På uppdrag av Hifab AB har detta examensarbete utförts under vårterminen 2015. En ny livsmedelsbutik ska etableras i Umeå, där Hifab AB har anlitats som generalkonsult av Coop Nord. I dagsläget finns endast ett utkast på hur byggnaden ska se ut eftersom byggnationen av butiken beräknas starta våren 2016. Detta innebär att det finns stora möjligheter att undersöka smarta energilösningar som kan appliceras på den framtida butiken. För att erhålla energistatistik att utgå från användes en Coop-butik i Kramfors som invigdes våren 2012 som referensbutik i detta projekt. Syftet med detta arbete var att undersöka olika energialternativ och energieffektiviserande byggtekniska lösningar för den planerade butiken. Detta för att den planerade Coop-butiken, tillsammans med andra framtida butiker, ska kunna byggas energieffektiv redan från början och för att driftkostnaden för butiken ska bli så låga som möjligt samtidigt som påverkan på miljön blir minimal. Detta projekt ska vara en vägledning i val av energisystem och byggtekniska lösningar för den aktuella Coop-butiken och även vid projektering av framtida livsmedelsbutiker i Sverige, framförallt i norra delen av landet. Projektet har innehållit två olika delar och ett flertal mål. Det första delmålet var att undersöka vilket av alternativen fjärrvärme eller bergvärme som är det mest ekonomiskt lönsamma för den nya butiken. Nästa delmål var att undersöka möjligheten och kostnaden för att installera solceller på den nya butiken. Målet var även att undersöka om det fanns alternativa sätt att tillgodose kylbehovet på jämfört med de kompressorkylmaskiner som finns i referensbutiken. I den andra delen av projektet var målet att bygga upp en modell av referensbutiken i ett energiberäkningsprogram och att simulera energieffektiviserande lösningar på denna. Detta för att undersöka hur mycket energibesparingar som kunde erhållas, framförallt i minskat uppvärmningsbehov per år. De metoder som användes för utförandet av detta arbete var studiebesök, intervjuer, kontakt med företag, litteratursökning och datorsimuleringar. Inledningsvis utfördes ett studiebesök på referensbutiken för att få en överblick över dess utformning och uppbyggnad. För undersökningen av fjärrvärme, bergvärme och solceller upprättades kontakt med olika leverantörer medan undersökningen av alternativa kylmetoder utfördes som en litteraturstudie. För den andra delen av projektet valdes IDA Indoor Climate and Energy (IDA ICE) att användas som energiberäkningsprogram. Referensbutiken modellerades i programmet och fick sedan fungera som grundfall på vilken ett antal, utvalda energieffektiviserande lösningar testades. De viktigaste slutsatserna i detta projekt är att när värmesystem ska väljas för den nya butiken så är fjärrvärme ett mer lönsamt alternativ när valet står mellan fjärrvärme och bergvärme. Slutsatsen för den del i projektet där solceller undersöktes är att det är en lönsam investering att installera solceller på den nya butiken utifrån de beräkningar som har erhållits från två leverantörer. Det bästa alternativet var en tunnfilmssolcell som gav en återbetalningstid på cirka sju år och en investeringskostnad på cirka 1,5 miljon kronor om statsbidraget erhålls. Av det totala elbehovet skulle då cirka 20 % täckas av produktionen från solcellspanelerna. Slutsatserna som kan göras när de energieffektiviserande lösningarna testades var att de två som gav störst energibesparing var behovsstyrning av ventilationsflödet och minskad belysningseffekt. Dessa två energieffektiviserande lösningar rekommenderas att undersökas närmare för att utreda möjligheten att implementera i den nya butiken.

Syftet med markvärme i stadsmiljöer är ofta att hålla gator, torg och andra relevanta markytor snö- och halkfria, till nyttan av att kunna undvika snöröjning. Markvärme är dock en dyr affär och problematisk för miljön.Tekniska verken i Linköping AB är en kommunalägd koncern som bland annat producerar och levererar fjärrvärme, fjärrkyla och markvärme som en tjänst inom divisionen Energi. Företaget har sett ett behov att utreda möjligheten att energieffektivisera markvärmen, då man ser att slutanvändningen av energi är för hög och kunderna inte är beredda att betala de priser som satts för markvärmen.Examensarbetet har syftat till att kartlägga dagslägets markvärme i Linköping och utreda förändringsmöjligheter som kan leda till en energieffektivisering och hur detta påverkar företagets produktion och kostnader.Kartläggningen av markvärmen har visat att det finns ett behov av att standardisera och förbättra styrningen i markvärmesystemens undercentraler. Förslag har därmed tagits fram att komplettera befintliga styrsystem, som har marktemperaturgivare, med fuktgivare, nederbördsgivare och att med den utrustningen inrikta sig på prognosstyrning för att minska slutanvändningen av energi då behovet av markvärme är litet.Energieffektiviseringsåtgärden har utretts med hjälp av en klimatmodell, utvecklad i ett beräkningsverktyg för simulering av styrmetod och väderlek. Modellen är ett marktvärsnitt som representerar markvärmens konstruktion och styrning och tar hänsyn till väderlek som påverkar markytans temperatur. Med denna modell har effektiviseringsåtgärden kunnat utredas. Resultaten av examensarbetet visar att möjlighet till stora energimässiga och ekonomiska besparingar genom enkla förändringar i styrmetod. / The purpose of ground surface heating is often to proactively avoid slipping risks, with the benefit of being able to avoid snow removal.Such snow melting systems are, however, an expensive business for the environment and also an expensive in an economic sense.Tekniska verken i Linköping AB is the regional utility situated in Linköping, Sweden, and among other things produce and deliver heating, cooling and ground surface heating as a service within the division Energy. The company has seen a need to investigate the possibility to improve the energy efficiency of the surface heating system, due to observations of a high energy use for the service as well as customers unwillingness to pay for the service due to too high prices.The purpose of this thesis has been to map the current ground surface heating system and identify possibilities for changes in order to improve its energy performance. Further, the goal has been to present saving potential and investigate how such changes affect the company’s production and costs.The mapping of the system has shown that there is a need to standardize and improve the control systems in each individual surface heating system. Proposals have therefore been to furnish the existing control systems with complementary equipment. Currently, the system is equipped with temperature controls, however, the proposal has been to complement it with humidity and precipitation sensors, and have a focus on weather forecasts. The goal with this proposal is to decrease the end-use of energy when the need for heating is low.The proposal has been investigated using a climate model, developed in a computational tool for the simulation of the control method and weather conditions. The model is a ground cross-section representing the surface heating system design, control system, and weather conditions that affects the ground surface temperature. With this model, the proposal of change in the system has been investigated. The results of the thesis indicate a possibility of major savings of energy and costs by simple changes in the control method.

Former studies have shown that a considerable part of industries’ energy usage can stem from idle times in the production. This thesis, carried out at Siemens Industry sector, evaluates the potential for using the control system to automatically put machines into energy saving mode during idle times. The main part of the thesis consists of a case study performed on machine tools at a Scania production site in Södertälje. Through load measurements the potential for energy savings was determined. The results show that there is a great potential for energy savings during idle times at the site. 20 to 50 percent of the machines’ energy usage can be reduced if they are put into energy saving mode when they are not used. However, the implementation of pause management in an existing control system is often too expensive to be motivated alone. Instead this should be considered before overhauls or rebuilds of machines and production sites. Another way of reducing costs can be to use a standard for pause management like PROFIenergy. A general conclusion is that industries with discrete manufacturing and long pause times have a great potential for energy savings. The same holds for machines with position control, such as robots and machine tools. The thesis also highlights the need for proper energy measurements at a production site in order to evaluate the potential for and results of an energy efficiency measure.

En energikartläggning har gjorts hos Chips AB för att undersöka hur energin fördelas över de olika produktionslinjerna. Energianvändningen från processer som är gemensamma för alla produktionslinjer har också undersökts. Energianvändningen för dessa har fördelats över pro- duktionslinjerna eftersom produkterna även ska bära upp dessa energikostnader. Där det vi- sade sig att chipslinjen använder överlägset mest energi under ett år, 13 200 MWh, men den linjen körs mest också. Näst störst energianvändning hade moslinjen som bara låg på 6 600 MWh. När energianvändningen beräknades per producerat kilogram visade det sig att det var moslinjen som använder mest energi, 2,75 kWh/kg. Från energianvändningen beräknades kostnad och koldioxidutsläpp, både totalt och per pro- ducerat kilogram. Här visade det sig att moslinjen även har högst koldioxidutsläpp och högst kostnad per producerat kilogram. Chipslinjen har näst högst koldioxidutsläpp per producerat kilogram, men det är de friterade produkterna från PF2-linjen som har näst högst kostnad per producerat kilogram. Det beror på att det är olja som används till fritösen i PF2-linjen. Flera åtgärdsförslag för att minska energianvändningen har tagits fram. Det var två skorstenar som hade mycket överskottsvärme som kan användas, chipsfritösen och PF1-fritösen. De bästa förslagen skulle vara att använda denna överskottsvärme till uppvärmning av lokaler och tappvarmvatten samt uppvärmning av blanchörvatten. Tillsammans skulle detta i bästa fall kunna ge en årsbesparing på ungefär 516 000 € och ändå ha en återbetalningstid under ett år. Andra åtgärdsförslag som också undersöktes var förvärmning av luften till chipspannan, absorptionskyla och elproduktion, men dessa förslag hade mindre besparingspotential och längre återbetalningstid än det första förslagen. / An energy analysis has been made at Chips AB to investigate how the energy is distributed over the various production lines. Energy from processes common to all production lines have also been investigated. Energy use for these have been distributed over the production lines since the products also should carry these energy costs. There, it is shown that the potato chips line is using by far the most energy in a year, 13,200 MWh, but it is the line that runs the most too. The potato mash line had the second largest energy use, at 6,600 MWh. But when the energy usage was calculated per kilogram produced, it turned out that it was the potato mash line that use the most energy, 2.75 kWh/kg. From the total energy use the cost and carbon emissions were calculated, both in total and per produced kilogram. Here it showed that the potato mash line also has the highest emissions of carbon dioxide and the highest energy cost per kilogram produced. It is also the potato chips line that has the second highest emissions of carbon dioxide per kilogram produced, but it is the fried products from the PF2 line that has the second highest energy cost per kilogram pro- duced. This is because the fryer in the PF2 line uses oil to heat up the frying oil. Several proposed measures to reduce energy use have been developed. Three of the chimneys that were measured at Chips AB had a lot of excess heat that can be used, it was the potato chips fryer, the PF1 boiler and the PF1 fryer. The best proposed measures is to use the excess heat for space heating and domestic hot water and to heat the blanching water. Together, these measures could at best be able to provide an annual saving of approximately € 516,000, and still have a payback period of less than a year. Other proposed measures that also were inves- tigated were preheating of the air to the potato chips boiler, absorption cooling and power generation, but these proposals had less savings and longer payback periods than the first pro- posals.

Världen står inför stora utmaningar för att klara av den globala uppvärmningen och klimathotet. Som ett steg i att begränsa temperaturökningen på två grader beslutades på FN:s klimatmöte i Paris 2015 ett bindande klimatavtal som ska börja gälla 2020. För att uppnå Sundsvalls kommuns energimål med att minska energianvändningen med 20 % genomförs ett antal projekt med stor energibesparing i kommunägda fastigheter. Detta gjorde att WSP Systems anlitades år 2014 för att utföra en energikartläggning av Hedbergska skolan för att identifiera åtgärder som minskar energianvändningen, vilket resulterade i rapporten ”Förstudie energieffektivisering”. Resultatet av energikartläggningen utmynnade i energibesparingsprojektet ”Hedbergska energispar” som inkluderar olika typer av åtgärder och renoveringar.   Syftet med det här arbetet är att följa upp och utvärdera den tidigare förstudien för att se hur utfallet blev med energianvändningen och kostnader. Målet är att komma med förslag till andra eller förbättrade tillvägagångssätt vid arbeten som Förstudie energieffektivisering. Hedbergska skolans energianvändning var år 2013 2250 MWh fördelat på 1600 MWh fjärrvärme och 650 MWh el vilket motsvarar en specifik energianvändning på 241 kWh/m2, år. Rekommenderade åtgärder som presenterades i Förstudie energieffektivisering beräknas minska den totala energianvändningen med 35,5 %, till 157 kWh/m2, år, med åtgärder som inkluderar bland annat byte av fönster, nytt ventilationssystem och ny belysning. När Hedbergska energispar är avslutat beräknas energianvändningen att ha minskat med 41,3 %, till 143 kWh/m2, år, detta utan att byta fönster. Kostnaderna har dock blivit höga i Hedbergska energispar. Det är svårt att dra några slutsatser från arbetet med uppföljningen eftersom att det genomförda projektet skiljer sig på flera områden från vad som rekommenderades i förstudien. Detta resulterar i att de beräkningar som presenterades i förstudien påverkas och därför inte längre är aktuella. Rekommendationer utifrån arbetet är att tydligt klargöra vad förstudien kommer att användas till och hur stora kostnader för åtgärder beställaren kan acceptera. Beräkningsmässigt bör fokus ligga på att göra djupare beräkningar för åtgärder inom belysning och ventilation med senaste klimatdata. / The world faces major challenges to cope with global warming and climate change. As a step in limiting temperature rise by two degrees, the UN Climate Change Conference in Paris 2015 decided on a binding climate agreement to begin in 2020. In order to achieve the energy goals of the municipality of Sundsvall in reducing energy consumption by 20%, a number of projects with high energy savings in municipal property are being implemented. WSP Systems was contacted in 2014 and preformed an energy survey in the school “Hedbergska skolan” to identify measures for reducing energy usage, resulting in the pre-study report "Förstudie energieffektivisering". The result of the energy audit resulted in the energy saving project "Hedbergska Energispar" which includes various types of measures and renovations. The purpose of this work is to evaluate the potential of energy savings and the cost-effectiveness in the measures recommended in the report Förstudie energieffektivisering. In order to improve future energy projects, this work will present different kind of suggestions of improvements in the approach of energy surveys. In 2013 the energy use of Hedbergska skolan was 2250 MWh of which 1600 MWh where district heating and 650 MWh where electricity. The energy performance of the school was 241 kWh/m2/year in 2013. The recommended energy measures in Förstudie energieffektivisering where calculated to decrease energy consumption by 35,5% and to result in an energy performance of 157 kWh/m2/year. These energy savings where obtained by actions including; changing windows, new ventilation system and new indoor lightning system. The project, Hedbergska energispar will have a decrease of energy usage by 41,3% and an energy performance of 143 kWh/m2/year when finished, without changing the windows. However, this comes with high costs. There are some difficulties in comparing the result of the energy savings project to the energy audit report since the project differs in some ways from the pre-study. Therefore, it is difficult to draw conclusions from this. As a consequence, the calculation presented in the pre-study energy audit are affected by this and can no longer be used as a basis for actions. Recommendations based on the work with the evaluation are to clarify what the purpose of the energy audit is and what costs for actions are acceptable for the client. Energy calculations should be focused on more extensive calculations for indoor lightning and ventilation using the latest climate data.

Energieffektivisering av byggnader blir mer och mer aktuellti en bransch där kraven blir högre och högre.Alternativenför att uppnåmer energieffektiva byggnader är fåoch riktar sig generellt sätt mot att öka isoleringstjockleken för en byggnadsdel.Detta kan visa sig bli ett problem i tätbebyggdastäderoch orterdär tomtareor är begränsade och möjligheten att öka väggar och taks tjocklek ej finns som alternativ.Denna rapport undersöker möjligheterna till att byta ut grundläggningsmaterialet byggnadsbetong till en lättare, mer värmeisolerande betong LWAC, eller lättklinkerbetong.Detta för att dåminska byggnadens värmebehov genom att öka grundens isoleringsförmåga och minska värmeförlusterna.Detta byte görs inom simuleringsprogrammet IDA-ICEdär simuleringar utförs i sex olika städer med sex olika klimat. Simuleringarna utförs för en modell som har samma uppbyggnad, materialskikt, installationer och karakteristiska materialvärden som en faktisk byggnad, Backen 6:1, som är lokaliserad i Umeå, Sverige. Vid simuleringarna jämförs värmebehovet för simuleringsmodellen när den använder byggnadsbetong vs lättklinkerbetong. Resultatet visar på en sänkning av byggnadens U-värdemen en ökning av byggnadens värmebehov.Detta resultat kopplas till lättklinkerbetongens lägre densitet och sämre värmelagringsförmåga jämfört med byggnadsbetongens högre densitet och bättre värmelagringsförmåga. / Energy efficiency of buildings is becoming increasingly more relevant in an industry where energy requirements are getting higher and higher. The different options for achieving a more energy-efficient building are few and generally aimed at increasing the insulation thickness ofa specific building component. This may prove to be a challenge in urbancities where plot areas are limited, and the possibility of increasing wall and roof thickness’s is not a viable option.This report examines the possibility of replacing the architectural concrete in the foundation to a lighter, more insulation concrete called LWAC, or lightweight aggregate concrete. This would in turn reduce the building’s heating demand by increasing the foundations insulation capacity and reduce the buildings overall heat loss. This replacement takes place in the energy simulation program IDA-ICE. In IDA-ICEsix simulations are performed in six different cities around the world. Allthe simulations are performed for a building model that has the same structure, material layers, installations and characteristic material values as an existing building, Backen 6:1, located in Umeå, Sweden. In the simulations, the heat demand for the model are compared while using architectural concrete in the foundation vs using lightweight aggregate concrete. The results from these six simulations showsan overall decrease forthe buildings U-valuebut an increase in the building’soverallheat demand. This result is later linked to the lightweight aggregate concretes lower density and inferior heat storage capacity compared to the architectural concretes higher density and superior heat storage capacity.

En stor del av samhällets miljöpåverkan har ursprung hos bostaden, p.g.a. ineffektiva byggnader/energisystem och de boendes attityd mot energianvändningen. PEF är en förkortning för primärenergifaktor, vilket berättar hur mycket primära energiresurser som används för en källa. Examensarbetet undersökte uppvärmningssystem kombinerat med värmelagringssystem till en villa, med fokusering att finna den högsta verkningsgraden av primärenergianvändning samt uppfylla komforttemperatur och varmvattenbehov. Syftet med arbetet var att utöka kunskapen om bostäders uppvärmning integrerad med värmelagring, för att kunna minska användningen av primärenergi till framtida byggnader. Målet med arbetet var att besvara två frågeställningar:   Frågeställning 1: Vilken systemlösning ger den högsta verkningsgraden av primärenergianvändning och samtidigt uppfyller värmebehovet? Frågeställning 2: Hur mycket reducering av miljöpåverkan ger det optimerade systemet jämfört med en vanlig villas uppvärmningssystem?  De studerande uppvärmningssystemen var solfångare och värmepump. Värmelagringssystemen var fasomvandlingsmaterial, ackumulatortank och borrhålslagring. En vanlig villas uppvärmningssystem bestämdes till en luftvärmepump, en mindre ackumulatortank och ett kompletterande el-element.   Arbetet genomfördes i en litteraturstudie där information hämtades via akademiska böcker, vetenskapliga rapporter, myndigheter och lämpliga webbplatser. För att besvara frågeställningarna byggdes en teoretisk beräkningsmodell i Simulink.  Resultatet av undersökningen redovisade att systemkombinationen solfångare, ackumulatortank (med el-patron) och fasomvandlingsmaterial gav den högsta verkningsgraden av primärenergianvändning. Med en beslutsamhet att systemlösningen kan tillämpas på alla geografiska platser där uppvärmningsbehov förekommer och solinstrålningen är minst lika hög som Mellansverige, övrig geografi bör också tillämpa ackumulatortank och fasomvandlingsmaterial, men ersätta solfångaren. / A large part of society's environmental impact originates from the housing, due to inefficient buildings/energy systems and the attitude of the residents energy use. PEF is an abbreviation for primary energy factor, which tells you how much primary energy resources are used for a source. This degree project investigated heating systems combined with heat storage system for a villa, focusing on finding the highest efficiency of primary energy and simultaneously fulfill comfort temperature and hot water needs. The purpose of the work was to expand the knowledge of heating systems integrated with heat storage, in order to reduce the use of primary energy for future buildings. The aim of the work was to answer two questions: Question 1: Which system solution gives the highest efficiency of primary energy use and simultaneously satisfy the heating needs? Question 2: How much reduction of environmental impact provides the optimized system compared to a standard villa heating system?  The investigative heating systems were solar collectors and heat pumps. The heat storage systems were phase change materials, storage tank and borehole storage. A common villa heating system was determined as an air heat pump, a smaller storage tank and a supplementary electrical element.  The work was conducted in a literature study where information was obtained through academic books, scientific reports, authorities and appropriate websites. To answer the questions a theoretical calculation model was built in Simulink.  The result showed that the system combination solar collector, storage tank (with electric cartridge) and phase change materials gave the highest efficiency of primary energy use. With determination the system solution can be applied to all geographic locations where heating needs are present and solar radiation is at least as high as Central Sweden, other geography should also apply storage tank and phase change materials, but replace the solar collector.

The aim of this study was to investigate energy saving measures, primary for reducing the energy use for heating domestic hot water in Gamla Studentstaden, Uppsala. Gamla Studentstaden, a residential area for university students built in the 1950’s, consists of 14 buildings with student dormitories and apartments. Furthermore, the study aimed to present an overall cost analysis of the measures. The investigated measures were; drain water, individual metering and charging of water, solar thermal collectors with and without seasonal storage and exhaust air heat pumps combined with solar cells. Theoretical formulas showed that drain water and individual metering and charging of water decreased the demand of delivered energy by 0.6-2.4% and 0.2-2.5% respectively. According to the cost analysis, drain water was a profitable measure. Individual metering and charging of water was however not due to complicated installations. Using VIP Energy as a simulation tool, the remaining measures were investigated. With solar thermal collectors, the demand of delivered energy decreased by 3.8-5.8%. Combining solar thermal collectors with seasonal storage, the energy reduction increased to 4.3-7.1%. Implementation of exhaust air heat pumps reduced the demand of delivered energy by 37.6%. Combining exhausted air heat pumps with solar cells led to a reduction of delivered energy of 39.6%. Neither thermal solar collectors nor exhaust air heat pumps were profitable measures. However, solar cells as a sub-system in combination with exhaust air heat pumps were considered profitable.

I Sverige står bostads-och servicesektorn för nästan 40 % av den totala energianvändningen och därför har många byggnader behov av energieffektivisering. Arbetet utgår från Eken, en del av Karlbergsskolan i centrala Karlstad, som är en kulturmärkt byggnad från 1890-talet. I byggnaden pågår gymnasieutbildning, förskola samt idrottsverksamhet i en gymnastiksal. Byggnaden ventileras i dagsläget med konstant luftflödessystem (CAV). Behovsstyrd ventilation (DCV) innebär att reglera ventilationen efter närvaro och behov, genom att upprätthålla en bra luftkvalité och termisk komfort och samtidigt effektivisera energiförbrukningen. Syftet med detta arbete var att undersöka hur behovsstyrning med IR-sensorer eller CO2-sensorer kan påverka energiförbrukningen och driftkostnader av Ekens ventilationssystem, samt undersöka hur innetemperaturen påverkas vid CO2-reglering jämfört med befintligt driftfall. Målet var att beräkna årliga energibesparingar (MWh/år) och investeringsutrymme (kr) till utgifter som uppkommer vid ombyggnation av dagens CAV-system. Ett ytterligare mål var att beräkna innetemperatur vid olika fall då förutsättningar som rumsplacering, solinstrålning, utetemperatur och intern personbelastning varieras och beroende på CO2-reglerat eller konstant luftflöde. Energibesparingar avseende energi till fläktar och värmebatterier, beräknades i Excel baserat på olika luftflöden beroende på personbelastning. Investeringsutrymmet beräknades utifrån årliga besparingar av driftkostnader. Innetemperaturer beräknades i en dynamisk simuleringsmodell för tre dygn och tre rum med olika förutsättningar. Energibesparingar för IR- och CO2-reglering av ventilationssystemet resulterade i 53 MWh/år (-44 %) respektive 77 MWh/år (-64 %) jämfört med befintligt CAV-system. Efter 15 år bidrog IR- och CO2-reglering till besparingar på ca 520 kkr (IR) respektive 750 kkr (CO2). Skillnaden på innetemperaturen vid behovsstyrt flöde jämfört med konstant luftflöde var lägre än en grad i majoriteten av fallen. Den största skillnaden på 2,7 °C uppstod en solig dag för ett rum med fönster mot sydost. Behovsstyrning är uppenbart fördelaktigt för byggnaden ur energi- och miljöperspektiv. Investeringskostnaden för de två olika metoderna är troligtvis ungefär lika stora och hur ekonomiskt lönsam investeringen är beror på återbetalningstiden. Luftflödesreglering leder inte till några större problem för rumstemperaturen och i annat fall borde temperaturproblem kunna åtgärdas genom solavskärmning eller temporärt ökat ventilationsflöde. / In Sweden, the housing and services sector accounts for close to 40 % of the total energy use, hence why many buildings require energy efficiency. This study is based on the Eken building, which is a historical building from the 1890s, a part of Karlbergsskolan in central Karlstad. The building operates with a secondary education, preschool and a gymnasium. It is currently ventilated by a constant air volume-system (CAV). Demand controlled ventilation (DCV) involves controlling the ventilation according to occupancy and requirement, by maintaining acceptable indoor air quality and thermal comfort, while simultaneously decreasing the energy consumption. The purpose of this study was to investigate how demand-controlled ventilation can improve energy efficiency and operating costs of the ventilation system in Eken, using either IR- or CO2-sensors, as well as investigating how indoor temperature is affected by reduced air flow due to CO2-controlled ventilation. The goal was to calculate the annual energy savings (MWh/year) and anticipate the investment range (SEK) for expenses incurred in rebuilding the current CAV-system. An additional goal was to calculate indoor temperature due to CO2-controlled airflow or constant airflow (CAV) under different circumstances. We did this by varying conditions such as location, solar radiation, outdoor temperature and occupancy. Energy savings for fans and heaters were calculated in Excel, based on different airflows depending on occupancy. The investment range was calculated on the basis of annual savings of operating costs. Indoor temperatures were calculated with a dynamic simulation model for three days, in three rooms, with different conditions. Energy savings for an IR- or CO2-controlled ventilation system resulted in 53 MWh/year (- 44 %) and 77 MWh/year (-64 %) respectively compared to consisting CAV-system. After 15 years, IR- and CO2-regulation contributed to savings of about 520 kkr (IR) and 750 kkr (CO2). The difference of indoor temperature during the demand-controlled flow rate in comparison to constant airflow, was less than one degree in the majority of cases. The biggest difference of 2,7 °C occurred on a sunny day in a room with windows facing southeast. Demand-controlled ventilation is clearly beneficial from an energy- and environmental perspective. The investment cost of the two different methods is probably about the same range and the economic profit depends on the payback period. Airflow regulation does not lead to any major temperature problems, however if there are any problems they may be addressed by solar shielding or temporarily increased air flow rate.

One way to make a dehumidifier system more energy efficient is to attach a heat pump onto the dehumidifier. In this master thesis, a MATLAB-based computational model is developed to simulate the heat pump application. The aim for this model is to optimize various configurations of the heat pump, and to be used as a tool in theproduct development process. The computational model should also verify the measurements that have been made on the prototype for the heat pump application. The heat pump application is mathematically described by a set of equations. Together with a set of unknown model parameters, this creates an equation system. Theequation system is then solved numerically with Newton's method in multiple variables. The validation of the calculation model shows relatively small model errors between simulated and measured data. The exception is the model error of the condensing temperature of the refrigerant, where the model error is more than twice as big as the error in other simulated temperatures. This may be due to extrapolating of curve fitted data in order to calculate the total efficiency of the compressor. Another method to calculate the total efficiency of the compressor should therefore be considered in order to reduce the model error of the condensing temperature of the refrigerant. Simulations of the model also show that choosing the refrigerant R134a over R1234yf increases the heat pump coefficient of performance (COP) by an average of 12 %. The results have also shown that heat exchangers with 3 tube rows instead of 2 gives the heat pump an increased COP. This result could be utilized tocompensate for the reduced COP when R1234yf is the refrigerant of choice.