Två år efter att bostadsrättsföreningen Backadalen gjorde en investering i bergvärme för sina lägenheter på Hisingen, Göteborg, startades ett pilotprojekt vid namn Smart Heat. Syftet med Smart Heat är att drifta borrhål och värmepumpar på ett så kostnadseffektivt sätt som möjligt. Detta görs genom att den billiga värmen som finns på sommaren lagras som bergvärme och används under den kallaste delen av året med hjälp av värmepumpar. Denna rapport tittar på hur optimal en Smart Heat installation kan bli men behandlar endast investering i värmepumpar och borrhål, med begränsningen att temperaturen i borrhålen är mellan 5 till 40◦C. En systemdesign ritades upp och genom linjärprogrammering i MATLAB så optimerades driftningen av borrhål och värmepump utifrån givna indata och antaganden. Denna optimering användes sedan i mjukvaran Earth Energy Design för att simulera temperaturen och ta fram storlek på borrhålslager. Tre olika konfigurationer av effekt och volym på borrhålssystem valdes och undersöktes. Antalet borrhål blev 252, 187 respektive 91 och dessa täcker 90%, 66% respektive 35% av det totala värmebehovet från november till april, exkluderat varmvattenbehovet. Driftnyttan, dvs skillnaden mellan att endast använda fjärrvärme och att kombinera fjärrvärme och borrhål, blev 1,55 MSEK, 1,12 MSEK och 0,58 MSEK. Investeringskostnaden som till 67% bestod av värmepumpskostnaden blev 46, 34 och 17 MSEK, vilket gav en återbetalningstid på runt 50 år för en kalkylränta på 2% för alla tre konfigurationer. Utifrån analysen i denna rapport så dras slutsatsen att en sådan investering med låga temperaturer i borrhålslagret inte själv är ekonomiskt genomförbar. En investering i borrhål och värmepump borde däremot jämföras med andra energikällor vid utbyggnad av områden utan redan fungerande fjärrvärmenät eller annan värmekälla. Ekonomiskt så är kostnaden av värmepump det som påverkar resultatet mest. Möjliga åtgärder för att sänka kostnaden av en sådan investering är en högre temperatur i borrhålen och en lägre framledningstemperatur till bostäderna, vilket gör värmepumpar mindre nödvändiga för systemet. För de tre olika scenarierna i denna rapport så kan ingen slutsats dras att fjärrvärmesystemets effektbalans skulle påverkas på ett negativt sätt. Avslutningsvis så är bergvärme kombinerat med fjärrvärme en lösning som borde undersökas vidare och den kan vara en viktig del för att uppnå en högre mängd förnyelsebar energi på energimarknaden. / In 2017, two years after the housing association Backadalen made an investment in geothermal heat for 20% of its apartments in Hisingen Gothenburg, a pilot project called Smart Heat was started. The purpose of Smart Heat is to operate boreholes and heat pumps in the most cost-effecient way possible. This means that the cheap heat that is available in the summer is stored as geothermal energy and used during the coldest part of the year with the help of heat pumps. This report looks at how an optimal Smart Heat installation can provide the best profitablility. This thesis is limited to a temperature in the boreholes at 5 to 40 degrees and only deals with investments in heat pumps and boreholes. A system design was drawn up and then optimized on given input using linear programming in MATLAB. This optimization was then used in the program Earth Energy Design to simulate the temperature and derive borehole layer size. Three different configurations of power and capacity of borehole systems were selected and investigated. The number of boreholes were 252, 187 and 91, which covers 90%, 66% and 35%, respectively, of the total heat demand from November to April, excluding the hot water requirement. The operating benefit, i.e. the difference between using only district heating and combining district heating and boreholes, was 1.55, 1.12 and 0.58 million SEK. The investment cost, whereof 67% consisted of the heat pump cost, was 46, 34 and 17 million SEK, giving a payback time of around 50 years at a discount rate of 2% for all three configurations. The conclusion is that an installation like Smart Heat with limited temperatures in the boreholes is not by itself economically feasible. On the other hand, an investment in boreholes and heat pumps should be compared with other energy sources and further investigated in the development of areas without already functioning district heating networks or other renewable heat sources. Economically, the cost of a heat pump impacts the result the most. Some options for reducing the cost of such an investment is through a higher temperature in the boerholes and a lower supply temperature to the houses. By changing these temperatures, the heatpump will be less necessary to the system. For the three different scenarios in this report, the power balance of the district heating system would not be adversely affected. Finally, geothermal heat combined with district heating is a solution that should be investigated further and which can be an important part of achieving a higher amount of renewable energy in the energy market.

Denna studie analyserar de rapporterat höga förlusterna i ett småskaligt fjärrvärmenät i Lessebo där styrkort för år 2013 redovisar förluster på 38 %. Genom att med en kvantitativ metod beräkna de värmeförluster som sker genom värmeledning i rörnätet görs en bedömning om rörnätets utformning är källan till de höga förlusterna eller ej. Studien ger indikationer på att fjärrvärmenätet i Lessebo är bra utformat och det därför finns oidentifierade orsaker till de höga förlusterna. Utöver redogörande av värmeförluster ger rapporten även kunskaper om fjärrvärmebranschens flera tekniker, begränsningar och framtida utvecklingsmöjligheter.

In a time where energy efficiency and saving measures are becoming more common terms in the energy industry, it is necessary to examine the district heating networks. One of the possible measures for efficient district heating is low-temperature secondary system. This thesis examines the potential benefits available with low temperature secondary heating systems versus conventional primary connections by comparing simulated models with the data collected from existing secondary system. The simulated cases in the report is modeled, calculated and simulated in the software NetSim. The results of the simulations demonstrated a reduced power requirement for the low temperature system with 4.8 kW, which approximately is a decreasing of 6 %. Heat losses from the simulated models turn out to be lower than the actual operating systems as a result of increased temperatures in the network. The difference between the simulated and real operating systems can therefore be useful in future projects for validation. Something that can be seen is that the line density of the secondary networks often is below what is considered as a profitable expansion. This does however not mean that secondary systems should not be built, as more aspects of a low temperature secondary system may be of interest to energy companies. The price models for secondary heat networks that were investigated differ, which could indicate that the market for secondary heat in district heating systems is young and under development. / I en tid där energieffektiviseringar och besparingsåtgärder blir allt mer aktuella begrepp inom energibranschen finns det anledning att undersöka fjärrvärmenäten. En av de tänkbara åtgärderna för effektivare fjärrvärmenät är lågtempererade sekundärsystem. Detta examensarbete undersöker vilka eventuella fördelar som finns med lågtempererade sekundära värmesystem kontra konventionella primäranslutningar, genom att jämföra simulerade modeller med insamlad data från befintliga sekundärsystem. De simulerade fallen i rapporten är modellerade, beräknade och simulerade i programvaran NetSim. I resultatet från simuleringarna påvisas ett minskat effektbehov för de lågtempererade systemet med 4,8 kW, vilket motsvarar en sänkning med ungefär 6 %. Värmeförlusterna från de simulerade modellerna visar sig vara lägre än de faktiska driftfallen till följd av ökade temperaturer i näten. Just skillnaden mellan de simulerade och verkliga driftfallen kan därför bli användbara vid framtida projekt för att validera projekteringen. Något som också kan utläsas är att linjetätheten (levererad MWh/meter kulvertledning) för de sekundära näten ofta understiger vad som anses som en lönsam utbyggnad, det betyder dock inte att sekundära system ej bör byggas, då fler aspekter av ett lågtempererat sekundärnät är av intresse för energibolagen. De prismodeller för sekundärvärme som undersökts skiljer sig åt vilket skulle kunna indikera att marknaden för sekundärvärme är ung och under utveckling.

Sammanfattning Syfte Syftet med pilotstudien var att utvärdera hur kristallfaserna i högtranslucent zirkoniumdioxid (3Y-TZP) påverkas av åldring i munmiljö (in-vivo-metod) och in-vitro-metoder för artificiellt åldrande: vattenförvaring, termocykling och autoklavering. Material och metod Totalt framställdes 16 provkroppar av högtranslucent zirkoniumdioxid (3Y-TZP) med slutmått på 1 mm i tjocklek och 5 mm i diameter. Provkropparna frästes med hjälp av CAD/CAM-teknik ur en Katana Zircon HTML-disk och sintrades enligt fabrikantens anvisningar. Provkropparna delades in i fyra grupper beroende på åldringsmetod. En grupp åldrades in-vivo under fem veckor i munmiljö med provkropparna cementerade på individuella gomplåtar. Resterande tre grupper åldrades artificiellt: vattenförvaring i fem veckor, termocykling i 959 cyklar och autoklavering i två minuter. Provkropparna analyserades med hjälp av diffraktometer för att undersöka kristallfaserna före och efter åldring. Resultat  kontrollgruppen innan åldringen bestod av tetragonal och kubisk fas. Tetragonala och kubisk fas var kvar efter åldringen utan någon uträknad viktprocent. Resultat från analysen av diffraktometer visade en avsaknad av topparna vid 2θ 30° och 35° för samtliga 16 provkroppar. Efter åldringen hade alla fyra grupper märkbara toppar vid 2θ 22,5°. Slutsats  Oåldrad högtranslucent 3Y-TZP innehåller mestadels tetragonal kristallfas och en mindre del kubisk kristallfas. Varken åldring i munmiljö eller artificiell åldring genom vattenförvaring, termocykling eller autoklavering, motsvarande fem veckor, påverkar kristallfaserna generellt.  Nyckelord: 3Y-TZP, Artificiell åldring, Fasomvandling, In-vivo åldring, lågtemperatur-degradering. / Abstract  Purpose The purpose of the pilot study was to evaluate how the crystal phases of high translucent zirconium dioxide (3Y-TZP) are affected by aging in the oral environment (in-vivo method) and in-vitro methods for artificial aging: autoclaving, thermocycling and water storage. Material and Method Sixteen specimens of high translucent zirconium dioxide (3Y-TZP), 1 mm in thickness and 5 mm in diameter, were milled from a Katana Zircon HTML-disk and sintered. The specimens were divided into four groups depending on the aging method. One group was aged in-vivo for five weeks in oral environment with the specimens cemented on individual palate plates. The remaining three groups were artificially aged: water storage for five weeks, thermocycling for 959 cycles and autoclaving for two minutes. The specimens were analyzed using a diffractometer to examine the crystal phases before and after aging. Results The control group before aging consisted of tetragonal and cubic phase. Tetragonal and cubic phases remained after aging without any calculated percentage by weight. Results from the diffractometer analysis showed a lack of peaks at 2θ 30 ° and 35 ° for all 16 specimens. After aging, all four groups had noticeable peaks at 2θ 22.5 °. Conclusions Unaged high translucent 3Y-TZP contains mostly tetragonal crystal phase and a small amount of cubic crystal phase. Neither aging in an oral environment nor artificial aging by water storage, thermocycling or autoclaving, corresponding to five weeks, generally affects the crystal phases. Keywords: 3Y-TZP, Artificial aging, Phase transformation, In-vivo aging, Low-temperature degradation

Då varje människa tillbringar större del av dagen inomhus så är det viktigt att ha en bra termisk komfort, efter som den termiska komforten påverkar upplevelsen på jobbet i hemmet eller i skolan. Människor kan påverkas negativt när den termiska komforten inte uppfyller kraven.   Syftet med undersökningen är att undersöka hur lågtemperaturssystemens förmåga är med avseende på termisk komfort och om de uppfyller kraven. Undersökningen använder beräknings data från tidigare utfört arbete då beräkningarna valideras av jämförelse mot andra undersökningar.   I detta arbete undersöker vi skillnader mellan golvvärme och luftvärme, där vi ser hur de olika systemen jämförs mot varandra under kontrollerade förhållanden med avseende på termisk komfort. De olika systemen som undersöks är luftvärme som är placerad under tak, luftvärme placerad under ett fönster, golvvärme som är jämnfördelad över golvet och golvvärme jämnfördelad med extra slingor under fönster. I undersökningen utförs en litteraturstudie som kommer att ligga till grund för vad ämnet för lågtemperatur innefattar samt hur de olika systemen fungerar och hur dessa kan användas som lågtemperaturssystem. Då i denna undersökningen så beaktas operativa temperaturen PMV, PPD och dragindex för att få en bra uppfattning hur den termiska komforten upplevs med avseende på golvvärme och luftvärme. Undersökningen har gett goda resultat då skillnaden i termisk komfort mellan de olika systemen har varit minimala och uppfyllt alla krav enligt BBR. Resultaten har jämförts mot tidigare gjorda undersökningar av lågtemperaturteknik och resultaten sammanfaller bra med små avvikelser. För att välja ett av de fyra systemen som har visats bättre resultat med hänsyn på termisk komfort så har golvvärme med extra slingor under fönster bevisats vara det bättre alternativet, då PMV och PPD samt drag ligger under rekommendationen för termisk komfort. / When most people spend a larger part of the day indoors, it is important to have a good thermal comfort, as the thermal comfort affects the experience that you perceive when you are at work, at home or at school. This may then affect the health if the thermal comfort does not meet the requirements. The purpose of the survey is to investigate low temperature system performance in terms of thermal comfort and if it meets the requirements. The survey uses calculation data from previously performed surveys, as the calculations are validated by comparison with other surveys. In this survey we explore the differences between floor heating and air heating, where we look at how the different systems are compared to each other under controlled conditions regarding thermal comfort. The different systems under investigation are air heating placed on the wall, air heating placed under a window, floor heating evenly distributed over the floor and floor heating that has extra loops under windows. The study will carry out a literature study that will be based on the topic of low temperature and how the different systems work and how they can be used at low temperatures. In this survey, the operating temperature PMV, PPD and DR-index are considered to get a good idea of how thermal comfort is experienced regarding floor heating or air heating. The survey has given good results, since the difference in thermal comfort between the different systems has been minimal and fulfilled all BBR requirements. The results have been compared to previous studies of low temperature technology, as the results coincide well with minor deviations. To choose one of the four systems that have been shown superior in terms of thermal comfort, floor heating with extra loops under windows has been proven to be the better option, as PMV and PPD as well as values are below the recommendation for thermal comfort.