<p>Energianvändningen har i Sverige under lång tid varit väldigt hög. Den höga användningen leder till stor miljöpåverkan i form av utsläpp av växthusgaser. Sett bara till elanvändningen är bostadssektorn det område som dominerar. För att på ett enkelt och tillförlitligt sätt kunna beräkna energianvändningen i byggnader används ofta olika sorters energiberäkningsprogram. Detta examensarbete har kretsat kring en egenutvecklad energiberäkningsmodell, kallad Excel-modellen, utvecklad på VVS avdelningen på ÅF i Norrköping. Modellen är anpassad efter ställda krav i Boverkets Byggregler, BBR, och dess huvudsyfte är att beräkna årlig energianvändning och genomsnittlig värmegenomgångskoefficient i byggnader.</p><p> </p><p>Huvudsyftet har varit att på olika sätt verifiera modellen, dels mot annat erkänt energiberäkningsprogram, IDA ICE, och dels mot en verklig byggnad med givna data. Bäst resultat erhölls vid verifieringen mot IDA ICE, med en maximal skillnad resultaten emellan på 6 %. Vid verifieringen mot den verkliga byggnaden blev motsvarande resultat 16 %. Att skillnader i resultat uppkommer i det första fallet var väntat, då den egenutvecklade modellen och IDA ICE räknar på helt olika sätt. IDA ICE är ett dynamiskt program, som tar hänsyn till temperaturvariationer osv., medan modellen är ickedynamisk. Även i det andra fallet var det väntat att skillnader resultaten emellan skulle uppstå. Att få teoretiska resultat att helt överensstämma med verkligheten är svårt, vilket till stor del beror på osäkerhet i indata.</p><p> </p><p>En inventering av marknaden beträffande andra energiberäkningsprogram har gjorts. Detta för att om möjligt kunna visa om det finns andra intressanta program som klarar samma typ av beräkningar som Excel-modellen. Då fokus för inventeringen främst legat i själva kartläggningen av tillgängliga program, uteslöts tester av programmen. Av de studerade programmen kan endast rekommendation ges för IDA ICE, då detta användes vid verifieringsarbetet av Excel-modellen. Trots vissa brister hos Excel-modellen, som framkommit under arbetets gång, kan ändå rekommendationer ges för att använda den framför något annat energiberäkningsprogram.</p><p>Även en studie kring olika energilösningar i byggnader har gjorts. Detta för att om möjligt kunna påvisa vilken eller vilka lösningar som är bäst lämpade, dels rent miljömässigt och dels för att klara ställda krav i BBR. För att minska det stora elberoendet i landet bör fjärrvärme användas i de flesta fall. Om man bara ser till att klara ställda krav i BBR, bör någon form av värmepump tillsammans med ett vattenburet distributionssystem användas.</p>

Energianvändningen har i Sverige under lång tid varit väldigt hög. Den höga användningen leder till stor miljöpåverkan i form av utsläpp av växthusgaser. Sett bara till elanvändningen är bostadssektorn det område som dominerar. För att på ett enkelt och tillförlitligt sätt kunna beräkna energianvändningen i byggnader används ofta olika sorters energiberäkningsprogram. Detta examensarbete har kretsat kring en egenutvecklad energiberäkningsmodell, kallad Excel-modellen, utvecklad på VVS avdelningen på ÅF i Norrköping. Modellen är anpassad efter ställda krav i Boverkets Byggregler, BBR, och dess huvudsyfte är att beräkna årlig energianvändning och genomsnittlig värmegenomgångskoefficient i byggnader.   Huvudsyftet har varit att på olika sätt verifiera modellen, dels mot annat erkänt energiberäkningsprogram, IDA ICE, och dels mot en verklig byggnad med givna data. Bäst resultat erhölls vid verifieringen mot IDA ICE, med en maximal skillnad resultaten emellan på 6 %. Vid verifieringen mot den verkliga byggnaden blev motsvarande resultat 16 %. Att skillnader i resultat uppkommer i det första fallet var väntat, då den egenutvecklade modellen och IDA ICE räknar på helt olika sätt. IDA ICE är ett dynamiskt program, som tar hänsyn till temperaturvariationer osv., medan modellen är ickedynamisk. Även i det andra fallet var det väntat att skillnader resultaten emellan skulle uppstå. Att få teoretiska resultat att helt överensstämma med verkligheten är svårt, vilket till stor del beror på osäkerhet i indata.   En inventering av marknaden beträffande andra energiberäkningsprogram har gjorts. Detta för att om möjligt kunna visa om det finns andra intressanta program som klarar samma typ av beräkningar som Excel-modellen. Då fokus för inventeringen främst legat i själva kartläggningen av tillgängliga program, uteslöts tester av programmen. Av de studerade programmen kan endast rekommendation ges för IDA ICE, då detta användes vid verifieringsarbetet av Excel-modellen. Trots vissa brister hos Excel-modellen, som framkommit under arbetets gång, kan ändå rekommendationer ges för att använda den framför något annat energiberäkningsprogram. Även en studie kring olika energilösningar i byggnader har gjorts. Detta för att om möjligt kunna påvisa vilken eller vilka lösningar som är bäst lämpade, dels rent miljömässigt och dels för att klara ställda krav i BBR. För att minska det stora elberoendet i landet bör fjärrvärme användas i de flesta fall. Om man bara ser till att klara ställda krav i BBR, bör någon form av värmepump tillsammans med ett vattenburet distributionssystem användas.

Miljöfrågan har blivit mer och mer uppmärksammat i media och samhället. Detta har lett att mer krav ställs på att exempelvis minska energibehovet av flerbostadshus och därmed minska koldioxidbelastningen. Syftet med denna rapport är att besvara frågeställningen ”Hur kan olika kombinationer av energilösningar i flerbostadshus bidra till att vision och energimålen för NDS uppnås?”. För att kunna besvara huvudfrågan behövs data över modellfastigheters energibehov. Detta görs genom att få data och fakta från litteraturstudier och djupintervjuer. Med hjälp av energibehovet från intervjuerna kan koldioxidbelastningen beräknas och en jämförelse över de olika kombinationerna av energilösningar kan göras. Ett av resultatet från intervjuerna var att det framgick tydligt Boverkets energikrav för flerbostadshus är för lågt satt. Detta eftersom alla byggherrarnas modellfastigheter hade väsentligt lägre energibehov än Boverkets krav samt att respondenterna tyckte att kravet antingen var rimligt eller kunde skärpas. Respondenterna tyckte generellt att fjärrvärme var ett bättre alternativ vid uppvärmning då värmepumpar drivs av el. Detta då det finns risk att marginal el används som ger högre koldioxidbelastning enligt respondenterna. Vid efterföljande beräkning blev resultatet att den bästa modellfastigheten ur koldioxidsynpunkt var ett lågenergihus med frånluftvärmepump som använder grön el. I fallet nordisk elmix hade de båda passivhusen lägst koldioxidbelastning, följt av lågenergihuset i kombination med FTX och fjärrvärme. Viljan att bygga lågenergihus som samtidigt är lönsamma var hos alla respondenterna stor. Emellertid valet över tekniken som att bygga passivhus eller lågenergihus var åsikterna både negativ och positiv. Vid frågan om hur stor viljan och intresse över ny teknik som solenergi och gröna tak visade det sig att respondenterna inte använde solenergi i nybyggnation utan avvaktar tills det blir ekonomisk hållbara och kommersiellt gångbart. Under litteraturstudien framgick det att gröna tak skulle vara en energiåtgärd eftersom uppvärmnings- och kylbehovet skulle minska. Detta till motsatt till vad respondenterna svarade, de använde inte gröna tak som en åtgärd utan främst ur estetisk synpunkt, det såg vackert ut eller om en grönytefaktor behövdes uppfyllas. Att bygga modellfastigheterna som hade lägst koldioxidbelastning kan endast bidra till att NDS:s visions mål kan uppnås, men inte ensamt göra att dessa uppfylls. / Due to recent environmental concern regarding the climate change more and more pressure is laid on restricting the energy consumption on residential buildings, primarily to lower the carbon dioxide strain on the environment. The aim of this report is to answer how different combinations of energy solutions in residential buildings can contribute to the vision and energy goals of Norra Djurgårdsstaden (NDS) in Stockholm can be achieved. To answer this question an extensive literature study was done and interviewing five constructors who are connected in the NDS project. From the constructers the carbon dioxide strain could be calculated from energy consumption values of their model buildings. One of the results from the interviews was that the limit for energy consumption of residential buildings from Boverket was too low. This conclusion is due to the fact that all respondents’ model buildings had lower energy consumption than Boverkets’ limit and the response from the respondents said that the limit was reasonable or could be stricter. The general response of the respondents was that district heating is the better choice between using district heating or heat pumps when heating. This is because heat pumps are driven by electricity and when using electricity there is a risk of using marginal electricity. After the calculation of the carbon dioxide strain, the model building with the lowest strain was the exhaust air heath pump if it was driven by environmentally friendly electricity. If the model building was using Nordic electricity mix the model building with the lowest strain was the passive houses, then low energy house with the combination of FTX and district heating. The will to build low energy building was high, if it was on the same time profitable. But the response was both positive and negative on building passive house. It was clear after the interviews that new technology like solar energy and green roofs was negative. Using solar energy was interesting but the constructors are waiting until solar energy is more profitable and commercial marketable. Using green roofs to lower energy consumption was not likely, the constructors use green roofs on esthetic reasons or if the building had restriction on green areas. The conclusion of this report is if building model buildings with the lowest energy consumption would only contribute to NDS’s vision goals, not to alone fulfill the goal.

Att bygga hus är ett stort projekt, ofta är huset tänkt att bli ett hem eller en investering. Oavsett bör det vara en plats väl utformad för människan. Belastning på planeten är stor vid bygge både när det gäller utsläpp eller naturpåverkan.  Lösningarna styrs ofta av ekonomi där kompromisser dras över estetik, ekologi och anpassning till miljön runtomkring.   Detta projekt utgår ifrån flera aspekter av FN:s globala mål där undersökningar står till grund över vad man kan göra inom ramarna för teknik och funktioner.  Huset ska vara ett mindre fritidshus som ska kunna byggas off-grid, alltså utanför elnät med metoder som belastar miljön så lite som möjligt. Ett koncept ska tas fram med en modern stilren arkitektur.  Naturen står som utgångspunkt med mål att röras och påverkas så lite som möjligt.

This thesis explores the viability of various energy harvesting technologies for powering micro-scale IoT devices in outdoor environments, specifically for products developed by Thule Sweden AB. Through a comprehensive literature review and experimental testing, we evaluated the performance of solar panels and piezoelectric systems to identify sustainable power solutions that could replace or reduce dependence on traditional battery power. Our methodology involved controlled laboratory tests and real-world applications on car roof boxes and bike trailers to assess the technologies under practical conditions. The experiments aimed to achieve a minimum daily energy output of 20 Joules. This target was chosen with reference to the energy consumption data of a specific IoT device used by Thule. The results demonstrated that while both solar and piezoelectric technologies have their possibilities and limitations, they hold promise for integration into IoT applications, offering a step towards more sustainable product designs. These findings contribute to a broader understanding of energy harvesting’s potential to reduce environmental impact and enhance the self-sufficiency of energy production in outdoor IoT applications. / Denna avhandling undersöker genomförbarheten av olika teknologier för energiutvinning för att driva mikroskaliga IoT-enheter i utomhusmiljöer, specifikt för produkter utvecklade av Thule Sweden AB. Genom en omfattande litteraturöversikt och experimentella tester utvärderade vi prestandan hos solpaneler och piezoelektriska system i syfte att identifiera hållbara energilösningar som kunde ersätta eller minska beroendet av traditionella batterier. Vår metodik inkluderade både kontrollerade laboratorietester och praktiska tillämpningar på takboxar och cykelkärror för att bedöma teknologierna under praktiska förhållanden. Experimenten syftade till att uppnå en minsta daglig energiproduktion på 20 joule. Detta mål baseras på energiförbrukningsdata från en specifik IoT-enhet som används av Thule. Resultaten visade att även om både sol- och piezoelektriska teknologier har sina fördelar och begränsningar, har de potential för integration i IoT-applikationer, vilket erbjuder ett steg mot mer hållbara produktdesigner. Dessa fynd bidrar till en bredare förståelse för energiutvinningens potential att minska miljöpåverkan och förbättra självförsörjningen av energiproduktion för IoT-applikationer utomhus.