Till följd av EU:s miljömål 2020 har svenska statliga och kommunala miljömål satts upp för att minska energianvändningen. EU:s 2020-mål syftar till att minska energianvändningen i Europa med 20 procent fram till år 2020 från det att målet sattes upp 2010. På kommunal nivå har detta inneburit att fastighetsbolag, privata men främst kommunala aktörer, har tvingats att se över sin energianvändning. Arbetet i denna rapport föranleds av en av de besparingsåtgärder som har vidtagits nämligen att komplettera befintliga fjärrvärmeuppvärmningssystem med värmepumpar. Uppdraget avser utveckling och utvärdering av en beräkningsmodell för denna typ av system. För att skapa ett pålitligt beslutsunderlag i arbetet med att minska energianvändningen krävs välgrundade beräkningar. Befintliga beräkningsmodeller lägger stor vikt vid ekonomiska faktorer och tar därmed liten hänsyn till tekniska aspekter och omgivande faktorer. Målet med arbetet har varit att skapa en beräkningsmodell vilken i större utsträckning speglar den faktiska situationen och påvisar ett mer välgrundat beslutsunderlag. Arbetet inleddes med en litteraturstudie vilken innefattade relevant forskning och grundläggande fakta om värmepumpar och fjärrvärmesystem. Beräkningsmodellen har utvecklats löpande under projektet där nya funktioner samt ny information ständigt tillkommit. Projektet har resulterat i en fungerande beräkningsmodell vilken innefattar fler parametrar än tidigare motsvarigheter. Tillsammans med uppdragsgivaren sattes tre olika mål upp för beräkningsmodellen, dessa var:  Att på ett intuitivt sätt presentera information och data.  Att skapa en transparent struktur vilken är enkel att följa.  Att skapa ett flöde genom modellen vilket följer en önskad arbetsgång. Dessa mål anses ha blivit uppfyllda, dock finns möjlighet till vidareutveckling. Modellen skulle exempelvis kunna kompletteras med mer automatiserade optimeringsberäkningar och justeras för att hantera andra typer av systemlösningar. / As a result of the EU's environmental 2020 goal, the Swedish government and municipal boards has put up internal goals to reduce energy consumption. EU 2020 goal aims to reduce energy consumption in Europe by 20 percent by the year 2020 from that the target was set in 2010. At the municipal level, this has meant that private but mainly public housing properties have been required to review their energy use. The work in this report is based on one of the savings measures that have been taken, which is to supplement existing district heating systems with exhaust air heat pumps. The project aims to develop a calculation model for evaluation and computation for this type of system. To create a reliable basis for decisions, efforts were made to produce just calculations. Existing computational models are focused on economic factors and thus takes little consideration of technological aspects and environmental factors. The aim of the work has been to create a computational model which more closely reflects the real situation and demonstrates a more informative decision basis. The work began with a literature review which included relevant research and basic facts about exhaust air heat pumps and district heating systems. The calculation model has been developed continuously during the project in which new functions and new information constantly has been added. The project has resulted in a working computational model which includes many more parameters than previous reviewed models. Together with the client three sub goals were set up for the model, these were:  To intuitively present information and data.  To create a transparent structure which is simple to follow.  To create a flow through the model, which follows a desired work process. These goals are considered to have been fulfilled in the developed calculation model, however, it's possible to further develop this model. The model could, for example, be supplemented with more automated optimization calculations and be adjusted to handle other kinds of heating systems.

The current energy context is characterized by the absolute necessity to reduce carbon emissions in order to tackle climate change and avoid its bleakest consequences. Furthermore, the overall energy supply system presents plentiful inefficiencies that lead to outrageous waste of energy.                 Spain's energy outlook is also marked by its astonishingly high energy dependence, which has contributed to its secular deficit in the trade balance.                 District heating systems permit to cover the heat demand from the residential, service and some components of the industrial sector utilizing excess heat that otherwise would be wasted, thus, reducing the total primary energy demand. In addition, they ease the development of renewables and enable a a reduction of greenhouse emissions and other hazardous gases.                 Despite its their advantages towards the fulfilment of climate change goals and the improvement of the country's economic situation,  they they only represent an insignificant contribution to Spain's heat demand. The main target of this dissertation has been to determine the economic feasibility of regarding the development of a district heating system in the Spanish city of Gijón.                 The city of Gijón counts on several parameters that allow the development of a centralized supply, such as several sources of excess heat and a high population density with little urban sprawl. However, other circumstances such as the low specific heat demands endanger the success of these systems.                 The first step towards the determination of the economic feasibility has been to assess the heat demands of the different subsectors that comprise the building stock. Particular care has been taken in order to attain the most realistic figures to supplement lack of official statistics with other sources. Furthermore, the final results have been compared to other independent evaluations, allowing to determine its accuracy.                 Following the calculation of heat demands, the attention is focussed on the estimation of the costs of the different elements that entail the construction and operation of a district heating system; the construction and maintenance of the distribution network, the heat supply, and the interface between the distribution network and the customer's systems, the substations. The assessment of these expenses has endeavoured to be rather conservative.                 The estimation of the specific cost of heat for the district heating system and its contrast with current forms of heat supply has allowed drawing the conclusion that the new network would be economically competitive despite the conservative assumptions taken. In addition, the system would practically eliminate the emissions of carbon dioxide and nitrogen oxides from the building stock.                 Finally, the viability of the system to changes in certain key parameters has been evaluated. Overall, the system's economic performance is not jeopardized by different configurations and solely two factors, the cost of capital and the connection rate could put at risk the success of the undertaking.

Vid förbränning av bränslen med hög vatten- eller vätehalt följer mycket av förbränningsenergin med denfuktiga luften som lämnar skorstenen vid anläggningen. Ett vanligt exempel är förbränning av trädbränsleeller hushållsavfall i kraftvärmeverk. För att öka anläggningens verkningsgrad och samtidigt rena luftenfrån svaveldioxid och metaller kan en rökgaskondensering av skrubbertyp användas. Svalt vatten sprutasin i en fyllkroppsbädd och möter där de heta rökgaserna. När rökgaserna kyls frigörs energi genom attvattnet i rökgaserna övergår från ångfas till vätskefas, energi som t.ex. kan användas för att värmafjärrvärmenätets returledning. Det här arbetet har utförts på uppdrag av Hifab DU-teknik som det senaste året har utfört studier ochberäkningar på rökgaskondenseringen vid Kraftvärmeverket Torsvik vilket har lett till förbättradeffektivitet. Genom simuleringar och beräkningar i bl.a. Matlab har författarna till den är rapportenförsökt verifiera de siffror för optimalt kondensatflöde som DU-teknik beräknat samt tittat på hur anläggningen påverkas av förändrade flöden och temperaturer i fjärrvärmereturen. En stor del av arbetet har legat i att förstå teorin kring värmeväxlare samt energi i fuktig luft på djupet.Det teoretiska ramverket vi satt upp kan ses som en grundlig introduktion till ämnena och en fördjupningav det vanliga kursinnehållet under Högskoleingenjörsutbildningen i maskinteknik vid Linköpingsuniversitet. Målet med det förberedande metodarbetet har varit att hitta uttryck för de olika temperaturerna ianläggningen som gör det möjligt att simulera förändringar i anläggningen. Modeller har tagits fram för attmed hjälp av de ingående temperaturerna i en värmeväxlare kunna simulera och beräkna de utgåendetemperaturerna givet olika massflöden. Modellen har visat sig fungera väl för värmeväxlaren som ärkopplad mot fjärrvärmenätet. Vid beräkningarna av temperaturer ut ur fyllkroppsbädden har två metodertestats. Författaren har studerat vad som händer om kondensattemperaturen ut ur fyllkroppsbädden sättstill daggtemperaturen för rökgaserna. Försök har också gjorts att betrakta fyllkroppsbädden som en sortsvärmeväxlare. Resultatet av författarnas beräkningar av kondensatflöde avviker till viss del från DU-tekniks beräknadekondensatflöden för ändrad pannlast i anläggningen. För att helt hamna på samma resultat behövde denvarma kondensattemperaturen anta en något högre temperatur än enbart daggtemperaturen. Antagandetär rimligt att göra men i vilken storleksordning är svårt att dra några slutsatser kring. Vad gäller metoden med att betrakta fyllkroppsbädden som en värmeväxlare finns där både framgångaroch brister. Framgångarna ligger i att trenden för de olika temperaturerna tycks stämma överens med denteori som författarna har lagt fram för värmeväxlare och vad som händer när de olika flödena går upp ochner i en värmeväxlare. Bristerna ligger dock i att metoden ej tar hänsyn till den värme som frigörs vidkondenseringen utan bygger helt på att medierna i bädden ej genomgår fasomvandlingar. Två viktiga förslag på fortsatt arbete lyfts fram i slutet av rapporten. Författarna ser dels att man iframtiden studerar möjligheten att betrakta fyllkroppsbädden som två separata värmeväxlare där de torrarökgaserna möter en delström av kondensatet och fukten i rökgaserna möter en annan delström avkondensatet. Vidare framförs en önskan om att man i framtiden testkör rökgaskondenseringen vid olikakondensatflöden under en längre tid för att uppnå stationära förhållanden i temperaturerna vilka senarekan användas för att ta fram matematiska uttryck för vad som händer med de utgående temperaturerna utur fyllkroppsbädden när kondensatflödet förändras eller när den ingående temperaturen tillfyllkroppsbädden ökar eller minskar. / When burning fuels with high water or hydrogen content, much of the combustion energy follows themoist air that leaves the chimney at the plant. A common example is the combustion of wood fuel orhousehold waste in CHP-plants. In order to increase the plant's efficiency and at the same time clean theair from sulfur dioxide and metals, a flue gas condensation of scrubber-type can be used. Cool water isinjected into a filling bed and meets the hot flue gas. When the flue gases are cooled, energy is released bythe water in the flue gases when vapor turns into liquid form, energy that can be used e.g. to heat thedistrict heating network's return line. This work has been carried out on behalf of Hifab DU-teknik, which in the past year has carried outstudies and calculations of the flue gas condensation at the Torsvik CHP plant, which has led to improvedefficiency. Through simulations and calculations in Matlab, this report tries to verify the optimalcondensate flow calculated by DU technology and study how the plant is affected by changed flows andtemperatures in the district heating network’s return line. The authors of this work have put a lot of effort into understanding the theory of heat exchangers andenergy in moist air in depth. The theoretical framework we set up can be seen as a thorough introductionto the subjects and an in-depth study compared to the usual course content during the Bachelor's degreeprogram in mechanical engineering at Linköping University. The goal of the preparatory method work has been to find expressions of the different temperatures inthe plant that make it possible to simulate changes in the plant. Models have been developed to be able tosimulate and calculate the outgoing temperatures given different mass flows using the ingoingtemperatures in a heat exchanger. The model has proven to work well for the heat exchanger, which isconnected to the district heating network. In the calculations of temperatures out of the filling bed, twomethods have been tested. The authors’ has studied what happens if the condensate temperature out ofthe filling bed is set to the dew temperature of the flue gases. Attempts have also been made to considerthe filling bed as a kind of heat exchanger. The result of the authors' calculations of condensate flow differs to a certain extent from the DU-teknik’scalculated condensate flows during a changed boiler load in the plant. To end up at the same result, thehot condensate temperature needed to take a slightly higher temperature than the dew temperature. Theassumption is reasonable to make, but it is difficult to draw any conclusions about the magnitude. Regarding the method of considering the filling bed as a heat exchanger, there are both successes andshortcomings. The success lies in that the trend for the different temperatures seems to be in line with thetheory that the authors have presented for heat exchangers and what happens when the massflowsincrease or decrease in a heat exchanger. However, the shortcomings lie in the fact that the method doesnot take into account that heat is released during the condensation, but is based entirely on the fact thatthe fluid in the filling bed do not undergo phase transformations. Two important proposals for continued work are highlighted at the end of the report. It would beinteresting to study the possibility of considering the filling bed as two separate heat exchangers, where thedry flue gases encounter a partial current of the condensate and the moisture in the flue gases meetsanother partial current of the condensate. Furthermore, a desire is made to test the flue gas condensationin the future at different condensate flows for a longer period of time in order to achieve stationaryconditions in the temperatures. The data can later be used to produce mathematical expressions of whathappens to the outgoing temperatures of the filling bed when the condensate flow changes or when theingoing temperature of the filling bed increases or decreases.

Världens energianvändning är en central del i rådande klimatförändringar och smarta tekniklösningar tillsammans med nya beteendemönster är våra bästa verktyg för att minimera vår påverkan på planeten, däribland mest omtalat användningen av fossila bränslen. Detta arbete har utförts i samarbete med Caverion på beställning av Alimak group AB i Skellefteå, med syfte att undersöka gångbarheten i ett byte av värmekälla på en av Alimaks fastigheter, ifrån oljeeldning till fjärrvärme. Målet för arbetet har varit att ta fram ett konkret åtgärdsförslag, med tillhörande ekonomisk analys av lönsamheten i framlagt förslag. Genom undersökningar i form av litteraturstudier, beräkningar och platsbesök fastslogs fastighetens huvudsakliga effektbehov och ett helt nytt värmesystem dimensionerades. Energianvändningen beräknades varpå de teoretiska driftkostnaderna kunde tas fram och jämföras mellan dagslägets värmesystem samt med det förslagna åtgärdspaketet och dess kostnader. Resultatet blev ett komplett åtgärdsförslag där en investering på ungefär 555 Tkr innebär att fjärrvärme installeras på fastigheten och ett helt nytt värmedistributionssystem etableras. Tanken är att använda moderna fläktluftvärmare för att cirkulera rumsluften och värma upp den så att effektbehovet tillgodogörs med godtycklig marginal mot de osäkerheter som finns beräkningarna inbördes. Det föreslagna värmesystemet utmynnar i väsentligt minskade driftkostnader som betyder en årlig besparing på 380 Tkr med det nya värmesystemet och 480 Tkr om även ventilationen byggs om enligt Caverions förslag samtidigt. Vidare erhålls även en minskad klimatpåverkan av cirka 244 ton koldioxid per år. Utöver dessa huvudsakliga fördelar med förslaget så erhålls också en helt ny nivå av driftsäkerhet, reglerbarhet och översikt av anläggningen som i dagsläget inte finns. Med modern teknik kan hela värmesystemet styras centralt och automatiskt, samt kopplas ihop med förslaget ventilationssystem för en helt automatiserad drift av anläggningen. / The current energy usage worldwide is playing a central part in polluting the atmosphere and accelerating climate change. Intelligent technical solutions coupled with new behavioral patterns are our best tools to battle climate change and minimize our impact on the planet. Amongst these innovations and changes to our lifestyle, a central part is our usage of fossil fuels, of which usage is being restricted by governments worldwide, commonly via taxes. This forces us to reinvent ourselves and search for other options where we can, to minimize both our costs and our emissions of greenhouse gases.   Alimak in Skellefteå is currently finding themselves in a similar situation, and therefore requested a proposal for a new heating system on one of their properties to be delivered by Caverion via this report. The task at hand was to investigate the viability of changing out their current heating sources, three oil-furnaces to a new district heating powered system, and come up with a concrete proposal for a solution, and evaluate the economical profitability. Through a broad study of literature on the subject and several trips to the property to examine it, the heating power required to maintain an arbitrary indoor climate was calculated, with respect to the buildings shell, ventilation and infiltration. With this accomplished an entirely new heating system could be dimensioned to fit the property based on the given conditions. With this all done, the buildings annual energy consumption could be calculated and from that the theoretical operational costs emerged, to be compared with the oil-furnaces of today. The results of it all, is a proposal for a complete new heating package including fan-heaters, piping, control system and district heating substation. Amounting to an investment of 555 000 SEK, the system is deemed adequate to maintain a comfortable climate and circulate the warm air throughout the entirety of the rooms wherein the heaters are placed, and provide a sufficient margin of power given the uncertainties within the calculations. The investment turns out to lower the operational costs significantly, and an estimated 380-480 000 SEK will be saved annually depending on which of the options are chosen. Furthermore since this means that none of the oil-furnaces will remain, all the carbon dioxide emissions associated with heating the building are eliminated, previously amounting to a rough 244 tons annually in previous years. Needless to say this is a phenomenal gain for the environment. In addition to these main advantages of the proposal, there is also the completely enhanced level of operational reliability, controllability and overview of the plant that has previously not been available. With modern technology, the entire heating system can be controlled centrally and automatically and together with the proposed ventilation system the entire operation of building can be run fully automatically.

The first of July 2017, Boverket implemented new rules on how to calculate a buildings energy use. This was the first of two steps where Boverket implemented use with a factor depending on the type of energy used in the building and also a factor depending on the location of the building in Sweden. This removed the four zones that were previously used and gave all of Sweden the same energy requirement of 85 kWh/m2 Atemp, year. In the second step, a referral was sent with suggestions of the new stricter requirement to 2020. In the second change, the factors for energy use with electricity and district heating changed from 1,6 to 1,85 for electricity and respectively 1,0 to 0,95 for district heating. In the thesis, an apartment building in Västerås has been investigated. The primary energy has been evaluated in three different cases with different heating. District heating and geothermal heat pump has been calculated separately but also in combination with each other and with solutions as, from supply air ventilation with heat recovery (FTX) and solar panels. The purpose of the thesis is to see how future energy solutions are affected by the changes in Boverket and how to achieve the upcoming energy use regulations that are put on an apartment block. With calculations of the numbers that were implemented in 2017, the primary energy was calculated to 89,3 kWh/m2 Atemp, year for heat pump with district heating, 95,5 kWh/m2 Atemp, year for district heating and 119,4 kWh/ m2Atemp, year for the geothermal heat pump. When the primary energy was calculated with the suggested changes from the referral the value with geothermal heat pump with district heating changed to 92,9 kWh/m2 Atemp, year, with only district heating this changed to 93,6 kWh/m2 Atemp, year and with only a geothermal heat pump it changed to 138 kWh/m2 Atemp, year. This meant that none of the cases met the current 2017 requirement of 85 kWh/m2 Atemp, year and none met the requirement of the 2020 referrals of 78 kWh/m2 Atemp, year. The change that gave the most significant change in primary energy was to install FTX in the building. Results with FTX presents the primary energy for heat pump with district heating decreased from 92,9 kWh/m2 Atemp, year to 75,8 kWh/m2 Atemp, year, and in combination with district heating from 93,6 kWh/m2 Atemp, year to 76,3 kWh/m2 Atemp, year and heat pump decreased from 138 kWh/m2 Atemp, year to 106,5 kWh/m2 Atemp, year. This change made all the cases except the geothermal heat pump reach the 2020 requirement of 78 kWh/m2 Atemp, year. The conclusion of this work is that the possibilities to achieve the requirements are good and that the most challenging case to reach them is with the geothermal heat pump. But it comes with a higher price where investments are getting bigger and higher demands will be made on distributors and the execution. Therefore, it is crucial to find the best solution from both an energy perspective but also an economic perspective.

I detta examensarbete har olika metoder för uttorkning inom byggproduktion undersökts, samt hur val av energislag påverkar miljön men även dess kostnader. Till uttorkningsprocessen finns olika alternativ att använda sig av. Oftast används fjärrvärme då detta anses vara den mest miljö- och kostnadseffektiva metoden. När tillgång till fjärrvärme inte finns, måste ett provisoriskt värmesystem med annat energislag upprättas. Denna rapport kommer att behandla de energislag som finns på marknaden idag, gasol, el, diesel, pellets och fjärrvärme.  Resultatet i rapporten är grundat på verklig data för hur många kilowattimmar, som gick åt för endast provisorik uppvärmning och uttorkning under olika tidsintervall på ett redan slutfört bostadsprojekt. Utifrån inhämtad data gjordes en jämförelse av kostnader och koldioxidutsläpp för ett hetluftssystem med pellets, diesel och diesel med inblandning av Triboron som energislag. Jämförelsen resulterade i att diesel med inblandning av Triboron ”Fuel Formula” var det mest kostnadseffektiva alternativet. En inblandning av detta medel i dieselbrännaren sänkte både kostnader och koldioxidutsläpp. Det mest miljövänliga alternativet var pellets, vars koldioxidutsläpp endast stod för 2,2 procent av utsläppen ren diesel hade producerat.  Går pellets ej att nyttja i mån av plats eller kostnad, bör diesel med Triboron användas för att minska växthusutsläpp och kostnader. Grön el är det mest miljövänliga alternativet. Enbart el kan sällan användas för att täcka det effektbehov som krävs för en större uttorkning under vinterhalvåret, men är ett bra komplement. För att företag ska kunna säkerställa att deras el är så kallad grön el, kan man köpa andelar i vindkraftverk och på så sätt veta varifrån elen kommer. / In this thesis, different methods of dehydration have been investigated as well as how the choice of energy source affects the environment combined with its costs. In the dehydration process, there are different options to apply. Usually district heating is used as it’s the most considered method due to its costs and the environmentally aspects. When access to district heating is not available, a provisionally heating system must be established. This thesis will deal with the different energy sources that are available on the market today.  The thesis result is based on actual collected data from a completed construction project and how many kWh they used for provisionally heating system throughout the project. Based from the collected data, a comparison about costs and carbon dioxide emissions was made to compare different dehydration methods. The comparison gave the result that a combination of diesel Triboron “Fuel Formula” is the most profitable option due to its lower costs. The combination of Triboron and diesel showed a reduced indication of both costs and carbon dioxide emissions. The most efficient method from an environmental perspective was pellets. The carbon dioxide emissions accounted only 2,2 percent compared to pure diesel emissions. Whether pellets can be used or not due to logistics or costs, diesel combined with Triboron should be used as a complement to reduce carbon dioxide emissions and costs. However, the usage of “Green” electricity is the best option seen from an environmental point of view. A negative aspect with electricity is that it can rarely be used as a main source due to its highpower requirement during the winter season, but it’s a good complement. Companies can also be part of windmill projects to ensure themselves that they are using “green” electricity for their production.

<p>Syftet med detta examensarbete är att genomföra en energi- och systemanalys av den planerade stadsdelen Djurgården i Linköping. Den ska ge svar på vilket uppvärmningssystem kombinerat med hustyp som är mest systemriktigt. Att bygga så miljövänligt som möjligt för att mildra den globala uppvärmningen är i fokus för alla parter. Slutsatsen är att passivhus inte är miljövänligast när det byggs i ett fjärrvärmenät med kraftvärme.¹Det miljövänligaste och förmodligen det billigaste alternativet för alla parter är att bygga BBR2008 hus med fjärrvärme.²</p><p>Examensarbetet utreder en alternativ anslutning av passivhus till fjärrvärme. Resultatet visar att anslutningen med EPS PEX och ackumulator i ett sekundärnät lönar sig jämfört med en traditionell anslutning med Twin-stålrör i primärnät.³ Den alternativa anslutningens främsta egenskap är minskade värmeförluster med en bättre isolering.</p><p>¹ Passivhus är ett hus med bra och tät isolering som gör hela konstruktionen energisnål</p><p>² BBR2008 är hus med gällande energispecifikation från Boverket.</p><p>³ EPS PEX är plaströr med frigolit isolering</p> / <p>The purpose of the Master Thesis is to conduct an energy- and system analysis of the planed city district Djurgården in Linköping, Sweden. From a system perspective the thesis provides an answer to suitable combinations of heating system and house types. The focus of everyone in society today is to build as environment friendly as possible, in purpose to prevent global warming. The conclusion is that a passivehouse is not the best environment friendly solution to combine with a district heating system which includes a heating and power plant.¹ The best solution would be a BBR2008 house both from an environmental and probably also economical perspective.²</p><p>The Master Thesis investigates an alternative solution for how to connect passivehouses to district heating. The result shows that EPS PEX with accumulator in a secondary system is more economical than a traditional Twinpipe in a primary system.³ The best aspect of the alternative solution is the reduced heat losses due to better isolation.</p><p>¹ Passivehouse is a house with extremely god isolation that makes the whole construction energy efficient.</p><p>²BBR2008 is a house with Swedish regulations for energy efficient year 2008</p><p>³EPS PEX is a culvert system with plastic pipes and an isolation of cellular plastic</p>

<p>When a combined heat and power plant produces heat and power it often faces a deficit of heat load during the summer or other periods of time. This heat is often unnecessarily cooled away or the power production has to be reduced or shut off. If it is possible to store heat from periods with low heat demand to periods with high heat demand one can get many benefits. Among these benefits are: increased power production, decreased operation with partial load, uniformly distributed load.</p><p>To be able to store heat in situations like this long-term thermal heat storages are needed. In this thesis five different types of stores are presented: rock cavern storage, tank storage, pit water storage, borehole storage and aquifer storage. In this thesis the principles of the different storages is presented and experiences from operation in Sweden, Germany and Denmark are also presented.</p><p>The thesis contains a calculation of costs for the types of thermal heat storages that are suitable for use in a combined heat and power plant. To be able to function in a combined heat and power plant, a long-term thermal heat storage must be able to handle a high charge and discharge output. Storages that can meet these demands use water as store medium.</p><p>The conclusion is:</p><p>Pit storages are interesting if the capacity is below 20 000 m^3.</p><p>For capacities between 20 000 to 50 000 m^3, tank storages are most suitable.</p><p>Rock cavern storages are interesting if the capacity is larger than 100 000 m^3.</p><p>For capacities between 50 000 to 100 000 m^3, either rock cavern storages or connected tank storages are appropriate.</p>

<p>Syfte: Bakgrunden till detta arbete är att samfälligheten Långbacka där en av författarna bor har haft betydliga problem med värmeförluster. Vår uppsats bygger på att hjälpa styrelsen att lösa denna problematik. Till denna praktiska frågeställning har vi lagt en vetenskapsteoretisk aspekt genom att problematisera beslutsfattande i styrelsearbete.</p><p>I denna uppsats har vi haft som syfte att ikläda oss styrelsens roll och genom att själva vara en del i processen få känna på den komplexitet som uppstår kring beslut.</p><p>Metod: Vår teori är insamlad utifrån tre olika synvinklar. Dessa är rationell, icke rationell och en ekonomisk beräkningsmodell. Till dessa teorier har vi empiriskt samlat in information dels genom strukturerade intervjuer men även öppna samtal. Vi har i denna uppsats haft ett hermeneutisk förhållningssätt och ett deduktivt arbetssätt.</p><p>Resultat & slutsats: I denna del har vi utifrån ekonomiteknisk synvinkel kommit fram till tre praktiska svar till styrelsen. Den rationella modellen visar att Gävle Energi borde bli ny förvaltare av fjärrvärmenätet. I den icke rationella modellen är huvudbudskapet att använda sig av den tekniska utredningen och sedan gå vidare utifrån den. Den ekonomiska modell- beräkningen uppskattar huvudalternativets investeringskostnad till 503 kr/månad per hushåll. Nästa del är den vetenskapsteoretiska löpande texten där vi i korthet kommer fram till att beslutsfattande inte är antingen helt rationellt eller icke rationellt utan en blandning av båda.</p><p>Förslag till fortsatt forskning: I den ekonomitekniska delen av uppsatsen har vi hittat ett förslag på fortsatt forskning. Detta förslag bygger på problemet med tidsbristen hos Gävle Energi som gav att vi inte fick tillgång till något jämförelsematerial. Avsaknaden av detta material ledde till att vi inte kunde ställa deras kostnad i jämförelse mot investeringskostnaden. Det vore dock intressant att fortsätta arbeta med denna punkt efter färdigställandet av uppsatsen för att kunna presentera en sådan kalkyl för samfällighetens styrelse. I den vetenskapsteoretiska delen så skulle vi gärna se att man vidare utreder konkreta förslag på mixade modeller av ickerationell och rationellt tänkande.</p><p>Uppsatsens bidrag: Vi anser att vår uppsats på ett bra sätt belyser de bakomliggande processerna när ett beslut tas. Vi belyser det rationella och det icke rationella sambandet vilket ger läsaren en god uppfattning om vad man bör ta i beaktning när man till exempel blir tilldelad ekonomiska rapporter.</p> / <p>Aim: The background for this work is that the community Långbacka, where one of the authors is living, has had considerable problems with heat loss. Our thesis is based on helping the board to solve this problem. At this practical issue, we have a scientific aspect to problematize the decision-making in the Board. In this paper, we have intended to take upon ourselves the Board's role and be a part of the process and get to know the complexities that arise around the decision.</p><p>Method: Our theory is gathered on the basis of three different angles: the rational, non-rational and an economic calculation. To these theories, we have empirical information gathered through interviews but also open conversations. We have in this paper had a hermeneutic approach and have worked deductive.</p><p>Result & Conclusions: In this part, which is based on a economic technological point of view, come to the three pieces of practical answers to the Board. One, according to the rational model, gives that Gävle Energi becomes the new manager of district heating network. In the non-rational model is the main message the use of the technical investigation and then proceed on the basis of it. The economic model suggests that the alternative investment cost is estimated at 503 sek / months per household. The next part is the current scientific text in which we briefly come to that decision making is not either totally rational or non-rational, but a mixture of both.</p><p>Suggestions for future research: In the economic technological part of the paper, we have found a proposal for further research. This proposal is based on the problem of shortage of time at Gävle Energi, which gave that we have not had access to any comparison material. The absence of this material led to that we could not make their cost in comparison to the investment cost. However, it would be interesting to continue working with this point after the completion of the paper to be able to present such a calculation for the community board. In the scientific part, we would like to see that it is investigating further concrete proposals in mixed models of non-rational and rational thinking.</p><p>Contribution of the thesis: We believe that our thesis highlights the underlying processes when a decision is taken in a good way. We highlight the rational and the non-rational relationship which gives the reader a good idea of what one should take into consideration when one for example, is assigned financial reports.</p>

<p>Arvika Fjärrvärme AB, a district heating company from Arvika, today cover 74 % of their total energy production with biofuel wich runs a 16 MW bioler giving process water at saturated liquid state.</p><p>In recent years Vaporel AB has introduced a new tecnique that gives an external generation of steam after boilers. The concept is built on an adiabatic pressure drop of the saturated liquid in a so called Flashbox which makes a small part of the liquid to evaporate. The generated steam is lead into a turbine where electricity is in a conventional manner.</p><p>The purpose with this rapport was to do a basic study for the specific system at Arvika where it’s possible to see the potential production of electricity that follows an installation of a flasbox.</p><p>The final goal was to introduce an economic analysis of a flashox installation at given conditions.</p><p>To reach our goals we have created a model in Excel where we used the given conditions at Arvika Fjärrvärme to do our calculations. The model has been tested at three different states, of process water returning to potboiler, to be able to decide the optimal operation for the system at present.</p><p>The studies have resulted in a pressure of the processwater at 14,5 bar (at) and a pressuredrop to 9,5 bar (at) in the flashbox. The condenser pressure is set to 0,5 bar (at) what is equal to 81 ˚C. Energy to the district heating net is produced in the condenser and heat exchanger.</p><p>The result of our calculations clearly shows that to reach the highest turbine-efficiency as possible and gain the largest profit the highest process-waterflow possible should be used.</p><p>That means 70 kg/s after present conditions.</p><p>At the highest boiler efficiency the turbine will produce 694 kW. At this state the water that returns to the boiler will be at temperature 148 ˚C (14, 5 bar).</p><p>Totally during a year the production of electric energy could reach 2, 47 GWh/year. The energy used by the pumps will increase with 0,21 GWh over the year at that state.</p><p>Included all economic factors this will generate a profit of 0, 97 million (SEK)/year.</p><p>To make an installation of a flashbox system more profitable an increased generation of electricity have to be made. This could be done by an installation of new pumps to be able to run the process-water at a larger flow to increase the amount of steam made in the flashbox.</p> / <p>Arvika fjärrvärme producerar idag 74% av sitt värmeunderlag via en hetvattenpanna som drivs med biobränsle och har en maxeffekt på 16 MW.</p><p>På senare år har företaget Vaporel AB introducerat en ny teknik på marknaden som ger en extern ångproduktion efter hetvattenpannor.</p><p>Konceptet är byggt på en trycksänkning som medför att delar av det mättade vattnet förångas efter att ha letts in i en så kallad flashbox. Efter flashboxen äntrar ångan en turbin där el produceras på konventionellt vis.</p><p>Syftet med denna rapport har varit att ta fram en grundläggande studie för Arvikas specifika system där det är möjligt att se den potentiella elproduktionen vid en flashboxinstallation.</p><p>Det slutgiltiga målet med rapporten har varit att kunna presentera en lönsamhetsbedömning för en flashboxinstallation vid givna driftfall.</p><p>För att kunna uppfylla uppsatta mål har en Excelmodell konstruerats där beräkningar utförts efter givna förutsättningar, detta utefter tre olika driftfall för att kunna fastställa den mest optimala driften för systemet i dagsläget.</p><p>Studierna har lett fram till att vi har kunnat fastställa ett maximalt tryck efter pannan på 14,5 bar (at) samt en trycksänkning över flashboxen till 9,5 bar. Kondensortryck efter turbinen har satts till 0,5 bar(a) vilket ger en kondensations temperatur motsvarande 81 ˚C. Energi till att värma fjärrvärmevattnet tas via kondensorn samt en värmeväxlare.</p><p>Resultatet av våra beräkningar visar tydligt att vi för att nå en så hög turbineffekt som möjligt och därmed en större lönsamhet skall ha ett så högt processvattenflöde som tillåts, enligt dagens förutsättningar 70 l/s.</p><p>Vid högsta panneffekten kommer turbinen att ge 694 kW, enligt Excelmodellen, vid en returtemperatur till pannan satt till 148 ˚C.</p><p>Sammanlagt under året, med Arvikas varaktighetsdiagram som grund, kommer vi att kunna producera 2,47 GWh el/år varav pumparna kommer att kräva 0,21 GWh el extra per år.</p><p>Med alla ekonomiska faktorer inräknade så kommer detta att ge en vinstkalkyl på 0,97 miljoner /år.</p><p>För att kunna göra dessa installationer lönsamma krävs att vi ökar elproduktionen och därmed den årliga vinsten, detta skulle kunna göras i och med installation av nya pumpar för att uppnå ett större flöde i pannkretsen.</p><p>Vidare bör en studie göras för att bedöma lönsamheten gällande en ombyggnad av rökgaskondenseringen för att kunna klara en större effekt och därmed kunna använda högre returtemperaturer till biopannan. Detta skulle generera ett högre genomsnittligt flöde över året.</p>