Jordens klimat är idag tunga frågor, det handlar om allt från polarisen som smälter på grund av den stigande temperaturen till sinande oljeresurser i världen. Arbetets mål är att minska energianvändningen, uppskatta vad ett sådant system skulle kosta och vad blir miljövinsten? Med hjälp av en energikartläggning identifieras energiflödena samt ett koncept tas fram för värmeåtervinning med värmeåtervinningsbatteri och värmepump. En kostnadsbedömning och resultatkalkyl görs med konceptet som grund. Resultatet blir ett system som kostar runt 5,3mnkr med en payoff-tid på ca 4 år. Arbetet minskar \(CO_2\)-utsläppen med ca 747ton vilket motsvarar 738 resor med flyg från Stockholm till New York tur och retur. / Today's climate change is a big issue, it covers everything from the polar ice melting due to rising temperatures to dwindling oil resources in the world. This paper aims to reduce the energy use, estimate what such a system would cost and what will be the environmental benefit? With the help of an energy audit identifies energy flows as well as a heat scource and a heat sink. A concept was made with the run-around for a heat pump and heat exchanger. A cost assessment and profit and loss statement is done with the concept as a basis. The result is a system that cost around 5.3 million with a payoff period of about 4 years. Work decreases \(CO_2 \) emissions by about 747ton which is equivalent to 738 Flight from Stockholm to New York and back.

Energy efficiency is important both to reduce costs and to reduce greenhouse gas emissions in the atmosphere. Reducing costs will also help maintain business competitiveness. Scania in Södertälje is a company where the optimization of energy use is an ongoing and continual process. One area with potential to make energy and cost savings is the effectiveness of the ventilation systems in offices and industrial premises at Scania. During the summer months an increased demand for cooling occurs, leading to increased ventilation and a peak in district cooling system usage. Sorptive cooling is a technology where the supplied air is cooled by applying external heat. This technique involves a reduction in electricity consumption compared to electrically-powered cooling machines and does not affect the district cooling system usage. It was therefore of interest to investigate if sorptive cooling would be an energy efficient and viable solution for Scania in the future. This investigation shows that sorptive cooling requires more power than a conventional ventilation system. Despite the fact that Scania has access to free heat during the summer months, the study shows that sorptive cooling would not be economically viable to install in the industrial premises, where no cooling systems currently exist. However, compared to an electrically-powered cooling machine, sorptive cooling is anyway more energy efficient. The conclusion is that sorptive cooling is a viable solution for the offices, but not for the industrial premises at Scania in Södertälje

The objective of this study is to examine the sustainability of recovering industrial wasteheat from several heat sources in a foundry constructed in a plant belonging to ITT Waterand Wastewater in Emmaboda, Sweden. A triple bottom line perspective will be appliedto achieve this objective. The triple bottom line approach takes into account ecologicaland social performance in addition to financial performance. The technology forrecovering the waste heat is a Borehole Thermal Energy Storage (BTES) which is aconstruction consisting of 140 vertical boreholes, 150 meters deep with an internal spaceof four meters.The calculated amount of energy for storage is approximately 3800 MWh annually. Ofthis amount 2500 MWh are expected to be utilized, while storage losses accounts for theremaining part. The value of the recovered heat is 2,78 million SEK. The project entails aprice cut of 80 % between the stored heat and the current price for district heating.Negative environmental impacts from the borehole site are expected to be marginal. Theenvironmental gains consist of a direct carbon dioxide reduction by approximately 22tons and 1296 tons if the recovered waste heat is to replace oil based heating.By Conclusion: The project is desirable from a triple bottom line perspective since iteconomically feasible and environmentally friendly and contributes to a transition toenergy efficient society.

Energianvändningen i världen ökar på grund av ökad befolkningstillväxt och industrialisering. En av de viktigaste nycklarna för att bromsa den rådande utvecklingen är att genomföra energieffektivisering, främst inom industrisektorn där det ofta finns outnyttjad energi som skulle kunna återanvändas med hjälp av ny teknik.Valmet AB är ett företag som nyligen köpt ett gjuteri av ett konkursdrabbat företag. Köpet var tvunget då deras verksamhet är beroende av unika delar som gjuteriet producerar. Valmet AB, som profilerar sig som ett företag med energi- och miljöfrågor i fokus, vill undersöka om den nya verksamheten går att energieffektivisera.Smältning av metall är energikrävande och därför har gjuteriet ett stort energibehov smtidigt har de flera processer som genererar spillvärme. Första delen av arbetet syftar till att visa hur mycket och vilken sorts energi som gjuteriet använder samt hur elbehovet fördelas mellan olika processer. I andra delen kartläggs gjuteriets spillvärmeflöden och i sista delen behandlas olika fall av värmeåtervinning utav spillvärme.Energikartläggningen visade att gjuteriet använder flera olika energislag men att el är det dominerande. Av det totala energibehovet är 81 % el, vilket är ungefär samma resultat som har erhållits i tidigare kartläggningar som gjorts hos andra gjuterier i Sverige. Smältugnarna har det största elbehovet vilket också har pekats ut som den mest elkrävande processen i tidigare arbeten.Spillvärmekartläggningen påvisar tre intressanta spillvärmeflöden. Det ena är ett spillvattenflöde från ugnarnas kylsystem och de andra två är de luftflöden som värms upp då gods och sand svalnar. Det flöde som valdes att gå vidare med var kylvattenflödena från smältugnarna. Temperaturen på returvattnet från ugnarna varierar mellan 25 och 0°C. Den låga temperaturen gör att det betraktas som lågvärdig spillvärme. Med denna spillvärme kan vatten som har en lägre temperatur förvärma exempelvis duschvatten och radiatorvatten. Förvärmning av inkommande ventilationsluft är också ett alternativ. Det sistnämnda alternativet väljs ut och studeras utifrån energisparande ekonomiskt och miljömässigt perspektiv.Genom att värma ingående luft med hjälp av ett spillvärmebatteri som drivs av vattnet från de två kylsystemen ifrån ugnarna kan temperaturen på ingående luft i snitt höjas 5-25°C. Detta gör att det befintliga fjärrvärmebatteriet inte behöver värma luften lika mycket. Valmet AB sparar 648 000 SEK varje år vid installation av ett spillvärmebatteri samtidigt som fjärrvärmeleverantörerna kommer att minska sin bränsleenergianvändning med 9500 kWh per dygn. / Energy consumption is increasing worldwide due to population growth and industrialization. To slow down the current trend it is important to implement energy efficiency.Valmet AB is a company that recently bought a foundry of a bankrupt company. It was necessary because the company relies on a unique part that the foundry produces. Valmet AB, which is a company with energy and environmental issues in focus, wants to investigate whether the foundry can be more energy efficient or not.Melting of metal is an energy intensive process and therefore a large energy supply is needed, but at the same time they have several processes that generate waste heat. The first part of this work is meant to show how much and what kind of energy that the foundry uses and how the electricity use is distributed among different processes. The second part is about identifying waste heat flows and the last part deals with various cases of heat recovery of waste heat.The mapping shows that the foundry uses several different types of energy but electricity is the dominant. 81% of the total energy is electricity, which is the same result obtained in previous surveys conducted in other foundries in Sweden. The process that has the greatest electricity use is the melting furnaces, which has also been identified in previous work as the most demanding electrical process.Waste heat mapping shows three interesting waste heat streams. One is a waste water flow from the furnace cooling system and the other two are the air that is heated as castings and sand cools. The cooling water from the melting furnaces was selected as the most interesting flow. The temperature of the water returning from the ovens varies between 25 and 0°C. The low temperature means that it is regarded as low-grade waste heatThis waste heat can preheat water flows that have a lower temperature such as shower water and radiator water. Preheating the incoming ventilation air is also an option. The last option was chosen and was examined from an energy saving, economic and environmental perspective.By heating the incoming air with a waste heat battery, operated by the two cooling systems from the furnace, the temperature of the inlet air rate increased 5-25°C / hour. The result is that the existing district heat battery does not need to heat the air as much as before. Valmet AB saves 648 000 SEK every year with installation of a waste heat battery, while the fuel energy use of the original battery will be reduced with 9500 kWh per year.

Fokus på energianvändning är idag stort då forskare konstaterar att antalet naturkatastrofer som indirekt härrör från den globala energikonsumtionen ökar. Sverige står idag för 0,5 % av den totala energianvändningen globalt. Dock ligger Sverige och Europa i toppen vad det gäller energianvändning per capita. Den slutliga elenergi användningen 2015 var 30 % av den totala slutliga energianvändningen, till dessa slutanvändare hör ishallar, så som Tegera arena, som använder genomsnittlig 1000MWh/år köpt energi. Tegera arena förknippas troligtvis först och främst med Leksands IF hockeylag. Men utöver ishockey används arenan för andra evenemang och har en verksamhetstid under den större delen av året. Arenans energibehov är idag något större i jämförelse med genomsnittet för andra arenor med samma publikkapacitet och detta har uppmärksammats av föreningen. Ett samarbete mellan Leksands IF och det lokala fjärrvärmebolaget Dala Energi eftersöks. Detta utifrån den spillvärmeåtervinning från arenan som skulle kunna vara intressant för både föreningen, som internvärme, och energibolaget, i form av tillskottsenergi till fjärrvärmenätet. Detta kommer att undersökas med hjälp av andrahandsdata från både energibolaget och från föreningen. Genom analyser av dessa data kommer bottom-up och top-down-metod att användas. Resultatet av denna metod kommer sedan att jämföras med den totala verkliga användningen och sedan diskutera eventuella avvikelser. Även kommer intervjuer att göras för att studera vilka de främsta motsättningar och drivkrafter som föreligger hos föreningen för energieffektiviseringar. Resultatet från fallstudien visar att nära en tredjedel spillvärmeenergi används idag för det interna värmesystemet. Dock finns det ytterligare energi att använda internt. Detta utan att öka energiinnehållet med värmepump. Resultatet visar även att ekonomi är den största barriären men tillika drivkraft. Dessa två är inte ovanliga bland andra branscher, visar undersökningar. Annan drivkraft som föreningen anser vara betydande är fungerande installationer, då det idag finns förkommer problem med nuvarande tank för varmvattenackumulation. För utökad återvinning av spillvärme ges fyra förslag för det interna värmesystemet samt två stycken för den extern distribution. Att installera nya ackumulatortankar anges som högsta prioritet vid utökad återvinning vilket skulle ge en beräknad besparing på 90 kkr/år. Vid extern distribution föreslås det att leverera den lågtempererade spillvärmeenergin till annan närliggande varmvattenanvändare med höga laster. Detta i förstahand utan att använda sig av värmepump och istället använda spillvärmen till förvärmning.

SammanfattningI ett kraftvärmeverk binds en stor del energi i de varma rökgaserna. Genom att installera rökgaskondensering kan energi från röken tillvaratas. På kraftvärmeverket Skogsbacka i Lycksele har man tittat på möjligheterna att installera rökgaskondensering. Detta arbete syftar till att ta reda på om och vid vilka förutsättningar det skulle vara lönsamt för Skogsbacka att också investera i utrustning för elproduktion vid låggradig värme, för att på så sätt använda energin från rökgaskondenseringen. Idag finns flera tillverkare som erbjuder fristående aggregat som kan utvinna el vid låga temperaturer. De maskiner som undersöks här är Powerbox och FlexiGen, som båda fungerar enligt principen för en ”organic rankine cycle”, och den nyutvecklade tekniken C3, som fungerar på ett annat sätt, med ett arbetsmedium som delas upp i olika komponenter och sedan återskapas med en kemisk reaktion. Verkningsgraden är beroende på hur stora temperaturdifferenser som finns tillgängliga. Möjliga placeringar för aggregaten undersöks och för de fall där inkoppling vore möjligt beräknas elutbytet från aggregatet och från värmeverkets turbin. Slutsatsen blir att den ekonomiska vinsten blir väldigt liten, även för den lösning som gett gynnsammast resultat. / In a bio-fuelled combined heat and power plant, a lot of energy is lost in the outgoing fumes. By condensing the moist in the fumes, a lot of this energy can be recovered. At the plant Skogsbacka in Lycksele, investments in technology to do this is being considered. The purpose of this study is to evaluate the potential for using the recovered energy at Skogsbacka for generation of electricity. Different technologies are available for the generation of electricity from low grade heat. This study looks into "Powerbox" and "FlexiGen", two machines working according to the Organic Rankine Cycle, and C3, a newly developed technology that uses a chemical reaction to split the working media into different components. Ways to integrate the machines with the existing system are discussed, and the resulting electricity produced is calculated, and the influence on the rest of the system is considered. It is concluded that the possible economical winnings are very small.

Den globala uppvärmningen ökar i takt med utsläppen från det växande konsumtionssamhället och världen står inför en stor utmaning i att bromsa den negativa utvecklingen. Stålindustrin i Sverige står för industrins näst största energianvändning, efter massaindustrin, och stor del energi går förlorad som restvärme. Restvärme kan definieras som ”värme bunden till vätskor och gaser som släpps ut från en process till omgivningen och som inte utnyttjas”. Ett sätt att ta tillvara restvärme är genom fjärrvärme. En önskad temperatur för att restvärme direkt ska kunna växlas till ett fjärrvärmenät är enligt tidigare studier 90 oC. Lägre temperaturer kan uppgraderas med värmepump för att användas till ändamålet. Examensarbetets syfte var att identifiera potentialen för att använda restvärme från Rörverk 2012 till intern fjärrvärme inom Rörverk 68, Rörverk 98, Rörverk 2012 och transsportavdelningens lokaler. Metoden för arbetet har varit en litteraturstudie och en fallstudie baserad på intervjuer och flödes- och temperaturmätningar i Rörverk 2012. Några tekniska lösningar har inte undersökts närmare. För fallstudien har kartlagts vilka energiflöden som går in i byggnaden och vilka som går ut, även storleken på dessa har bestämts. Både fastighetsrelaterade och processrelaterade flöden har identifierats. Värt att nämna är att lokalen har övertemperaturer under stora delar av året och att den rymmer en ugn som håller 80 oC i ytan dygnet runt, vilket ger ett stort värmetillskott. De höga temperaturerna i lokalen ökar drivkraften för värmetransport genom väggar, vilket kallas transmissionsförluster och okontrollerad ventilation via otätheter och vädring. Undersökningen visar att inte några av energiflödena ut ur byggnaden anses tillräckliga för återvinna värme ur. Om energi däremot skulle tas tillvara ur den varma inomhusluften skulle problemet med övertemperatur i lokalen lösas och drivkrafterna för transmission och okontrollerad ventilation skulle minska, vilket även ger mindre energiförluster. Det finns potential att ta tillvara ca 1,1 GWh ur inomhusluften/år. Detta skulle kunna göras genom att temperaturen uppgraderas med värmepump och förs över till värmesystemet, som binds samman med de andra byggnaderna. Detta skulle ge ökad komfort i lokalen, samt minskad energianvändning för uppvärmning i byggnaderna omkring. Fortsatt undersökning för teknisk lösning behöver göras. / The global warming increases together with the release from the growing consumer society andthe world have a great challenge to stop this negative development. The steel industries have the second highest energy use, the highest user is the mass industries, and a large part of the energy is lost as waste heat. Waste heat can be defined as “heat bound to fluids and gases that is released from a process to the environment and can ́t be used.One way to use the waste heat is through district heating. The temperature to wish for if you want to use it for district heating is according to studies 90oC. Lower temperatures can be upgraded by a heat pump for usage in this purpose.The purpose of this thesis was to identify the possibilities to use waste heat from Rörverk 2012 to local district heating at Rörverk 68, Rörverk 98 and Rörverk 2012 and the transport department. The method for the thesis has been to study literature and a case study based on interviews and measurements at Rörverk 2012. Any technical solutions hasn ́t been looked at.For the case study it has been mapped which energy flows who enters the building and which who leaves, the sizes of them has also been mapped. Both real estate and process related flows have been identified. Worth a mention is that the building has an over temperature during large parts of the year and it contains an oven which has a temperature of 80C at the surface, which gives a great energy addition. The high temperatures in the building increases the driving force for transporting heat through walls, which is called transmissions losses and uncontrolled ventilation through leaks and aeration.This research shows that neither of the energy flows out of the building is seen as big enough to recycle heat from. If energy should be taken care of through the hot indoor air it would solve the problem with over temperature inthe building and the driving forces for transmission and uncontrolled ventilation would decrease, which would lead to smaller energy losses. It would also save energy. It is possible to take care of approximately 1.1 GWh through the indoor air each year. This could be done through an upgrade of the temperature by a heat pump and is transmitted to the heating system, which is connected to the other buildings. This would give a better comfort in the building, and decreased energy usage for the nearby buildings. Further investigations for technical solutions are needed.

I Sverige används mycket energi för uppvärmning av bostäder och lokaler. För att uppfylla det ständigt ökande behovet av värme, byggs exempelvis nya värmeproducerande anläggningar som komplement i fjärrvärmesystem. Samtidigt finns det outnyttjad energi i industrin som i sin produktion får värme som oönskad biprodukt. Denna rapport undersöker möjligheten att utnyttja denna biprodukt från industrin för att tillföra energi till ett befintligt fjärrvärmenät och lagra i ett säsongsvärmelager. När värmebehovet ökar under den kalla delen av året, skall säsongsvärmelagret bidra med värme. Idén är att lagret skall ersätta delar av de värmeproducerande anläggningarna som utnyttjas i Halmstads fjärrvärmesystem. Målet är att all fossil bränsleanvändning skall kunna tas bort. Rapporten undersöker även ekonomiska lönsamheten samt miljövinsten i att ersätta del av biobränsleanvändningen. I Halmstad finns ett stålverk, Höganäs Halmstadverken, som kan bidra med överskottsenergi i form av värme. Rapporten genomför beräkningar på industrins potential att leverera prima värme till fjärrvärmenätet. Med hjälp av beräkningar och simuleringar i Microsoft Excel tas ett system med lämplig lagringsmetod samt spillvärme från lokal industri fram. Detta system skall optimeras med hänsyn till ekonomiska och miljömässiga förutsättningar. Resultatet visar att Halmstads förutsättningar är goda för att integrera ett groplager samt att det finns potential att leverera spillvärme från Höganäs Halmstadverken. Storlekarna på vattenburna säsongsvärmelager optimeras till 200 000 m3 för ersättning av endast fossila bränslen respektive 550 000 m3 för ersättning av fossila och biobränslen. Spillvärmeeffekten från Höganäs Halmstadverken beräknas till 15 MW. De ekonomiska kalkylerna resulterar i en årlig vinst på upp till 8 miljoner kronor med en payoff-tid på 8 år. Den totala miljövinsten i minskade växthusgasutsläpp blir 4 800 ton koldioxidekvivalenter per år. / In Sweden, a great deal of energy is used for residential and commercial heating. To fulfill the ever increasingly need for heat, new heating plants is built to complement the district heating system. At the same time there is unused energy in industry, which produces heat as an unwanted byproduct. This report evaluates the possibility to use this byproduct to supply energy to a district heating system and store it in seasonal heat storage. When the heat demand increases during the cold season of the year, the seasonal heat storage contributes with heat energy. The idea is to replace parts of the heating plants in Halmstad with heat storage and waste heat. The aim is to exclude usage of all fossil fuels. This report will also evaluate the economical prerequisites and environmental benefits in replacing biofuels. A steelworks company, Höganäs Halmstadverken, is situated in Halmstad. This industry could contribute with surplus heat, which is calculated in this report. With help of calculations and simulations in Microsoft Excel, a system with adequate heat storage method and surplus heat from local industry is formed. This system is optimized concerning economic and environmental matters. The results reveal that Halmstad's conditions are favorable to integrate pit heat storage and there is potential to deliver waste heat from Höganäs Halmstadverken steelworks. Sizes of seasonal heat storage is optimized to 200 000 m3 for replacing fossil fuels respectively 550 000 m3 for replacing fossil fuels and biofuels. Waste heat effect is calculated to 15 MW. The economical calculations results in an annual profit up to 8 million SEK with a payoff equal to 8 years. The environmental benefits consisting of reduced greenhouse gases are calculated to 4 800 tons carbon dioxide equivalents annually.

Given that the oil prices have risen and the environmental regulations has become more stringent, the interest in operating efficiency has increased. The project has investigated the possibility of producing electricity from waste heat generated in the diesel process. One technique to utilize and convert energy into electricity is the ORC (Organic Rankine Cycle). This process is based on the Rankine process (the steam process), the difference from the traditional Rankine process is that instead of water as a working medium, an organic substance is used. The main component used in the process is a evaporator, a turbine, a condenser and a pump. Opcon is a company that markets a product based on the ORC technology, called the Powerbox. During autumn 2011 and spring 2012, a feasibility study commissioned by Stena RoRo to investigate whether the Powerbox is suitable for Stenas RoRo ship series Mk II for electricity generation, in terms of economic viability and proper placement on the basis of the necessary peripherals. The survey shows that the Powerbox can be placed on the ship series Mk II. Stena has stated that this investment should have a pay-back time in three years. The Powerbox will be paid off after eight years. / Med anledning av att oljepriset har stigit och att miljökraven blivit strängare har intresset för driftoptimering ökat. Projektet har undersökt möjligheten att utvinna elektricitet från den spillvärme som uppkommer i dieselprocessen. En teknik som finns för att tillvarata och omvandla energin till elektricitet är ORC (ORGANIC RANKINE CYCLE). Denna process bygger på Rankines process (ångprocessen), skillnaden mot den traditionella Rankineprocessen är att istället för vatten som arbetsmedium används ett organiskt ämne. De huvudkomponenter som används i processen är förångare, turbin, kondensor och en pump. Opcon AB är ett företag som marknadsför en produkt som bygger på ORC-tekniken, en så kallad Powerbox. Under ht 2011 och vt 2012 har en förstudie gjorts på uppdrag av Stena RoRo för att undersöka om Opcons Powerbox är lämplig på Stenas fartygsserie Mk II för elproduktion, med avseende på ekonomisk lönsamhet samt lämplig placering utifrån nödvändig kringutrustning. Undersökningen visar att Powerboxen kan placeras på fartygsserien Mk II. Stena har uppgett att denna investering bör ha en avbetalningstid på tre år. Powerboxen kommer att vara avbetalad efter åtta år.

Ett allt vanligare sätt att ta hand om det avfall som produceras i samhället är att förbränna det för att producera el och fjärrvärme. Detta gör Bodens Energi AB vid deras värmeverk som har flera avfallseldade pannor. Detta arbete fokuserar på deras största avfallseldade ångpanna där det uppstår problem till följd av askhanteringen. Den heta askan som kommer från pannan kyls ned i en asktransportör som är vattenfylld. Detta gör att vattnet blir varmt och samtidigt bildas det ånga som sedan bidrar till dålig arbetsmiljö då underhåll ska utföras på asktransportören. Den dåliga arbetsmiljön uppstår till följd av de skadliga ämnen som finns i vattnet, och därmed ångan, till följd av avfallet. Speciellt är det höga halter av klorid och sulfat men även andra skadliga ämnen. Den värme som finns tillgänglig i asktransportören utnyttjas inte idag och förslaget från företaget är att använda det till markvärme som kan smälta snö och is i en tipphall. I tipphallen är det idag problem för lastbilar att lasta av avfallet till följd av isbildning som uppstår i samband med ett sluttande plan. I det här arbetet har två lösningar undersökts med målet att sänka temperaturen på vattnet i asktransportören, baserat på företagets önskemål, och därmed minska ångbildningen. Lösningarna ska klara av den aggressiva miljö som förekommer i vattnet och ska vara kompatibla med markvärme som installeras i en tipphall. Utöver en beskrivning av lösningarna har även en analys av mass- och energiflöden gjorts för vattnet i asktransportören som underlag till beräkningarna. Den ena lösningen använder sig av plaströr som är formade som U och som sänks ned i vattnet i transportören. För den lösning visade resultatet att värmeöverföringen var för låg. För den andra lösningen, då den heta ytan på utsidan av transportören kyls med vatten, visar resultatet på att det är ett fungerade koncept. Lösningen innebär att kanaler skapas där vatten får passera den heta ytan flera gånger. Med denna lösning uppnås den sökta utloppstemperaturen på 45 °C och effekten på 250 kW för markvärmen. Samtidigt visar den framtagna energibalansen att värmflödet från transportörens väggar till vattnet i kanalerna är för liten. Den största energin finns i ångan som befinner sig i en annan del av transportören. Till följd av osäkerheter i energibalansen i form av massflöden och temperaturer är det inte möjligt att beräkna temperatursänkningen för vattnet. Men även om temperaturen på vattnet i transportören kan sänkas kommer ångbildningen inte att minska. Därför är rekommendationen att inte använda sig av lösningen med kanalerna. Framtida arbeten bör istället fokusera på att kondensera ångan genom att skapa kalla ytor på insidan av transportören.