This diploma work is dealing with problems related to production of electrical energy in compliance with environmental protection and assessment of its production from non-renewable sources in reference to sources being renewable. The work puts emphasis on the importance and utilization of solar electrical energy. The sun is a source that will not get dried or mined out and will not stop shining. The goal of diploma work was to appraise the investment effectiveness with regard to a photovoltaic power station and assess the power plant influence in relation to classic sources for energy production and environmental protection. Within the diploma work, there were appraised three variants of the investment project which assumed life time longer than 20 years comprising conventional financial flows, surface size of 30 000 m2 and roughly required output of 1.5 MW. Single options were assessed upon economical evaluation regarding different ways of financing, in terms of price, output and guarantees provided by suppliers including the assessment of grant influence on the project effectiveness. Based on these data, the most suitable version for the investment project of building up the photovoltaic power plant was chosen. At the conclusion, it is possible to state that the photovoltaic power plant is very considerate towards the living environment in contrast to classical sources for electrical energy production, for example coal-fired power plants which heavily contaminate the environment, and nuclear power plants with risks of radiation escapes.

The Master’s Thesis prospects the suitability of installing a photovoltaic system and a cogeneration unit in the LIPOELASTIC manufacturing facility and proposes their actual realization. Theoretical part describes said facility, its current energy supply situation and presents the proposed realizations' principle of operation. Practical part contains concrete calculations needed for realizations' proposal and their economic evaluation both independently and jointly.

This master´s thesis proposal addresses the heating from the perspective of primary energy in the object. The building is located in Brno and is used as a villa with a pool hall. The object of this work is the selection of appropriate variants of three heat sources (gas boiler, pellet and electric) in terms of primary energy. The project is design of the heating system chosen mode of heat, which is a pellet boiler. The theoretical part is focused on the pellets and their history, classification, properties, production, storage and transport.

The thesis deals with energy intensity of a low energy office building. In the thesis, em-phasis is put especially on the calculation of energy consumption for heating (cooling). The energy intensity of the building is determined and evaluated by four methods of calculation, which are compared with a valid certificate of energy performance of the building, which arose at the time of its construction. In the experimental part of the the-sis, the energy intensity of the building is compared to the actual energy consumption obtained by two experimental measurements in heating season 2012/2013. (The building is operating partly only). Different methods of solutions and valid legal regulations are elaborated in detail in the first part of the thesis.

Till följd av ökade utsläpp av växthusgaser har klimatförändringar blivit ett faktum och ett väldiskuterat ämne världen över. Parallellt med klimatfrågan behöver den allmänna folkhälsan gynnas, och med ett ständigt växande samhälle växer även efterfrågan på fler idrottsanläggningar. Då byggnader står för en betydande del av bidragen till den globala klimatpåverkan och primärenergianvändning blir idrottsanläggningars miljöpåverkan en allt viktigare fråga. Vilka typer av anläggningar som bör byggas för att främja den allmänna folkhälsan samtidigt som miljöpåverkan minimeras är en fråga som fler och fler av Sveriges kommuner börjar diskutera. Att bygga idrottsanläggningar som multihallar i flera plan är ett fenomen som undersöks allt mer och kan möjligen vara en potentiell lösning. Syftet med detta examensarbete var att undersöka miljöpåverkanskategorierna klimatpåverkan och primärenergianvändningen från Hästhagens sporthall i Malmö. Hallen är byggd i två plan och innehåller därmed två fullstora gymnastikhallar staplade på varandra. Miljöpåverkan från denna multihall jämfördes sedan med den från en traditionell sporthall i ett plan. För att analysera miljöpåverkanskategorierna utfördes en livscykelanalys utifrån ISO-standarderna 14040 och 14044, och avgränsningar gjordes utifrån standarden för värdering ochberäkning av byggnaders miljöprestanda, SS-EN 15978:2011. Därmed undersöktes endast modulerna A1-A5 i byggskedet, vilka innefattar produktion av byggmaterial, transport och konstruktion, samt modul B6 som hanterar energiförbrukningen i driftfasen. Materialen som studerades var de som utgör klimatskalet av Hästhagens sporthall och består främst av betong, tegel, isoleringsmaterial och fönster. I driftfasen granskades klimatpåverkan och primärenergianvändningen av fjärrvärme samt fastighets- och verksamhetsel. Resultaten visar att det är produktionen av material i modul A1-A3, samt fjärrvärmen i B6 som har störst utsläpp av CO2-ekvivalenter och därmed bidrar mest till klimatpåverkan. Utslaget på multihallens antagna livslängd på 70 år har byggfasen en något större påverkan än driftfasen, 27 respektive 23 ton CO2-ekvivalenter per år. Vad gäller energianvändning är det driftfasen som brukar majoriteten av primärenergin, 795 GJ per år, vilket är drygt tre gånger mer per år än de 254 GJ som byggfasen använder. I jämförelsen med en traditionell sporthall i ett plan framgår att Hästhagens sporthall i två plan är något mer energieffektiv och har en lägre klimatpåverkan per tillhandahållen aktivitetstimme. Miljöpåverkan från idrottsanläggningar är dock ett förbisett område och det krävs mer forskning för att kunna dra generella slutsatser om huruvida sporthallar i fler plan är mer miljövänliga än traditionella hallar. / Due to the increase in greenhouse gas emissions, the issue of climate change is now a well debated topic worldwide. Simultaneously, the municipalities in Sweden are constantly working on improving the public health and with a growing society the demand for new sports facilities is increasing. Since the construction and operation of buildings contribute to a major part of the global climate impact as well as primary energy use, the environmental impact of sports facilities is an important question. What sorts of buildings that are most beneficial to increase the health of the general public, and at the same time minimizing the environmental impact, is a question that a growing number of municipalities in Sweden are starting to discuss. The aim of this thesis was to examine the climate impact and the primary energy use of Hästhagens sporthall in Malmö. The multi-use sports facility is constructed in two levels, putting two full-sized gymnasiums on top of each other. Its environmental impact was then compared to the impact of a traditional one-level gymnasium. To conduct this analysis, a life cycle assessment was preformed according to the international standards ISO-14040 and 14044, and the definitions and boundaries of the study was set based on the standard SS-EN 15978:2011, defining the calculation method and assessment of environmental performance of buildings. Thus, modules A1-A5, which include production of building materials, transportation and construction, as well as module B6, which handles the energy use during operation, were examined. The materials that are included in the pre-use phase make up the shell of the building and consists mostly of concrete, brick, insulation and windows. In the operational or use phase, district heating and electricity use were studied. The results show that the production of materials, modules A1-A3, as well as the district heating have the highest emissions of CO2-equivalents and that, if divided upon the total life expectancy of 70 years of the building, the pre-use phase has a slightly higher climate impact than the use phase, 27 versus 23 ton CO2-equivalents per year. Regarding primary energy use, the use phase require 795 GJ per year, and has thus more than a three-fold impact than the pre-use phase, which only requires 254 GJ per year. Compared to a traditional one-level gymnasium, Hästhagens sporthall is somewhat more energy efficient and has a lower climate impact per hour performed activity. However, more research is needed to make more general conclusions about the possibility of multi-use facilities in multiple levels to be more environmentally friendly than one-level establishments.

The Swedish residential sector consumes almost 39 % of Sweden’s final energy consumption. The European Union framework ”Clean Energy for all Europeans package” strives to promote a 32,5 % reduction as a result of energy efficiency measures. The Swedish legislation BBR regulates rules regarding new buildings, extensions and reconstruction of existing buildings. Excerpt 9 regards how energy is being used and determines the demands e.g. for a buildings primary energy use to be classified as a near zero energy building (NZEB). The energy use of a building, located in Västerås, Sweden, is being decided. Various energy efficiency packages are applied to a model in the simulation software IDA ICE. The results are compared with each other deciding the potential benefits of the energy efficiency measures. A substantial decrease of the energy consumption is detected, especially for the energy efficiency packages containing a geothermal heat pump (66 – 78 %). A life cycle cost analysis shows that the package containing a ventilation heat recovery system (FTX) combined with a geothermal heat pump is the optimal solution through an economical point a view. The solution yields a profit after 14 years. The analysis shows that all geothermal solutions, except a system consisting of a geothermal heat pump, FTX, energy efficient windows, rooftop insulation and a photovoltaic system, yields a profit during a 30-year investment period. None of the packages containing a district heat exchanger yield a profit. The simulation results show that by implementing any of the geothermal heat pump packages, the demands for classifying the building according to an NZE building are fulfilled. Regarding the district heating packages, only the package containing all the energy efficiency measures (energy efficient windows, rooftop insulation and PV) meets the demands to be classified as an NZE building. Regarding the environmental impact due to implementing the energy efficiency measures, the results show a reduced impact from applying the geothermal heat pump packages is equivalent to the energy consumption reductions. The results show that by implementing a district heating system, more than one additional energy efficiency measure must be applied to avoid an increased environmental impact. This thesis shows that implementing energy efficiency measures can decrease energy consumption and yield an economical profit to the existing building stock.

The building industry is responsible for 35% of final energy use and 38% of CO2 emissions at a global level. The European Union aims to reduce CO2 emissions in the building industry by up to 90% by the year 2050. Therefore, it is important to consider the environmental impacts buildings have. The purpose of this thesis was to investigate the environmental impacts and costs of a single-family house in Sweden. In the study, the life cycle assessment (LCA) and the life cycle cost (LCC) methods have been used by following the “cradle to grave” life cycle perspective.  This study shows a significant reduction of global warming potential (GWP), primary energy (PE) use and costs when the lifespan of the house is shifted from 50 to 100 years. The findings illustrate a total decrease in LCA outcome, of GWP to 27% and PE to 18%. Considering the total LCC outcome, when the discount rate increases from 3% to 5% and then 7%, the total costs decrease significantly (60%, 85% to 95%). The embodied carbon, PE use and costs from the production stage/construction stage are significantly reduced, while the maintenance/replacement stage displays the opposite trend. Operational energy use, water consumption and end-of-life, however, remain largely unchanged. Furthermore, the findings emphasize the importance of using wood-based building materials due to its lower carbon-intensive manufacturing process compared to non-wood choices.   The results of the LCA and LCC were systematically studied and are presented visually. Low carbon and cost-effective materials and installations have to be identified in the early stage of a building design so that the appropriate investment choices can be made that will reduce a building’s total environmental and economic impact in the long run. Findings from this thesis provide a greater understanding of the environmental and economic impacts that are relevant for decision-makers when building single-family houses. / Byggbranschen svarar för 35% av den slutliga energianvändningen och 38 % av koldioxidutsläppen på global nivå. Europeiska unionen strävar efter att minska koldioxidutsläppen i byggnadsindustrin med upp till 90% fram till 2050. Därför är det viktigt att beakta byggnaders miljöpåverkan. Syftet med denna avhandling var att undersöka miljöpåverkan och kostnader för ett enfamiljshus i Sverige. I studien har livscykelbedömningen (LCA) och livscykelkostnadsmetoderna (LCC) använts genom att tillämpa livscykelperspektivet ”vagga till grav”. Studien visar en stor minskning av global uppvärmningspotential (GWP), användning av primärenergi (PE) och kostnader vid växling från 50 till 100 års husets livslängd. Resultaten visar en årlig minskning med 27% för utsläpp av växthusgaser och med 18% för användningen av primärenergi. Med tanke på det totala LCC-utfallet, när diskonteringsräntan ökar från 3%, 5% till 7%, minskar de totala kostnaderna avsevärt (60%, 85% till 95%). Det noteras att klimatavtrycket, primärenergianvändningen och kostnaderna från produktionssteget/konstruktionssteget minskar avsevärt, medan underhålls- / utbytessteget visar den motsatta trenden när man byter från 50 till 100 års livslängd. Den operativa energianvändningen, vattenförbrukningen och avfallshanteringen är fortfarande nästan samma när man ändrar livslängden. Vidare betonar resultaten vikten av att använda träbaserade byggmaterial på grund av lägre klimatpåverkan från tillverkningsprocessen jämfört med alternativen. LCA- och LCC-resultaten studerades systematiskt och redovisades visuellt. De koldioxidsnåla och kostnadseffektiva materialen och installationerna måste identifieras i ett tidigt skede av en byggnadskonstruktion genom att välja lämpliga investeringsval som kommer att minska de totala miljö och ekonomiska effekterna på lång sikt. Resultaten från denna avhandling ger ökad förståelse för miljömässiga och ekonomiska konsekvenser som är relevanta för beslutsfattare vid byggnation av ett enfamiljshus.

The building and property sector stands for one third of the final energy usage in Sweden and this should be diminished, in order to reach goals within environmental sustainability. Glass is a poor thermal insulator but nevertheless a popular choice of material when constructing new buildings. The contradiction between need of energy efficiency and the wish for “glass buildings” led to the subject of this report. This Bachelor’s thesis examines how demands on energy efficiency is met in nine glass buildings in Stockholm. Glass buildings and the current legislation is discussed from a perspective of environmental sustainability. This was done by investigating the demands stated by Boverket from a historical perspective, executing quantitative measurements of heat transfer on elected objects, and interviewing stakeholders linked to the buildings and the Swedish legislation. The study shows that the construction of glass buildings has been possible due to a restructuring of the demands on energy efficiency and technical development. It was found, in most cases, that the shares of glass were in fact lower than apparent. A larger share of glass in the building envelope required creative measures to achieve energy solutions, within legislative demands. Nevertheless, the inlet of solar radiation heat is the greatest challenge. Despite the challenges, the desire for glass is rooted in well-being and aesthetic values, which insinuate that glass buildings will be included in the cityscape henceforth. The conclusions drawn from these results are that the energy performance of glass buildings is still weaker than conventional “solid wall buildings”. Enhancement regarding insulation abilities and improvements of excluding solar radiation must be realized to strengthen the environmental sustainability of this category of buildings. / Bygg- och fastighetssektorn står för en tredjedel av den slutliga energianvändningen i Sverige, vilken måste minimeras för att nå miljömässiga hållbarhetsmål. Att bygga i glas är populärt bland moderna byggnader, trots att glas har relativt låg termisk isolationsförmåga. Motsättningen mellan behovet av energieffektivitet och efterfrågan på “glashus” skapade ämnet för denna rapport. Detta kandidatexamensarbete utforskar hur energieffektivitetskrav möts i nio olika glasbyggnader i Stockholm. Glashus och nuvarande lagstiftning diskuteras ur ett miljömässigt hållbarhetsperspektiv. Detta gjordes genom undersökningar av Boverkets krav ur ett historiskt perspektiv, kvantitativa mätningar av värmeflöden, samt intervjuer med aktörer kopplade till byggnaderna och svensk bygglagstiftning. Studien visar att byggnation av glashus har blivit möjlig på grund av en omstrukturering av energieffektivitetskraven samt teknisk utveckling. Det visade sig att andelen glas i de undersökta byggnaderna oftast var lägre än det såg ut. Större andel glas i klimatskalet krävde kreativa åtgärder för att uppnå energilösningar inom lagstiftningen. Det visade sig också att solinstrålning var den största energiutmaningen för glasbyggnaderna. Trots utmaningarna finns värden anknutna till estetik och välmående som skapar en efterfrågan på glashus, och detta leder till att glashus fortfarande kommer inkluderas i stadsmiljön framöver. En slutsats från arbetet är att energiprestandan i glasbyggnader är svagare än för konventionella “tätväggsbyggnader”. Förbättringar av glaskonstruktionen gällande isolationsförmåga och utestängning av värme från solinstrålning måste realiseras för att stärka den miljömässiga hållbarheten för denna byggnadskategori.

The building industry is responsible for 35% of final energy use and 38% of CO2 emissions at a global level. The European Union aims to reduce CO2 emissions in the building industry by up to 90% by the year 2050. Therefore, it is important to consider the environmental impacts buildings have. The purpose of this thesis was to investigate the environmental impacts and costs of a single-family house in Sweden. In the study, the life cycle assessment (LCA) and the life cycle cost (LCC) methods have been used by following the “cradle to grave” life cycle perspective.  This study shows a significant reduction of global warming potential (GWP), primary energy (PE) use and costs when the lifespan of the house is shifted from 50 to 100 years. The findings illustrate a total decrease in LCA outcome, of GWP to 27% and PE to 18%. Considering the total LCC outcome, when the discount rate increases from 3% to 5% and then 7%, the total costs decrease significantly (60%, 85% to 95%). The embodied carbon, PE use and costs from the production stage/construction stage are significantly reduced, while the maintenance/replacement stage displays the opposite trend. Operational energy use, water consumption and end-of-life, however, remain largely unchanged. Furthermore, the findings emphasize the importance of using wood-based building materials due to its lower carbon-intensive manufacturing process compared to non-wood choices.   The results of the LCA and LCC were systematically studied and are presented visually. Low carbon and cost-effective materials and installations have to be identified in the early stage of a building design so that the appropriate investment choices can be made that will reduce a building’s total environmental and economic impact in the long run. Findings from this thesis provide a greater understanding of the environmental and economic impacts that are relevant for decision-makers when building single-family houses. / Byggbranschen svarar för 35% av den slutliga energianvändningen och 38 % av koldioxidutsläppen på global nivå. Europeiska unionen strävar efter att minska koldioxidutsläppen i byggnadsindustrin med upp till 90% fram till 2050. Därför är det viktigt att beakta byggnaders miljöpåverkan. Syftet med denna avhandling var att undersöka miljöpåverkan och kostnader för ett enfamiljshus i Sverige. I studien har livscykelbedömningen (LCA) och livscykelkostnadsmetoderna (LCC) använts genom att tillämpa livscykelperspektivet ”vagga till grav”. Studien visar en stor minskning av global uppvärmningspotential (GWP), användning av primärenergi (PE) och kostnader vid växling från 50 till 100 års husets livslängd. Resultaten visar en årlig minskning med 27% för utsläpp av växthusgaser och med 18% för användningen av primärenergi. Med tanke på det totala LCC-utfallet, när diskonteringsräntan ökar från 3%, 5% till 7%, minskar de totala kostnaderna avsevärt (60%, 85% till 95%). Det noteras att klimatavtrycket, primärenergianvändningen och kostnaderna från produktionssteget/konstruktionssteget minskar avsevärt, medan underhålls- / utbytessteget visar den motsatta trenden när man byter från 50 till 100 års livslängd. Den operativa energianvändningen, vattenförbrukningen och avfallshanteringen är fortfarande nästan samma när man ändrar livslängden. Vidare betonar resultaten vikten av att använda träbaserade byggmaterial på grund av lägre klimatpåverkan från tillverkningsprocessen jämfört med alternativen. LCA- och LCC-resultaten studerades systematiskt och redovisades visuellt. De koldioxidsnåla och kostnadseffektiva materialen och installationerna måste identifieras i ett tidigt skede av en byggnadskonstruktion genom att välja lämpliga investeringsval som kommer att minska de totala miljö och ekonomiska effekterna på lång sikt. Resultaten från denna avhandling ger ökad förståelse för miljömässiga och ekonomiska konsekvenser som är relevanta för beslutsfattare vid byggnation av ett enfamiljshus.

CO2 capture and storage (CCS) is estimated to reduce 14% of the global CO2 emissions in the 2 °C scenario presented by the International Energy Agency. Moreover, post combustion capture is identified as a potential method for CO2 capture from industry since it can be easily retrofitted without disturbing the core industrial process. Among the post-combustion capture methods, absorption using mono-ethanol amine (MEA) is the most mature technology that has been demonstrated at plant scale. However, using chilled ammonia process as a post combustion capture technology in a cement industry can reduce 47% energy penalty for CO2 capture when compared to the conventional MEA absorption method.  Hence, the current project aims at analyzing the chilled ammonia process when integrated with steel and ammonia plants. Key performance indicator like specific primary energy consumption per kilogram of CO2 avoided (SPECCA) is estimated and compared with MEA absorption method. Firstly, chilled ammonia process (CAP) for cement plant was used as reference case. Then, CAP for steel and ammonia processes was optimized by the means of the decision variables affecting the capture and energy efficiency. The energy consumption per kg CO2 captured and SPECCA was lower for the higher CO2 concentration in the flue gas. Results for SPECCA were 3,56, 3,52 and 3,61 MJ/kg CO2 for cement, steel, and ammonia plants, respectively.