Den globala uppvärmningen blir en alltmer central fråga i samhället i takt med att det 1,5°C- mål som sattes i Parisavtalet kommer allt närmre. Mot bakgrund av denna växande oro har EU under energikrisen 2022/2023 enats om att främja energieffektivisering, och poängterar dess vikt för att bland annat uppnå en hållbar energiproduktion och minska den negativa klimatpåverkan en stor energikonsumtion medför. I dagsläget går ungefär hälften av en byggnads totala energiförbrukning till uppvärmning. För flerbostadshus i Sverige motsvarar det ca 29 TWh/år där energiförluster kopplat till ventilation utgör en större del. I denna parameterstudie undersöks hur isoleringen på ute- och avluftskanaler påverkar energiförluster i ett flerbostadshus placerat i Karlstads temperaturzon då tjockleken varierar mellan 0-80mm. Energiförluster har räknats i form av ett ökat uppvärmningsbehov inomhus då avluft oavsiktligt värms upp i avluftskanaler. Samtliga lägenheter i undersökt referensbyggnad är utrustade med individuella FTX-aggregat och tillhörande ventilationskanaler. Frågeställningen har analyserats i Comsol Multiphysics 6.1. Resultatet visar att det vid oisolerade ventilationskanaler årligen går förlorat 20MWh. Adderas 80mm isolering minskar förlusterna till 10MWh/år. Det motsvarar 2,5% av en byggnads totala uppvärmningsbehov för inomhusluft och tappvarmvatten. Om den initiala isolertjockleken i stället är 30mm och utökas till 80mm ges en total uppvärmningsbesparing på 0,3%. Energibesparingen blir procentuellt större vid tilläggsisolering ju kallare luft som rör sig i kanalerna. Störst energivinning görs alltså för byggnader i kallare klimat och vid användning av effektiva värmeväxlingsaggregat. Den maximala miljömässiga besparingen till följd av ett minskat uppvärmningsbehov, räknat i koldioxidekvivalenter, fås då 80mm isolering adderas på oisolerade kanaler och uppvärmning sker med direktverkande el. Besparingen uppgår då årligen till 1000kg. Motsvarande besparing då uppvärmning sker med fjärrvärme är 600kg årligen. Denna siffra tar ej hänsyn till klimatpåfrestning av tillverkning, hantering och transport av isolermaterialet. Energibesparingen avtar för varje cm isolering som adderas men för samtliga fall mellan 10-80mm uppnås lönsamhet då återbetalningstiden är kortare än isoleringens uppskattade livslängd. Snabbast återbetalningstid är efter 5 år då 30mm isolering används. Långsammast återbetalningstid är efter 11 år vid användning av 80mm isolering. 80mm isolering ger däremot den bästa ekonomiska avkastningen sett till hela isoleringens livslängd. I resultatet redovisas hur verkningsgraden för FTX-aggregatet sjunker från angivna 80% till mellan 61–70% beroende på isolertjocklek då transmissionsförluster till ventilationskanalerna medräknas. / Global warming is becoming an increasingly central issue in society as the 1.5°C target set in the Paris Agreement draws ever closer. Against the background of this growing concern, the EU has agreed during the 2022/2023 energy crisis to promote energy efficiency, and emphasizes its importance for, among other things, achieving sustainable energy production and reducing the negative climate impact that large energy consumption entails. Currently, about half of a building's total energy consumption goes to heating. For multi-apartment buildings in Sweden, this corresponds to approximately 29 TWh/year, where energy losses linked to ventilation form a larger part. In this parameter study, how the insulation on outside and exhaust air ducts affects energy losses in an apartment building located in Karlstad's temperature zone is investigated when the thickness varies between 0-80mm. Energy losses have been calculated in the form of an increased heating requirement indoors when exhaust air is unintentionally heated in exhaust ducts. All apartments in the investigated reference building are equipped with individual FTX units and associated ventilation ducts. The question has been analyzed in Comsol Multiphysics 6.1 The result shows that with uninsulated ventilation ducts, 20MWh is lost annually. Adding 80mm insulation reduces the losses to 10MWh/year. It corresponds to 2.5% of a building's total heating needs for indoor air and domestic hot water. If the initial insulation thickness is instead 30mm and is increased to 80mm, a total heating saving of 0.3% is given. The energy savings are percentage-wise greater with additional insulation, the colder the air that moves in the ducts. The greatest energy gains are thus made for buildings in colder climates and when efficient heat exchange units are used. The maximum environmental savings as a result of a reduced heating need, calculated in carbon dioxide equivalents, is obtained when 80mm insulation is added to non-insulated ducts and heating takes place with direct-acting electricity. The saving then amounts to 1000kg annually. The corresponding saving when heating is done with district heating is 600kg annually. This figure does not take into account climate stress from the manufacture, handling and transport of the insulation material. The energy saving decreases for every cm of insulation that is added, but for all cases between 10-80mm, profitability is achieved as the payback time is shorter than the estimated life of the insulation. Fastest payback time is after 5 years when 30mm insulation is used. Slowest payback time is after 11 years when using 80mm insulation. 80mm insulation, on the other hand, gives the best economic return in terms of the entire lifespan of the insulation. The result shows how the efficiency of the FTX unit drops from the specified 80% to between 61–70% depending on insulation thickness when transmission losses to the ventilation ducts are included.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kau-95587 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Larsson, Hannes |
| Publisher | Karlstads universitet, Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper (from 2013) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0018 seconds