This report aims to investigate how fluid-based heat-recovery systems for ventilation can be optimized. A high proportion of existing systems operate at lower efficiency than possible, and thus do not reach their full potential in terms of energy savings. The aim of this report has been to find out why, to identify which parameters affect the efficiency of such systems, and to develop a general methodology for optimization. As a method for execution, a literature study and field experiments were chosen. The results from the literature study showed that dimensioned efficiency, fluid flow in the circuit and degree of contamination of the system were important parameters that greatly affected performance. The field experiments largely confirmed this, but also showed that an implementation of the theoretically optimal fluid flow is not always beneficial to the performance, but higher flow should always be considered. The results also indicated a correlation between the fluid flow and the convective heat-transfer coefficient (U-value) in the heat exchangers. A methodology for optimization is presented in the discussion section. As a suggestion for further research, two possible directions are proposed - the potential of cleaning and the effect of the fluid flow. / Den här rapporten har syftat till att utreda hur vätskekopplade värmeåtervinningssystem för ventilation kan optimeras. En hög andel befintliga system fungerar med lägre verkningsgrad än vad som är möjligt, och uppnår därmed inte sin fulla potential vad gäller energibesparing. Målet med den här rapporten har varit att ta reda på varför, att identifiera vilka parametrar som påverkar dylika systems verkningsgrad, och att ta fram en generell metodik för optimering. Som metod för utförande gjordes först en litteraturstudie och senare fältexperiment som utgick ifrån vad litteraturstudien indikerade. Resultatet från litteraturstudien visade att dimensionerad verkningsgrad, vätskeflödet i kretsen och försmutsningsgrad av systemet var viktiga parametrar som påverkade prestandan i hög grad. Fältexperimenten bekräftade detta till stor del, men visade också att en implementering av det teoretiskt optimala vätskeflödet inte alltid är till gagn för prestandan, utan högre flöde borde alltid övervägas. Resultaten indikerade också en korrelation mellan vätskeflödet och det konvektiva övergångstalet (U-värdet) i värmeväxlarna. En metodik för optimering presenteras i diskussionsavsnittet. Som förslag på vidare forskning föreslås två möjliga inriktningar – rengöringens potential samt vätskeflödets inverkan.

The data centre industry is becoming more and more important due to the rapid increase of digitalisation in our society. However, data centres are large electricity consumers since electricity is needed for both the Information Technology (IT) equipment and the cooling systems, as a certain temperature must be maintained in the server rooms in order to guarantee service operations. Thus, it is important to make data centres less energy intensive and implement a circular economy approach in the sector. One possible way to implement circularity is to reuse the waste heat generated in data centres in district heating networks. However, the potential of using waste heat from low-temperature sources, such as data centres, is mainly unexploited; therefore, more studies are needed in order to inform such use. In particular, it is essential to understand how this potential could be assessed.  The main purpose of this study is to identify the barriers to more heat recovery utilisation and the opportunities that heat recovery contracts can bring from the perspective of key stakeholders linked to DCs’ systems operation and service use, such as DC operators, DH operators, and municipalities. The study also aims at understanding how municipalities can enhance a greater integration of waste heat from data centres in district heating systems. To reach the objectives, this study is constructed as an explorative case study on the use of excess heat from data centres in the Stockholm district heating system. Eight stakeholders belonging to those categories were interviewed and the data collected were analysed with a Strengths – Weaknesses – Opportunities and Threats (SWOT) analysis.   The study concludes that the main barriers preventing the implementation of heat recovery investments, in the explorative analysis for the Stockholm county, seem to be more business related than technical. For example, not having a clear business model in place. In terms of main opportunities, these are related to an improvement in sustainability, such as saving resources by replacing them with excess heat and exploiting an inevitable product instead of wasting it. Moreover, this study also concludes that municipalities can help find suitable places for data centres near the district heating grids both through initiatives like Stockholm Data Parks and city planning. / Datacenterbranschen blir allt viktigare på grund av den snabba ökningen av digitaliseringen i vårt samhälle. Datacenter är dock stora elkonsumenter eftersom el behövs både för IT-utrustningen och för kylsystemen, eftersom en viss temperatur måste hållas i serverrummen för att garantera serviceverksamheten. Det är därför viktigt att göra datacenter mindre energikrävande och införa en cirkulär ekonomi inom sektorn. Ett möjligt sätt att genomföra cirkulär ekonomi är att återanvända den spillvärme som genereras i datacentren i fjärrvärmenäten. Potentialen för att använda spillvärme från källor med låg temperatur, t.ex. datacenter, är dock i huvudsak outnyttjad, och därför behövs fler studier för att informera om sådan användning. I synnerhet är det viktigt att förstå hur denna potential kan bedömas.  Huvudsyftet med den här studien är att identifiera hindren för ett ökat utnyttjande av värmeåtervinning och de möjligheter som avtal om värmeåtervinning kan ge ur de viktigaste intressenternas perspektiv när det gäller drift av DC-system och användning av tjänster, t.ex. DC-operatörer, DH-operatörer och kommuner. Studien syftar också till att förstå hur kommunerna kan främja en ökad integrering av spillvärme från datacenter i fjärrvärmesystemen. För att nå målen är denna studie uppbyggd som en explorativ fallstudie om användningen av överskottsvärme från datacenter i Stockholms fjärrvärmesystem. Åtta intressenter som tillhörde dessa kategorier intervjuades och de insamlade uppgifterna analyserades med en SWOT-analys (Strengths - Weaknesses - Opportunities and Threats).  I studien dras slutsatsen att de främsta hindren för investeringar i värmeåtervinning, i den explorativa analysen för Stockholms län, verkar vara mer affärsrelaterade än tekniska. Till exempel att man inte har en tydlig affärsmodell på plats. När det gäller de viktigaste möjligheterna är dessa relaterade till en förbättring av hållbarheten, t.ex. att spara resurser genom att ersätta dem med överskottsvärme och utnyttja en oundviklig produkt i stället för att slösa bort den. I studien dras dessutom slutsatsen att kommunerna kan hjälpa till att hitta lämpliga platser för datacenter nära fjärrvärmenäten, både genom initiativ som Stockholm Data Parks och stadsplanering.

HEMAB’s biogasanläggning har bytt rötningsprocess till våtrötning. En utmaning med våtrötning är stora mängder rötrest, som kan begränsas genom minskad vattentillsatts i processen. En minskad vattentillsats kan göra processen instabil och ge lågt gasutbyte. Tillsatser kan behövas för att göra processen stabil. Ett ökat rötrestflöde gör även att mer värme kan återvinnas från rötrest. I detta examensarbete undersöks hur rötrestflödet kan begränsas och samtidigt ge en stabil biogasprocess med en metanhalt om minst 55 % samt ett biogasutbyte om minst 190 Nm3 per ton matavfall exklusive vattentillsats, för HEMAB’s biogasanläggning. Tillsatsämnen som ökar gasutbytet i en våtrötningsanläggning som rötar matavfall har också undersökts. Värmeåtervinning från rötrest genom ett värmeväxlarsystem har undersökts för studerad anläggning för att se ifall biogasanläggningen kan bli mer ekonomisk och ekologisk hållbar. Ett flödesschema över den studerade anläggningen gjordes för att se hur rötrestflödet beror av mängd vatten som tillsätts i processen. Hur mängden tillsatt vatten påverkar metanhalten och biogasutbytet undersöktes genom att ta fram relationer mellan rötsubstrats torrsubstans (TS) och metanhalt samt biogasutbyte, både för studerad anläggning och genom litteraturstudie. Möjliga tillsatsämnen undersöktes genom litteraturstudie. Ett värmeväxlarsystem dimensionerades för värmeåtervinning från rötrest, till vattentanken som tillsätter vatten till rötsubstratet. Flödesschemat visar hur rötresten minskar genom minskad vattentillsats till rötsubstratet. Litteraturstudien visade att metanhalt möjligtvis ökar med ökad TS-halt, för låga TS-halter. För studerad anläggning fanns indikationer om att metanhalt möjligtvis minskar med ökad TS-halt, för höga TS-halter. Litteratur visar att det finns en linjär avtagande trend mellan biogasutbyte och TS-halt, för låga TS-halter. Studerad anläggning gav indikationer om att biogasutbytet eventuellt ökar med ökad TS-halt, för höga TS-halter. För att studerad anläggning ska erhålla ett lågt rötrestflöde och ett tillräckligt högt gasutbyte rekomenderas en TS-halt på 20 %, vilket motsvarar vattentillsatsen 0,65 ton vatten per ton matavfall och rötrestflödet 55,8 ton per dygn. Tillsatser av Ni, Mo, Co, Se och Fe ökar biogasproduktionen, Co och Se högre organisk belastning, och alkalinitetshöjare ökar metanproduktion. Det föreslagna värmeväxlarsystemet är inte ekonomiskt lönsamt om dess intäkter utgörs av det pris deponigas säljs för till fjärrvärmenätet. Det är ekonomiskt lönsamt ifall priset på deponigas är detsamma som dess pris från fjärrvärmenätet till kund. Intäkterna av deponigas som säljs till fjärrvärmenätet tros öka i framtiden, p.g.a. ökat intresse och efterfrågan av alternativ till fossila bränslen. I framtiden kan ett värmeväxlarsystem vara mer ekonomiskt lönsamt i och med eventuella bidrag och högre intäkter från såld deponigas. Det är möjligt att utvinna mer värme från rötresten till andra värmekrävande processer än till att endast värma vattentanken. / HEMAB's biogas plant has changed their digestion process to wet digestion. A challenge with wet digestion is large amounts of digestate, which can be limited by reducing the amount of water added to the process. A reduced water addition can make the process unstable and give a low gas yield. Additives may be necessary to make the process stable. An increased flow of digestate enables for more heat to be recovered from the digestate. This work examines how the digestate flow can be limited and at the same time provide a stable biogas process with a methane content of at least 55% and a biogas yield of at least 190 Nm3 per ton of food waste excluding water addition, for HEMAB's biogas plant. Additives that increase the gas yield in a wet digestion plant, digesting food waste, has also been investigated. Heat recovery from digestate through a heat exchanger system has been investigated for the studied plant to see if the plant can become more economically and ecologically sustainable. A flowchart for the studied facility was made to see how the digestate flow depends on the amount of water added to the process. How the amount of water added affects the methane content and biogas yield was investigated by finding relationships between substrates dry matter (TS) and the methane content and biogas yield, both for the studied plant and by studying literature. Possible additives were investigated through a literature study. A heat exchanger system was dimensioned for heat recovery from the digestate, to the water tank that adds water to the substrate. The flowchart shows how digestate is reduced by reducing the addition of water to the substrate. The literature study indicated that methane content possibly increases with increased TS content, for low TS levels. For the studied plant, there were indications that methane content possibly decreases with increased TS content, for high TS levels. Literature shows there is a linear decreasing trend between biogas yield and TS content, for low TS content. The plant studied gave indications that the biogas yield possibly increases with increased TS content, for high TS levels. To obtain a low digestate flow and a sufficiently high gas yield in the studied plant, a TS content of 20% is recommended, which corresponds to a water addition of 0.65 ton water per ton food waste and a digestate flow of 55.8 tons per day. Additions of Ni, Mo, Co, Se and Fe increases the biogas production, Co and Se enable a higher organic load, and alkalinity increaser enhances the methane production. The suggested heat exchanger system is not economically profitable if its income depends on the price of landfill gas sold to the district heating network. It is economically profitable if the price of landfill gas is equal to its price from the district heating network to customer. The price of landfill gas sold to the district heating network is expected to increase in the future, due to increased interest and demand of alternatives to fossil fuels. In the future, it is possible for a more economically profitable heat exchanger system due to possible subsidies and higher price of landfill gas. It is possible to extract more heat from the digestate than is required to heat the water in the tank, for other heat-demanding processes.

Ice rinks are energy intense industrial applications. A typical single sheet ice rink in Sweden uses about 1000 MWh/season. A state-of-the art ice rink systems can use less than 500 MWh/season, indicating the potential for improvements. According to several investigations CO2 refrigeration system with heat recovery has proven to be energy-efficient and cost-effective solution in ice rinks.To further improve the efficiency, geothermal function may be added feature. The objective of this study is to evaluate the geothermal function from techno-economic perspective for a typical ice rink in Sweden. Modelling of several scenarios has been performed. Obtained results suggest that CO2 refrigeration system with 2-stage heat recovery, if upgraded with geothermal function, can save between 1.7 to 6.8% of energy annually. In the best case, this study suggests the geothermal function would pay back in 16.4 years. / Ishallar är energikrävande industriella applikationer. En typisk ishall i Sverige använder cirka 1000 MWh / säsong. Ett toppmodernt ishallsystem kan använda mindre än 500 MWh / säsong, vilket indikerar stora förbättringsmöjligheter. Enligt flera undersökningar har CO2-kylsystem med värmeåtervinning visat sig vara energieffektivt och kostnadseffektivt i ishallar.För att ytterligare förbättra effektiviteten kan geotermisk funktion läggas till. Syftet med denna studie är att utvärdera den geotermiska funktionen ur ett tekno-ekonomiskt perspektiv för en typisk ishall i Sverige. En modellering av flera scenarier har utförts. Resultaten antyder att CO2-kylsystem med 2-steg värmeåtervinning, om det uppgraderas med geotermisk funktion, kan spara mellan 1,7 och 6,8% energi årligen. I bästa fall antyder denna studie att den geotermiska funktionen skulle betala tillbaka om 16,4 år.

Most studies that tried to minimize carbon emissions from marine vessels have used the recycled waste heat generated from the propulsion engines to generate heating and minimize the electricity needed for the cooling systems. In this Master Thesis, a collaboration with Saab Kockums was conducted which had a goal to evaluate the possibilities to use waste heat from a cooling machine to create a more energy-efficient, sustainable and cost-efficient system for a surface vessel. The aim was to reduce carbon emissions and energy consumption without compromising the economic costs. But to also evaluate the advantages and disadvantages of using a cooling machine as a heating system for common areas and to examine the functionality and performance of such a system. This system would remove the current existing heating systems on a maritime platform and supplement the heating demand by recycling the waste heat from the cooling machines. The research questions posed were as follows: What structure would a system have that can integrate cooling and heating systems into a sustainable system? How can the functionality and performance of a cooling and heating system, designed with a focus on sustainability and economy, be evaluated both qualitatively and quantitatively? How will the functional flow of the concept operate under different operating conditions? What advantages and disadvantages will the concept have in different operating conditions? The research engineering methods applied in this thesis consists of interviews with system engineers, a design of a new heating battery, and a new concept generation. Furthermore, evaluation and systematic design drawing of the system’s connections to its subsystems and a functional flow diagram of the system are included. The result of this thesis shows that there is a possibility to use the water mixed with 20% glycol from the condenser side of a cooling machine with a temperature at 42℃ to provide heat to the platforms heating demands while maintaining its cooling functionality. The implementation would require some new pipelines and multiple valves between certain components so that the cooling machine would operate as a heat pump and/or as a cooling machine despite the weather conditions. Finally, a new heating battery would be needed and created. An operating year was determined to be 292 days and the system would switch between the two operating cases: summer- and winter-mode, in two geographical areas, the Mediterranean and the Baltic Sea. The new system compared to the current system of a Visby class corvette resulted in a reduction of carbon emissions up to 14%, 9% reduction in weight, and up to and 25% reduction in power usage. The fuel reduction cost is estimated up to 14%, for each operating year. / De flesta studier som har försökt minimera koldioxidutsläppen från marina fartyg har använt den återvunna restvärmen som genereras från framdrivningsmotorerna för att generera värme och minimera den elektricitet som behövs för kylsystemen. I detta arbete har ett samarbete tillsammans med Saab Kockums genomförts med syftet att undersöka möjligheterna att använda restvärmen från en kylmaskin för att skapa ett mer energieffektivt, hållbart och kostnadseffektivt system för ett ytfartyg. Målen var att minska koldioxidutsläppen och energianvändningen utan att kompromissa de ekonomiska kostnaderna, utreda för- och nackdelarna med att använda kylmaskinen som ett värmesystem för gemensamma utrymmen samt undersöka funktionaliteten och systemstrukturen för ett sådant system. Detta system skulle ersätta det existerande värmesystemet och komplettera värmebehovet genom att återvinna restvärmen från kylmaskinen. De forskningsfrågor som ställdes var följande, vilken struktur skulle ett system ha som kan integrera kyl- och värmesystemen till ett hållbart system? Hur kan funktionaliteten och prestandan hos ett kyl- och värmesystem, utformat med fokus på hållbarhet och ekonomi, utvärderas både kvalitativt och kvantitativt? Hur kommer det funktionella flödet i konceptet att fungera under olika driftfall? Vilka för- och nackdelar kommer konceptet att ha i olika driftfall? Metoderna som ingick i detta arbete var intervjuer med systemingenjörer, en design av ett nytt värmebatteri, konceptgenerering, utvärdering och systematisk designritning av systemens kopplingar till dess delsystem samt ett funktionellt flödesschema över systemet. Resultatet av detta arbete var att det är möjligt att använda en vattenblandning med 20 % glykol från kondensorsidan av en kylmaskin med en temperatur på 42 ℃ för att ge värme till plattformens värmebehov samtidigt som dess kylfunktion bibehålls. Det krävdes lite nya rörledningar och flera ventiler mellan vissa komponenter för att kylmaskinen skulle fungera som värmepump och/eller som kylmaskin trots väderförhållandena. Slutligen behövdes ett nytt värmebatteri skapas. Ett verksamhetsår fastställdes till 292 dagar och systemet kunde växla mellan två driftfall, sommar- och vinterläge i två geografiska områden, Medelhavet och Östersjön. Det nya systemet jämfört med det nuvarande systemet på en korvett, Visby-klassen, resulterade i en minskning av koldioxidutsläppen upp till 14 %, 9 % minskning av vikten, en minskning av effektförbrukningen upp till 25 % och en bränslereduktionskostnad upp till 14 % för varje verksamhetsår.

I Sverige har konsumtionen av kyckling per invånare ökat de senaste åren och idag konsumeras 23,2kg per person och år. Eftersom tillväxten för svensk kyckling är hög ökar också medvetenheten hos företag att investera i klimatsmarta alternativ för att minska energibehovet som leder till en minskad uppvärmningskostnad. Det valda djurstallet värms upp med en flispanna där vattenburna värmeelement förser stallet med värme längs väggarna. Syftet med studien är att undersöka hur mycket värmeenergi som går att spara genom att använda den utsugna luften för att värma den luften som sugs in med hjälp av en värmeväxlare. Det har ansetts problematiskt att använda stallets frånluft för att tillgodose energi i form av värme eftersom den oftast är dammig och detta bidrar till att filter och kanaler täpps igen. Idag finns det ett antal luftvärmeväxlare som klarar denna typ av damm och partiklar.  Två olika värmeväxlare har jämförts, en rekuperativ (plattvärmeväxlare) och en regenerativ (roterande värmeväxlare). Stallet måste hålla ett lågt CO2 värde och kycklingarnas ströbädd måste hållas torr med hjälp av en låg luftfuktighet. Ventilationens volymflöde är ett beräknat teoretiskt värde. Resultatet av de två jämförda värmeväxlarna visar att den regenerativa (roterande) värmeväxlaren återför fukt vilket som bidrar till en fuktigare ströbädd jämfört med den rekuperativa (plattvärmeväxlare) som inte återför fukt. Studien genomfördes under kycklingarnas uppfödningstid, vilket varade från första januari i 34 dagar framåt. Dag 28–30 blir stallet självförsörjande på värme och värmeväxlaren kan då generera den värmen som krävs utan anläggningens tillhörande flispanna. Med hänsyn till skallklimatet är det att föredra en plattvärmeväxlare då den roterande värmeväxlaren återför vatten av tre gram per kg torr luft. Undersökningen visar det totala värmebehovet, som idag är cirka 48,2 MWh under en uppfödningsomgång, kan minskas med 24,8 MWh med hjälp av en värmeväxlare under denna omgång. / The consumption of chicken per inhabitant have increased in Sweden the last couple of years and today 23,2 kg is consumed per inhabitant and year. Because of this rise of Swedish chicken consumption, the awareness of investing in climate-smart alternatives have increased by the companies. The companies are decreasing the energy required during production, which ultimately leads to a reduced heating cost. The animal stall is heated by a boiler where water-based heating elements are providing the animal stall with heat along the walls.  It has been considered problematic to heat up the animal stall by reintroducing the air from inside the stall due to the fact that this air often is too dusty, which contributes to blockage of filters and ducts. There are a number of different heat exchangers that can handle this kind of dust and particles today.  Two different heat exchangers will be compared, a recuperative plate heat exchanger and a regenerative rotary heat exchanger. The animal stall must keep a low CO2 value and it is important to keep the chickens bedding dry by a low humidity inside the stall. The study shows that the total heat for one breeding round, which today is approximately 48,2MWh, which equals a saving by using an air heat exchanger of 24,8MWh. The result of the comparison of the two heat exchangers has shown that the regenerative (rotary) heat exchanger reintroduces moisture in the stall, which the recuperative (plate heat exchanger) does not. The follow up for this study was 34 days, from the chickens’ birth to the slaughter. During day 28-30 the animal stall becomes self-sufficient considering heat, which means that the heat exchanger could generate the heat required for the facility without the use of the stalls chip boiler. The study is implemented with a calculated volume flow due to a short outlet channel on the system, this can lead to a risk of a minor faulty value. Regard to the humidity in the stall, it is preferable to use a plate heat exchanger as the rotating heat exchanger precipitates water of 3 grams/kg of dry air.

Energieffektivisering är intressant för alla industrier, eftersom det handlar om minskning av både energianvändning och kostnad. Syftet med detta examensarbete är att analysera potentiell energiåtervinning av spillvärme från en mangel vid Limatvätten AB. Limatvätten AB är en stor och modern tvätterianläggning. Limatvätten tvättar åt främst hotell- och restaurangkunder. Limatvätten AB har egna textilier som hyrs ut till hotell, konferenser m.m. Största kunderna finns i Sälenfjällen och Siljansregionen. Då inga processdata fanns tillgängliga för detta arbete krävdes mätningar för att få basinformationen. Utifrån mätningar beräknas mängden av energi som kan återvinnas. Systemförslag för värmeåtervinning ges även i rapporten. Aquavent är en värmeväxlare som använder ventilationsvärme från manglar. Vattnet som värms upp i aquavent leds in i tvättrören, vilket leder till minskning av ångförbrukning i tvättprocesser. Temperaturförändring är beroende av värmeväxlarens verkningsgrad, ju högre temperaturförändring det är desto mer mängd av energiåtervinning fås. Efter identifiering av problemet kartlades tidsplan, lämpliga instrument samt intressanta parametrar. Fukthalten, temperaturen och dynamiska trycket har mätts. Formlerna som beskrivs i teoriavsnittet har använts till de flesta beräkningarna med hjälp av Excel. Av resultatet framkommer att maximala energibesparingen blir 184 MWh/år om all överskottsvärme från manglarna återanvänds. Utifrån resultatet blir den totala besparingspotentialen på 57 000 SEK/år. Ytterligare kompletterande mätningar och analyser behövs för att få tillräckligt bra beslutsunderlag. Men detta arbete tyder på att ytterligare analys är intressant. Resultaten visar det att finns potential att använda överskottsvärme från Limatvättens manglar. Förutom besparingen av energin så minskas också klimatpåverkan eftersom överskottsenergin återanvänds igen som annars skulle försvinna ut i atmosfären. Om två av manglarna kopplas med ett värmeåtervinningssystem, resulterar det en dubblering på besparingspotentialen. För att få ett mera noggrant resultat kunde man logga en längre tid för mätningarna för att se förändring kring de mätande storheterna t.ex. genom att installera mätare som loggar till en dag eller till med en vecka. Övervakning och tolererande givare behövs dock. / Energy efficiency is in the interest of all industries, as it involves the reduction of both energy and cost. The purpose of this project for a bachelor’s degree is to analyse potential energy recovery of waste heat from an ironer. The work was carried out at Limatvätten AB, which is a large and modern laundry facility. Limatvätten AB is a textile service company that has been in existence for 50 years. The Lima laundry’s main customers are from the hotel and restaurant business. Limatvätten AB has its own textiles that are rented to hotels, conferences, etc. The largest customers are in Sälenfjällen and in the Siljan region. The work is done by identifying moisture, temperature and dynamic pressure in an ironer Based on measurements, the amount of energy that can be recycled is calculated. Heat recovery system proposals are also given in the report. Aquavent is a heat exchanger that uses ventilation heat from the ironers. The water that is heated in the aquavent is led into the washing pipes, which leads to the reduction of steam consumption in washing processes. Temperature change depends on the heat exchanger's efficiency, the higher the temperature change, the more amount of energy recovery is obtained. After identification of the problem, a timetable was mapped, and appropriate instruments and interesting parameters were chosen. The moisture content, temperature and dynamic pressure have been measured. The equations described in the theory section are used for most of the calculations with the help of Excel. According to the result, the energy saving will be 184 MWh/year if all excess heat from a mangle is reused. Based on the result, the total savings potential is SEK 57 000 /year. According to the results, it is shown that there is the potential to use excess heat from the Lima wash ironers. In addition to the saving of energy, climate impact is also reduced, as the excess energy is again reused which would otherwise disappear into the atmosphere. If two of the ironers are coupled with a heat recovery system, it results in a doubling on the savings potential.

För att uppnå Sveriges energi- och klimatmål för energieffektivisering och koldioxidutsläpp måste nya tekniker och innovationer undersökas för att bidra till att göra energianvändningen mer effektiv i bostadssektorn. Ett alternativ för att uppnå målen är att använda ett integrerat värmesystem. De integrerade värmesystemen som undersöks i den här rapporten innefattar värmeåtervinning via ventilation som komplement till fjärrvärme, vilket jämförs med uppvärmning av bara fjärrvärme.   De valda integrerade värmesystemen från HögforsGST kommer undersökas ur ett livscykelutsläpps- och primärenergiperspektiv. Analysen ska utreda om systemen bidrar till att sänka energianvändningen och hur stora livscykelutsläppen av koldioxidekvivalenter är för värmesystemen i två olika fastigheter.   Slutsatsen för rapporten var att de valda integrerade värmesystemen var mer energieffektiva, då de använde mindre primärenergi, oavsett fall för elproduktion. De använde även 36 procent och 32,8 procent mindre producerad energi, för Lärlingen respektive Rundeln. Fjärrvärmesystemet medförde istället lägre totala livscykelutsläpp av koldioxidekvivalenter än det integrerade värmesystemen, för de flesta fallen av elproduktion. För att få ett mer tillförlitligt resultat bör de integrerade värmesystemen granskas under en längre tidsperiod för att vidare analysera använd primärenergi och livscykelutsläpp.

En jämförelsestudie har genomförts mellan två värmesystem. Analysen har genomförts med ett flerbostadshus som referensfasighet. Fastigheten är lokaliserad i Södertälje kommun. Analysen går ut på att bestämma vilket värmesystem som är fördelaktigt vid renovering av äldre flerbostadshus med avseende på energi och kostnad. De systemen som har behandlats är ett centralt värmesystem med motströmsvärmeväxlare och ett centralt värmesystem med frånluftsvärmepump. Det centrala värmesystemet (Eq aggregat) är ett centralt från- och tilluftssystem med återvinning (FTX system). Systemet använder en motströmsvärmeväxlare för överföring av värmeenergi mellan från- och tilluften. Det centrala värmesystemet (Energi well) är ett frånluftssystem (FX system) med en ny teknisk lösning. Systemet återvinner värme ur frånluften med hjälp av kondenserande frånluftsvärmpumpar. Värmepumparna finns i en frånluftskammare på vindsvåningen. Den återvunna värmen förs sedan vidare till undercentralen för att värma upp varmvattnet. Analysen har genomförts med hjälp av teoretiska energi- och kostnadsberäkningar, intervjuer och faktainsamlingar.  Energiberäkningarna har bestått av en energibalansberäkning för att få fram den köpta energiförbrukningen. Kostnadsberäkningar har bestått av en livscykelkostnads kalkyl och en kostnads beräkning per producerad värmeenergi. De resulterande värdena för båda värmesystemen har sedan jämförts med varandra. Resultatet visade att värmesystemet Energy well var mest fördelaktig ur både energi och kostnad perspektiv. Den årliga köpta energiförbrukningen var                          lägre än värmesystemet (Eq aggregat) med en motströmsvärmeväxlare. Driftkostnaden var  lägre än Eq aggregat, installations-kostnaderna var  lägre än Eq aggregat och slutlig var livscykelkostnaden  lägre än värme-systemet (Eq aggregat) med motströmsvärmeväxlare. Men underhållskostnaden var  högre än värmesystemet Eq aggregat. Slutsatserna för de teoretiska undersökningarna gav bättre värden för värmesystemet Energy well. Vilket innebär att Energy well är mest fördelaktig utifrån energi- och kostnads perspektiv. Däremot ger värmesystemet med motströmsvärmeväxlare en lägre risk att ett driftfel inträffar i verkligheten. / A comparing study between two different heating systems has been accomplished. The analysis has been conducted with an apartments building as a reference project. The building is located in the municipality of Södertälje. The goal of the analysis is to determine which of the heating system is beneficial for older apartment buildings in terms of energy and cost. The systems that have been treated are a central heating system with a counterflow heat exchanger and a central heating system with an exhaust air heat pump. The central heating system (Eq unit) is a central exhaust- and supply air system with heat recovery. The system uses a counterflow heat exchanger to transfer the heat energy between the exhaust- and supply air. The central heating system (Energy well) is the latest technical solution of a central exhaust air system. The system recovers heat from exhaust air by condensing exhaust air heat pumps. The heat pumps are in an exhaust air chamber and it´s placed on the attic floor. The recovered heat energy sends then to the mechanical room to heat up the water system. The analysis has been accomplished by using theoretical energy- and cost calculations, interviews and data collection. The energy calculations are based on an energy balance equation to determine the bought energy consumption. The cost calculation is based on a life cycle cost equation and a cost equation per produced heat energy. The results of both heating systems have been compared with each other. The results showed that the heating system Energy well was most beneficial in both energy and cost perspective. The annual consumption of bought energy was                          lower each year than the heating system (Eq unit) with a counterflow heat exchanger. The operating costs of the system were  lower than Eq unit, the installation costs were  lower than Eq unit and final was the life cycle cost  less than the heating system (Eq unit) with counterflow heat exchanger. But the service cost was  higher than the heating system Eq unit. The conclusion of the theoretical investigations gave better values ​​for the heating system Energy well. This means than Energy well is most beneficial from the energy and cost perspectives. Contrariwise has the heating system with counterflow heat exchanger a lower risk of an operational failure to occur in reality.

The report comprises two separate parts: part 1:  Temperature needs for district heating in the paint shop for axles in building 210 part 2:  Energy and low temperature waste heat solutions in heating and cooling systems for   building 64 with surroundings The paint shop for axles in part 1 has air quality requirements in places for coating of axles. Toachieve desired air properties there are different process ventilation systems, which consist ofventilation coils for heating and cooling, plus air humidifier. The ventilations coils for heating usedistrict heating. Today the ventilation coils use water of 100°C to achieve necessary air demands inthe coating boxes. This part of the report investigates whether the existing system would achievethe air requirements with a water temperature of 75°C instead of 100°C in the ventilation coilsduring the coldest parts of the year. The conclusion is that it is not possible; the existing system isadjusted for a water temperature of 100°C to achieve the air requirements. To use a watertemperature of 75°C, more or major ventilation coils are needed. The focus of the report is at part 2. In this part, possibilities for low temperature waste heatsolutions are investigated. Those partly aim at specific local solutions for building 64 withsurroundings and on the other part of general waste heat solutions for new buildings andreconstructions in the future. To make these parts possible, the systems for heating and cooling inbuilding 64 have been identified. During this identification, potential savings that are not of wasteheat character have also been observed. The most profitable saving concerns the control of temperature for the inner hardening vat. It isthe hardening vat for gas carburizing oven SV16838 that has been studied in this report. Today thetemperature of the hardening vat is controlled very ineffective. The conclusion is that a betteradjustment of the controller would save 180 000 SEK/year with a pay off time around two months.Worth mentioning (SV16838 included), is that there are at least five similar gas carburizing ovens atthe Scania area in Södertälje. A pinch analysis has also been done for building 64, with it’s primarily conclusion that the groundheating is violating the pinch rules during long periods of the year. To remedy the ground heatingwill only need a different control and will lead to a saving between 20 000 – 75 000 SEK/year. Tomore accurate determine the saving, an investigation of the ground heating during winter time isneeded. Another conclusion concerning the pinch analysis is that the method for a real scenariorather shows the potential of the system than gives you an optimal solution possible to implement.More actions are to use the exhaustions of the endo gas generators and that the washing andrinsing systems if possible not should be heated with electricity. The exhaustions from the endo gasgenerators have a very high temperature, more then 300°C. If these, instead of hot water boilers,could warm the closely located water for the LPG (liquefied petroleum gas) evaporation, 125 000SEK/year can be saved. Today the hot water boilers are heated with electricity. If the washing andrinsing systems existing electricity heating instead can be heated with secondary heat (˜ districtheating), a save of 500 000 SEK/year is possible. For waste heat solutions there are a few different approaches. Close to building 64, the largestpotential to use waste heat is in building 62 and 75, where air heaters are assessed with the largestpotential. In difference to other investigated buildings, building 210 has the possibility to use wasteheat even during the summer. This building is located 1 km from building 64. To use waste water inbuilding 210, a complex net of waste heating will be required where several buildings with asurplus of waste heat can be connected. A net like this has calculated pipe costs of 5, 2 million SEK.The saving for the use of waste heat only in building 210 will be around 1,4 million SEK/year. Thissave corresponds to the air handling systems that occur in part 1.