”MagiCad från företaget Autodesk. De energitekniska beräkningarna av uppvärmningsbehovet genomfördes i simuleringsprogrammet BV2, ”Byggnadens Värmebalans i Varaktighetsdiagrammet” som tillhandahålls av företaget CIT, Chalmers Industriteknik. Den tekniska lösningen för lägenhetshuset omfattar en förbättring från den ursprungliga ventilationen som var ett självdragssystem till att bli antingen ett till- och frånluftssystem med värmeåtervinning, (FTX) eller ett frånluftssystem där värmeåtervinning i frånluften erhålls med hjälp av en frånluftvärmepump. Båda alternativen för en förbättrad ventilation projekterades med MagiCad programmet. Examensarbetet omfattar även en analys och beräkning av fastighetens energiprestanda med hjälp av simuleringsprogrammet BV2. Genom användningen av BV2 beräknades två fall och resultatet uttrycktes i specifik energiförbrukning av både el och värme i kWh/m2, år. Dels för fastigheten som projekteras med ett FTX- system för ventilationen och för projektering av en frånluftvärmepump för värmeåtervinning ur frånluften. För att kunna utföra detta projekt behövdes det bland annat tillgång till byggnadsritningar på den fastighet som håller på att byggas och projekteras oberoende av detta examensarbete. Syftet och huvudmålet med rapporten är att ge färdigheter och kunskap inom användningen och konfigurering av simuleringsprogrammet BV2 för energieffektivisering och på det viset kunna göra en jämförelse mellan två olika lösningar ur en ekonomisk synpunkt. Det är också viktigt att visa om de två tekniska lösningarna för ventilationen ger en energi-prestanda som överensstämmer med de krav som ingår Boverkets byggregler, BBR 28 från år 2019. Som en fortsättning av kursen CAD för VVS installationer ingick i examensarbetet en projektering av värme sekundär VS, tappvarmvatten, tappkallvatten och spillvatten med hjälp av MagiCad. Metodiken för energiprestandaberäkningarna i detta projekt var att mäta arean på skalet i fasaden, fönster och dörrar på byggnaden och använda som indata i simuleringsprogrammet av BV2. Resultatet av examensarbetet konstaterar att valet av en bergvärmepump är det bästa alternativet ur en ekonomisk synvinkel. Detta eftersom man behöver köpa färre antal kilowattimmar elektricitet för att kunna täcka värmebehovet i huset. Väljer man en bergvärmepump med ett FTX aggregat sparas i köpt värme för att kunna tillfredsställa fastighetens energibehov cirka 12 527 kWh/el som ger med ett rörligt elpris cirka 14 907 kr om året i besparing av köpt el för värmeproduktion i jämförelse med alternativet där en frånluftsvärmepump användes för värmeåtervinning från frånluften och där den kalla tilluften värms med en utökad area på radiatorsystemet. / A property with several apartments located in the small village of Otterbäcken in Gullspång municipality has burned down. The property will be rebuilt in accordance with Boverket buildings rules BBR and the requirements that are relevant for 2021.The diploma project has been a collaboration between the University of Borås and the consulting company Energi Triangeln AB located in the city of Gothenburg. As part of the project a re-design of the heating and ventilation system of the property will be carried out using two different simulation programs used when designing buildings. The first program is MagiCad from the company Autodesk. In this program drawings are made of the building including the drawings of the heating and ventilation systems. The second program is more focused at energy balances and energy efficiency calculation of the property. You get the energy performance of the property. The translated name is “Heat balances in a duration diagram”. The program is developed by a consulting company connected to Chalmers University of Technology named “Chalmers Industrial Technology”, CIT. The original technical solution for the ventilation in the building before it burned down was a system not using any fans. When rebuilding the house, the design of the ventilation system includes the comparison of two modern system both using extraction fans for forcing spent air to leave the building. The first alternative uses both a supply fan and exhaust fan with a heat exchanger for heat recovery of the heat in the exhaust ventilation duct. This system is used together with a heat pump taking heat from the ground. The second technical solution of ventilation system uses an exhaust fan in connection to a heat pump. That is a system where the heat recovery of the heat in the exhaust duct is recovered in the heat pump instead of extracting heat from the ground as in alternative one. Alternative two has no centralized intake of ventilation air, instead fresh air is coming into the apartments below windows in the sleeping rooms and living room of the apartments through individual ducts. By using the program energy performance program “BV2”, two different cases were calculated and expressed in specific energy consumption of both electricity and heat using the unit kWh/m2, per year. This means that the property which was designed with both an exhaust and a supply fan (and heat exchanger) for ventilation of the building and for the design with an exhaust air fan only but using a heat pump for heat recovery from the exhaust air, these two cases can be compared. To be able to carry out this project, it was necessary, among other things there was a need to access proper building drawings of the property that is being built and projected. The purpose and main objectives of the project are fulfilled. Furthermore, as a continuation of the course called “Computed Aided Design, (CAD), for buildings, the design of secondary heating, domestic hot and cold water and sewage water was carried out using MagiCad. The method used to carry out this project was to use the drawings of the building, measure the area of the shell, windows, doors, roofs and floor of the building and by using the second simulation program BV2 to be able to calculate the energy required of the building. The result of the degree project states that the choice of a geothermal heat pump with a heat exchanger for heat recovery between the exhaust duct and the duct with incoming fresh air provides the best alternative from an energy performance perspective. You consume fewer kilowatt hours to be able to cover the heating demand in the building. If you choose a geothermal heat pump with a heat recovery using only a heat exchanger the saving in purchased electricity to be able to satisfy the property´s energy demand is approximately 12 527 kWh/ electricity annually. which with a common electricity price in Sweden, (of 1.19 crowns/kWh) provides approximately 14 900 Swedish crowns per year in savings of purchased electricity for heat production.

I denna rapport har ett projekt utförts tillsammans med Gränges AB. Projektet behandlade en energianalys av deras två oxyfuel-smältugnar för smältning av aluminium. Aluminiumsmältan består till stor del av återvunnet skrot, denna metod kallas omsmältning. Ett omsmältverk kräver enorma mängder energi och därför är en minimering av ugnarnas energiförbrukning önskvärd. Smältugnarna har liknande uppbyggnad där den stora skillnaden är deras smältkapacitet, 25 ton respektive 45 ton. Trots sina likheter påvisas en skillnad i energiförbrukning mellan ugnarna vilket även skapar ett intresse för en jämförelse av ugnarna. Med en historisk datamängd som innehöll mätvärden på ett flertal parametrar togs energiförbrukningar för varje smältcykel fram. Vid jämförelser användes energiförbrukning i enheten kWh/ton. Smältcyklarnas energiförbrukning sattes in ett histogram för jämförelse mellan ugnarna. En energibalans för vardera ugn gjordes och gav förståelse var de stora förlusterna sker. Energibalansen gavs av brännarnas totalt förbrukade energi, avgasförluster, väggförluster, askaförluster, sumpförluster, nyttiga energin till aluminiet och övriga förluster. I övriga förluster inkluderades förluster vid dörröppning vilket också beräknades. Ytterligare undersöktes parametrarna dörröppningstid, sumpvikt, körningstid och vikt på tungt aluminium individuellt för att fastställa vad som påverkar energiförbrukningen mest. Detta genom att jämföra smältcyklar där endast en parameter varierar. Parametern dörröppningstid undersöktes på en djupare nivå då denna parameter kan minimeras. Resultaten påvisade att ena ugnen hade mer oregelbunden energiförbrukning än den andra vilket berodde på att den tillverkar en större variation av aluminiumlegeringar och har tillgång till en förvärmningsugn. De största förlusterna var avgasförlusterna, sumpförlusterna och övriga förluster. En stor del av övriga förluster var förluster vid dörröppning. Väggförlusterna var märkbara och askaförlusterna var minimala. Undersökning av dörröppningstid visade att dörröppningstiden påverkade energiförbrukningen markant. / A project has been carried out together with Gränges AB which treated an energy analysis of their two oxyfuel furnaces for aluminium melting. The aluminium melt largely consists of recycled scrap and this method is called secondary melting. These secondary melting plants consumes a huge amount of energy and that is why a minimization of the furnace’s energy consumption is needed. The two furnaces have similar construction, and the main difference is their melting capacity, 25 and 45 tonnes respectively. Despite their similarities a difference in energy consumption is shown which creates an interest for a comparison of the furnaces. With a collection of earlier measurement data of several parameters the energy consumption of every melting cycle could be calculated. For comparisons of energy consumptions, the unit kWh/tonne was used. The energy consumption of every melting cycle was placed in a histogram for simple comparison. An energy balance of each furnace was done which gave understanding of their major losses. The energy balance consisted of the total used energy from the burners, the flue gas losses, the wall losses, the dross losses, the slag losses, the useful energy output for aluminium and the miscellaneous heat losses. One part of the miscellaneous heat losses is the losses from door opening which also was accounted to. Furthermore, the parameters door opening duration, slag weight, the melting cycle duration and heavy aluminium weight was examined individually to understand its impact on the furnace energy consumption. This was done by comparing the melting cycles consumed energy when only one of the parameters varied. The parameter door opening duration was examined more profound because it is a parameter that can be minimized. The results showed that one of the furnaces had more irregular energy consumption. This was due to this furnace producing a higher variety of aluminium alloys and utilizing a preheating furnace. The major energy losses were flue gas losses, the slag losses, and the miscellaneous losses. The door opening duration was a major part of the miscellaneous losses. The wall losses were noticeable, and the dross losses were minimal. The examination of the parameter door opening duration showed that this parameter largely affected the furnace consumed energy.