EXAMENSARBETE. "Är vatten energi, eller är energi vatten, eller..?"

Transkript

1 EXAMENSARBETE 2007:206 CIV "Är vatten energi, eller är energi vatten, eller..?" Emelie C. Jutvik Luleå tekniska universitet Civilingenjörsprogrammet Teknisk fysik Institutionen för Tillämpad fysik, maskin- och materialteknik Avdelningen för Energiteknik 2007:206 CIV - ISSN: ISRN: LTU-EX--07/206--SE

2 Sammanfattning Detta examensarbete har som huvudsyfte att bidra till en djupare förståelse av relationen mellan vatten- och energianvändning i flerbostadshus. För att arbetet skulle kunna slutföras inom dem förutbestämda 20 veckorna begränsades arbetet. Valet gjordes att studera studentlägenheter i korridorform då denna typ av boende ser ungefär likadan ut oavsett vart i Sverige de är byggda. En annan anledning till att studentboenden är en intressant målgrupp är att energi- och vattenkostnaden ofta ingår i hyran, vilket minskar medvetenheten kring energianvändningen. Studien har kartlagt fjärrvärmeåtgången och användningen av varmvatten i två utvalda fastigheter. Fastigheterna består av korridorsboenden och är belägna i Stockholm och Luleå. Arbetet har genomförts utan hjälp av individuella mätningar då varken tid, pengar eller utrustning fanns för att kunna utföra detta. Istället genomfördes en enkätundersökning i fastigheterna där de boende fick svara på frågor om sina vanor relaterade till fjärrvärme- och varmvattenanvändning. Med hjälp av enkätresultaten kunde en bedömning göras av dagens energisituation i de utvalda fastigheterna. Detta jämfördes med den verkliga förbrukningen. Studien resulterade i en trovärdig kartläggning av studenternas varmvatten- och energianvändning i fastigheterna. I arbetet visas hur stor energi- och varmvattenmängd som varje person dagligen använder vid diskning, duschning, spolning i handfat, tvättning och till radiatorer. Enligt studiens resultat används ca 15 kwh per person och dag i Stockholmsfastigheten. I Luleåfastigheten används ca 16 kwh per person och dag. Kostnaden för denna mängd energi är dagligen ca 13 kr per person i Stockholm och ca 11 kr per person i Luleå. Även förändrings- och besparingsmöjligheter finns presenterade. Resultaten visar att Luleåfastigheten dagligen kan spara ca 1,4 kr per person bara genom att ändra på vanor. I Stockholmsfastigheten blir motsvarande besparing ca 2,5 kr per person och dag. Frågeställningar angående studenternas medvetenhet kring varmvatten- och energianvändning behandlades i enkätundersökningen. Studien visar att över 90% av de tillfrågade har ingen eller mycket dålig uppfattning om sin energisituation.

3 Abstract The main purpose of this master project is to contribute to a deeper understanding of the relation between water and energy use in households. To be able to finish the project, within the designated 20 weeks, the size of the study was limited. The study focus on student appartements since this type of housing often look the same irrespektive of where in Sweden they are situated. Another reason why student apparments are an intereseting taget is that the energy and water cost often is inculded in the rent, which decrease the awareness of the energy use. The study has mapped the use of district heating and hot water in two buildings. The buildings consist of dormatories located in Stockholm and Luleå. The work has been completed without any help of individual measurements. This procedure was chosen because of the lack of time, money and equipment needed to perform the measurements. Instead a questionnaire was handed out where the residents were asked to answer questions related to their habits of heat and water usage. Using the results from the questionnaire an assessment of todays energy situation could be performed. The result was compared to the real energy use. This study resulted in a trustworthy image of water and energy use in the buildings. The work shows the daily amount of energy and water used in every day tasks. Things like doing the dishes, showering, water use in the washbasin, laundry and radiator use. According to this study every person in the building situated in Stockhom use about 15 kwh per day. In the building situated in Luleå every person use about 16 kwh per dag. The cost for this amount of energy is about 13 Skr in Stockholm and about 11 Skr in Luleå. The report also propose different methods of changing behaviour in order to save energy and money. The result shows that the building in Luleå could make a daily saving of about 1,4 Skr per person. The corresponding saving in the building in Stockholm is about 2,5 Skr per person and day. Questions about the students awareness of energy and water use in the household has also been studied. The study shows that more than 90% of the students asked have none or very low understanding of their energy situation. 2

4 Förord Under de senaste 5 månaderna har jag arbetat med det examensarbete som är den slutliga examinationen utav min civilingenjörsutbildning. Detta arbete har varit givande och framför allt väldigt roligt att genomföra. Jag kan utan tvekan säga att detta varit den roligaste delen av min utbildning. Jag har jobbat hårt med att få detta till ett bra och intressant exjobb. Detta arbete skulle dock inte kunnat genomföras om jag inte fått den hjälp och det stöd som de involverade i studien bidragit med. Jag vill därför passa på att tacka er som varit med mig och gjort detta arbete genomförbart. Stort tack till: - AWARE-projektet Jin Moen, Karin Ehrnberger, Loove Broms, Erika Lundell - som gav mig möjligheten att göra ett intressant och lärorikt examensarbete hos er. Ni har alla bidragit till en trivsam arbetsmiljö och skön en stämning på jobbet. Speciellt tack till AWARE:s projektledare Jin Moen som varit ett mycket bra stöd under hela arbetet. - Min handledare och examinator Lars Johansson på Luleå Tekniska Universitet. Trots det långa avståndet har du lyckats hjälpa mig med både små och stora problem som jag stött på under arbetets gång. - Stockholm Stiftelsen Studentbostäder (SSSB) och Lulebo. Utan er hjälp hade inte arbetet gått att genomföra. Speciellt tack till Helge Gimberg och Kent Andersson som varit mina kontaktpersoner hos respektive hyresvärd. - Leon Terner som slitit många timmar med att hjälpa mig med att dela ut och samla in enkäter i Stockholmsfastigheten. Emelie Chandni Jutvik Luleå

5 Innehållsförteckning Sammanfattning...1 Abstract...2 Förord...3 Innehållsförteckning Inledning Bakgrund AWARE Förstudie Bakgrundfakta om fastigheterna Grundläggande fakta - fjärrvärme Syfte Metod Data- och informationsinsamling Enkätundersökning Beräkningar Tappvatten Radiatorer Controller Resultat Data- och informationsinsamlig Enkätundersökning Beräknings resultat Tappvatten Tvätt Radiatorer Restaurangen Sammanställning Förändringsmöjligheter Tappvatten Dusch Handfat Disk Tvätt Radiatorer Sammanställning SSSB Lulebo Medvetenhet Jämförelse - Stockholm och Luleå Diskussion Tappvatten Dusch Handfat Diskning Tvättning Radiatorer Slutsatser Fortsatt arbete Referenser Bilagor...45 Bilaga 1 Fjärrvärmedata ifrån Stockholmsfastigheten...45 Bilaga 2 Fjärrvärmedata ifrån Luleåfastigheten

6 1 Inledning Dagens hushåll är fyllt av energikrävande system och teknik. Olika hushållsmaskiner, uppvärmning av varmvatten och radiatorer är exempel på beståndsdelar i hemmet som kräver energi. I takt med den ökande energiåtgången har även energipriserna ökat drastiskt under de senaste åren. Rekordhöga energiräkningar delas ut landet över och de flesta har inte kunskap nog om energianvändning för att kunna göra något åt sin energisituation. Samtidigt som energisituationen i de svenska hushållen förändrats tvingas konsumenterna till att bli mer medvetna om sin energisituation. Dels för att minska utgifterna i det egna hushållet men också för att minska de negativa påverkningarna på vår miljö som människan orsakar genom överdriven energianvändning. I samspel med att behovet av kunskap kring energi och dess användning ökat har även mitt personliga intresse för dessa ämnen vuxit sig större. Detta var anledningen till att jag valde att genomföra ett arbete som fokuserar på en energisituation i relation med hushållet och den enskilda privatpersonen. 1.1 Bakgrund Jag kontaktade under hösten 2006 projektgruppen AWARE med hopp om att få genomföra mitt examensarbete i samarbete med dem. AWARE-projektets intresse för detta examensarbete låg i att få en djupare kunskap om relationen mellan energi och varmvattenanvändning i hemmet. I studien valdes att lägga fokus på studentlägenheter i form av korridorer. Detta för att jämförelsen mellan Luleås och Stockholms studentboende skulle bli tydligare då korridorsboenden ofta byggs på liknade sätt landet över. Se principskissen över ett korridorsrum i figur 1.1 nedan. Figur 1.1 Principskiss av ett korridorboende. För att få övergripande kunskap om värmesystem, radiatorer och varmvatten genomfördes en förstudie. Tanken med denna studie var att skapa en bra utgångspunkt för examensarbetet. Då de fastigheterna som undersöks i arbetet får energi ifrån fjärrvärme valdes att göra en djupare studie av denna teknik. 5

7 1.1.1 AWARE AWARE är ett designorienterat forskningsprojekt som arbetar med att öka medvetenheten för energianvändning i vardagen, främst i hushållet. Projektets vision är att göra privatpersonen uppmärksam på vart energi används och hitta alternativa mer energisnåla lösningar. Detta för att ge en ökad kontroll över energisituationen i hushållet och samtidigt göra energianvändningen effektivare [1]. AWARE-projektet pågår under och utförs av Interactive Institute Power Studio. Projektet genomförs i samarbete med Stiftelsen Svensk Industridesign och finansieras av Energimyndigheten. Interactive Institute skapades 1998 och är ett forskningsinstitut inom IT som arbetar med design, konst och teknik. POWER är en forskningsgrupp inom Interactive Institute vars främsta intresse är hållbar utveckling och välbefinnande i hemmet utifrån energikonsumentens perspektiv [1]. Ett exempel på en produkt som AWARE projektet utvecklat är tvättlampan. Ca 95% av energin ifrån en glödlampa går till värme och resterande 5% går till ljus. Tvättlampan har skapats för att uppmärksamma konsumenten på att glödlampor ger en stor mängd värme. Tanken är att värmen ifrån lampan ska användas till att torka kläderna som hängs upp på räckena samtidigt som den ger ljus. Man har även möjligheten att designa sin lampa precis så som man vill genom att dekorera med olika plagg och färger [2]. Figur 1.2 AWARE:s tvättlampa Figur 1.3 AWARES:s ljuskrona Ett annat exempel är AWARE:s ljuskrona som är uppbyggd av lågenergilampor. Antalet energilampor i ljuskronan motsvarar en stark vanlig glödlampa [2] Förstudie Förstudien genomfördes under en tvåveckorsperiod och delades upp i en litteratur- och en internetsökningstudie. Litteraturstudien omfattade de beräkningsmetoder som används vid dimensionering av radiator- och varmvattensystem. Grundläggande kunskaper inom installationsteknik hämtades ur kompendiet Värme utgivet av Kungliga tekniska högskolan [3]. Kunskap berörande värmebehovsberäkningar, klimatberäkningar, värmeanläggningar och olika värmesystem hämtades ur Folke Petersons kompendier om uppvärmnings- och ventilationsteknik [4]. Ur Boverkets bok om nybyggnadsregler hämtades kunskap om allmänna föreskrifter och råd kring nybyggnation [5]. 6

8 Internetstudien bestod till stor del av sökning efter statistik och information om olika värmesystem, radiatorer och varmvatten. Studien resulterade i en rapport som sammanfattningsvis presenterar värmebehovet i flerbostadshus, grundläggande fakta om olika värmesystem och dess teknik, fakta om radiatorer, förenklade varmvattenberäkningar och en preliminär exjobbsplanering. Studien finns tillgänglig på Internet [6] Bakgrundfakta om fastigheterna Fastigheten i Stockholm Fastigheten i Stockholm består av 482 lägenheter varav två trerumslägenheter och resten enkelrum med pentry. Huset har ett källarplan, en mindre restaurang i markplan, sju bostadsplan och ett plan med förråd. (Se figur 1.4) Huset är beläget i Vasastaden i Stockholms innerstad på Norra Stationsgatan 99. Figur 1.4 Planskiss över fastigheten i Stockholm. Fastighetens totala area är m 2. Av denna yta är 9288 m 2 boendeyta försedd med lägenheter. Enkelrummen med pentry är av olika storlekar från 16 m 2 till 21 m 2. Det två trerumslägenheterna är på vardera 80 m 2 [7]. På våning 3 är fastighetens två treor placerade och här finns även husets tvättstugor. Detta gör att plan 3 skiljer sig i utseende ifrån plan 4-9. Se principskisserna (figur 1.5-6) över de olika planen nedan. Figur 1.5 Principskiss över plan 3 i Stockholmsfastigheten 7

9 Figur 1.6 Principskiss över plan 4-9 i Stockholmsfastigheten. Det finns ingen exakt siffra på hur många studenter som bor i Stockholmsfastigheten. I enkätundersökningen som gjordes visade det sig att många av de boende hade tillfälliga inneboende. I de två trerumslägenheterna visade det sig bo ett par i vardera lägenhet. Antagandet har gjorts att de i genomsnitt bor en person i varje enkelrum. Det betyder att huset har 484 boende. Fastigheten i Luleå Fastigheten i Luleå är belägen i ett område som heter Björkskatan. Huset består av två delar en del med sex våningar och en del med fem våningar. Varje våning är försedd med tolv lägenheter förutom våning 1 i den högre delen av huset som har nio nybyggda enkelrum med kokvrå. (Se figur 1.7) Resterande lägenheter i huset har gemensamt kök. Figur 1.7 Planskiss över fastigheten i Luleå. Fastigheten har totalt 117 rum och har en total area på 2547 m 2. Av denna yta är 2223 m 2 försedd med lägenheter [8]. Lägenheternas placering i fastigheten visas i figur 1.8. Figur 1.8 Principskiss över planen Luleåfastigheten. Enligt uppgifter ifrån Lulebo är det mestadels fullbebott i huset. Det vill säga ca 117 personer bor i huset. 8

10 1.1.4 Grundläggande fakta - fjärrvärme De undersökningar som gjorts under år 2005 visar att hela 77% av den totala uppvärmda arean i flerbostadshus värmdes med fjärrvärme. Fjärrvärme är, med andra ord, den vanligaste energikällan i flerbostadshus [9]. I de två utvalda fastigheterna som undersöks i detta arbetet används fjärrvärme för uppvärmning av varmvatten och värme till radiatorsystemet. Som namnet fjärrvärme säger bygger tekniken på värme som kommer ifrån någon annanstans. Värmen produceras i en central anläggning istället för att varje fastighet förses med en enskild värmepanna [10]. Fjärrvärmen distribueras i rörledningar i form av uppvärmt vatten till fastigheten. I själva fastigheten finns en värmeväxlare där värmen från fjärrvärmecentralen överförs till vattenkretsen i huset. Många fjärrvärmecentraler baseras på biobränsle, det vill säga restprodukter från skogsbruk och industri eller spillvärme [11]. Ett fjärrvärmesystem kan illustreras på följande sätt: Central anläggning Fastighetens värmesystem 1. Panna 2. Värmeväxlare 3. Fjärrvärme ut 4. Fjärrvärme in 1. Vattenburet uppvärmningssystem 2. Tappvatten 3. Värmeväxlare för värme 4. Värmeväxlare för varmvatten Figur 1.9 Principschema över fjärrvärmeanläggningens centrala anläggning och fastighetens värmesystem. I fjärrvärmeverket eldas bränsle och omvandlas till värmeenergi. Denna värmeenergi hettar upp fjärrvärmevatten i värmeverkets vattenkrets till mellan ºC beroende på årstid och väder. Från värmeverket pumpas vattnet ut i fjärrvärmenätet som består av ett isolerat rörsystem nergrävt i marken [12]. Då det uppvärmda vattnet når fastigheten växlas värmen över till dess vattenkrets med hjälp av två olika värmeväxlare. Den ena levererar värme till radiatorsystemet och den andra till tappvattensystemet. Elementen ingår i ett system där värmevattnet pumpas runt och värms upp kontinuerligt. Kranvattnet hämtas som färskvatten från vattenverket och leds genom värmeväxlaren där det värms upp. Det varmvattnet som används i dusch eller handfat lämnar huset via avloppet [11]. Efter att värmen som levererats ifrån den centrala anläggningen använts så leds det avkylda fjärrvärmevattnet tillbaka till verket. Där värms vattnet på nytt och pumpas ut i systemet igen [10]. Viktigt att notera är att vid användning av fjärrvärme är det energiåtgången som åtgår för uppvärmning av ingående vatten till önskad utgående vattentemperatur som konsumenten betalar för. Den ingående vattentemperaturen varierar under året medan det utgående vattnet oftast har en temperatur på ca 55ºC. Observera dock att det inte är denna vattentemperatur som går ut ur tappvattenstället. Vattnet värms upp till 55ºC och blandas sedan med kallare vatten vid tappstället för att uppnå önskad temperatur. 9

11 1.2 Syfte Detta examensarbete har i syfte att bidra till en djupare förståelse av relationen mellan vatten- och energianvändning i hushållet. Arbetet utförs åt forskningsprojektet AWARE som kan dra nytta av exjobbets resultat i sin forskning och bidra till energieffektivisering i hushållet. Studien kan användas i flera olika syften: - att ge en bild av relationen mellan energi- och vattenanvändningen till AWARE-projektet som kan bidra till utveckling av energieffektivisering i hemmet. - att uppmärksamma studenterna på hur varmvatten och energi i genomsnitt används av de boende i de utvalda fastigheterna och öka medvetenheten kring energianvändningen. - att ge hyresvärdarna för de utvalda fastigheterna en utvärdering av studenternas vanor kring varmvattenanvändning och uppmärksamma hur små förändringar av dagslägets vanor kan ge synliga resultat. 10

12 2 Metod Första steget i processen att kartlägga energi- och varmvattenanvändningen i de utvalda fastigheterna var att samla information från de två utvalda hyresvärdarna, Stiftelsen Stockholm Studentbostäder (SSSB) och Lulebo. Detta gav en överskådlig bild av de utvalda fastigheterna - dess utseende, lägenheternas uppbyggnad, total fjärrvärmeåtgång, totalt antalet boende, osv. För att få en trovärdig bild av dagens energisituation och kunna kartlägga var i dessa lägenheter energi används valdes att genomföra en enkätundersökning. Denna enkät behandlade vanor berörande duschning, vattenspolning i handfat, diskning, tvättning och radiatoranvändning. Enkäten delades ut med hjälp av dörrknackning hos de boende i fastigheterna och de medverkande valdes ut slumpmässigt. Målet var dock att få en jämn spridning på ifyllda enkäter över husens plan. Vid uppskattning av energiåtgången till uppvärmning av tappvatten har en förenklad metod använts där ingen hänsyn tas till eventuella förluster. För att kunna bedöma den mängd energi som krävs för att hålla lägenheterna behagligt varma under ett år har en energibehovsuppskattning gjorts utifrån respektive stads medeltemperaturer under uppvärmningssäsongen. Enkätens resultat har legat till grund för de beräkningar som uppskattat fjärrvärmeåtgången till tappvarmvattnet och radiatorerna i de två utvalda fastigheterna. De beräknade resultaten jämfördes med utgiven data för fjärrvärme- och vattenanvändning för att avgöra dess trovärdighet. Då de beräknade resultaten bygger på uppskattningar kring vanor förväntades att inga exakta resultat skulle erhållas. För att avgöra om skillnaden mellan utgiven data och de beräknade resultaten motsvarar ett stort eller litet fel skapades därför en Controller. I Controllern kan viktiga parametrar justeras och på så sätt styra beräkningarna. När de beräknade resultaten har körts genom Controllern kan det avgöras om resultaten är trovärdiga eller ej. 2.1 Data- och informationsinsamling För att få tillgång till den information och mätdata som krävdes för att genomföra de önskade beräkningarna kontaktades SSSB och Lulebo. När en kontakt upprättats efterfrågades följande information: - mätdata över årlig energianvändning (fjärrvärme) - planritningar över fastighet och lägenheter - ritningar med synliga radiatorer och tappvattenställen - typ av radiatorer och tvättmaskiner - vatten- och fjärrvärmekostnader (kr/l samt kr/kwh) Den mätdata som tillhandahölls användes för att beräkna genomsnittlig fjärrvärmeåtgång per person, genomsnittliga temperaturdifferenser och vattenvolymer. Denna data jämfördes sedan med de teoretiskt uppskattade värdena för att kunna avgöra hur trovärdiga resultaten var. Planritningarna över fastigheter och lägenheter användes vid beräkning av fjärrvärmeåtgång till radiatorer. Utifrån dessa ritningar kunde information om radiatorernas typ, dimensioner och placering fås. Även kostnaden för varje duschtillfälle, kostnad per disk, kostnad per tvätt och daglig radiatorenergikostnad beräknades med hjälp av dessa uppgifter. Senare beräknades kostnader för de besparingar som skulle kunna göras vid förändring av varmvattenanvändning. SSSB:s driftansvarige, Helge Gimberg, valde ut en fastighet i Vasastaden. Lulebos kvartersvärd, Kent Andersson, valde ut en fastighet belägen på Björksgatan i Luleå. 11

13 2.2 Enkätundersökning För att få en uppfattning om de vanor som studenterna, boende i de utvalda fastigheterna, hade kring användandet av varmvatten genomfördes en enkätundersökning. Denna enkät delades upp i sex mindre delar: - hushållet - dusch/bad - disk - handfat - element - tvätt Dessa delar representerar de sysslor och beståndsdelar i hemmet som använder uppvärmt vatten. En svensk och en engelsk version av enkäten finns tillgänglig på Internet [13,14]. I den del av enkäten som kallades hushållet efterfrågades hur många som bodde i lägenheten, antalet rum i lägenheten, boende ytan och om den tillfrågade var man, barn eller kvinna. Inga beräkningar grundades på dessa resultat. Det som redovisats ifrån denna del av enkäten är fördelningen mellan barn, kvinnor och män. Andra resultat ifrån denna del ansågs inte vara relevanta för de genomförda beräkningarna. I enkätens del om vanor kring duschning efterfrågades följande: - antalet bad per vecka - ungefärlig tid per dusch - antalet duschar per vecka - ungefärlig duschtemperatur Badrummets två tappställen (dusch och handfat) delades upp i två separata delar då det var av intresse att enskilt utvärdera relationen mellan duschning och energianvändning. För att kunna göra en så korrekt bedömning av energisituationen som möjligt i fastigheterna behövdes även den vattenmängd som användes i handfatet uppskattas. I den del av enkäten som behandlade vattenspolning i handfat var följande av intresse: - ungefärlig tid då varmvatten spolas i handfatet per dag - användning av varmvattenspoling under tandborstningen I den del av enkäten som behandlade vanor kring diskning efterfrågades följande: - ungefärlig tid per diskning - antalet diskningar per dag - diskning i diskho - diskning under rinnande kran - diskning i diskho och rinnande vatten - sköljning av disk under varmt eller kallt vatten De två mest uppenbara ställena i en fastighet där uppvärmt vatten används är i badrum och kök. Vad många kanske inte tänker på är att uppvärmt vatten även används till radiatorer och hushållsmaskiner. För att få en uppfattning om studenternas vanor kring radiatoranvändande efterfrågades följande: - ungefärlig tid då radiatorerna används per år - val av inställning på radiatorerna (skala 1-6) Kring tvättning var följande information av intresse för de beräkningar som skulle genomföras: - ungefärliga antalet tvättillfällen per månad - ungefärliga antalet tvättar per tvättillfälle 12

14 En sammanställning av enkätresultaten resulterade i de genomsnittsvärden som representerar studenternas vanor kring varmvattenanvändning i de två utvalda fastigheterna. 2.3 Beräkningar Tappvatten För att uppskatta hur mycket energi som behövs för att värma en viss mängd vatten används följande relation [15]: Q = C p (t vv t kv )V 3600 (kwh) (2.1) där = vattnets densitet, kg/m 3 c p = vattnets specifika värmevärde, J/kgºC t vv = varmvattnets temperatur, ºC t kv = kallvattnets temperatur, ºC V = vattenvolymen, m 3 Av dessa storheter finns och C p tabulerade och får värdena: = 1000 kg/m 3 C p = 4180 J/kgºC Vidare är det känt att tappvattensinstallationer i dusch, handfat och diskho dimensioneras för det bestämda normflödet 0,2 l/s vilket motsvarar 0,0002 m 3 /s [5]. Under de olika årstiderna varierar den ingående temperaturen vilket påverkar differensen mellan den ingående och utgående temperaturen. För att på ett förenklat sätt kunna uppskatta hur mycket energi som krävs för uppvärmning av en viss mängd vatten brukar den ingående temperaturen antas vara genomsnittligen 10ºC. Det vill säga en förenklad beräkning tar inte hänsyn till att den ingående temperaturen varierar. I figur nedan illustreras skillnaden mellan den verkligen temperaturdifferensen och den temperaturdifferensen som erhålls då den förenklade metoden används. Figur Illustration av temperaturdifferensen mellan ingående och utgående vattentemperatur vid uppvärmning av vatten. I figuren till höger visas den verkligen temperaturdifferensen. Figuren till vänster visar temperaturdifferensens utseende då den förenklade beräkningsmetoden används. Den förenklade beräkningen ger en ungefärlig uppskattning av energiåtgången vid uppvärmning av en vattenmängd. För att få en bättre uppskattning av energiåtgången bör den ingående temperaturen anpassas efter var i Sverige vattenmängden ska värmas upp. Den genomsnittliga ingående temperaturen kan då antas vara 5ºC i Norrland, 7ºC i Svealand och 10ºC i Götaland [15]. 13

15 Uppskattning av temperaturer För att uppskatta hur mycket energi som varje person i de utvalda fastigheterna använder till vattenuppvärmning behövs en bedömning av de ingående och utgående temperaturerna göras. För att kunna göra en bra bedömning av resultaten skapades tre olika fall med olika utgångspunkter. I dessa tre fall varierades de ingående och utgående vattentemperaturerna (t kv och t vv ) på olika sätt. I fall 1 genomfördes alla beräkningar kring varmvattenanvändning i badrum och dusch utefter den förenklade metoden som beskrivs i tidigare kapitel. Detta innebär att det ingående kalla vattnet antas ha en temperatur på 10ºC och det utgående varma vattnet antas vara 55ºC oberoende av var vattenmängden ska värmas. Fallet sammanfattas nedan: Fall 1 (Förenklad beräkning) Beräkningar kring duschning, handfat och disk utgår ifrån standard värden. t vv = 55ºC t kv = 10ºC I fall 2 valdes att göras en noggrannare bedömning. Det vill säga den ingående temperaturen sattes till 5ºC i Luleå och 7ºC i Stockholm. För att sedan ytterligare förbättra resultatet valdes att göra en realistisk variation av temperaturdifferensen. Detta gjordes genom användning av enkätresultaten för uppskattning av duschtemperatur och uppskattade värden kring varmvattentemperaturer i handfat och vid diskning. Genomsnittligen används varmare vatten i handfat och till diskning än vad man gör vid duschning. Därför kommer varmvattenberäkningarna kring handfat och diskning ansättas till världen ca 2-5 grader högre än den genomsnittliga [16,17]. Detta kan illustreras på följande sätt: Figur 2.3 Illustration av temperaturdifferensen mellan ingående och utgående vattentemperatur enligt enkätresultaten. 14

16 Nedan följer en sammanfattning av fall 2: Fall 2 (Noggrann beräkning) Beräkningar för duschning utgår ifrån studenternas uppskattning av genomsnittlig duschtemperatur. t vv = 40ºC (Stockholm) t vv =39ºC (Luleå) Utgående vattentemperatur vid vattenanvändningen i handfat uppskattas till följande: t vv = ca 42ºC Utgående vattentemperatur till vattenanvändningen vid diskning uppskattas till: t vv = ca 45ºC De ingående vattentemperaturerna ansätts till: t kv = 7ºC (Stockholm) t kv = 5ºC (Luleå) Utifrån den data som tillhandahållits kunde den genomsnittliga temperaturdifferensen ( t) mellan temperaturen på ingående kallvatten och temperaturen på utgående varmvatten uppskattas. I fall 3 har de uppskattade temperaturdifferenserna används för att uppskatta varmvattentemperaturen. Fallet beskrivs nedan: Fall 3 Beräkningar för duschning, handfat och disk utgår från utgiven mätdata, från respektive hyresvärd. En genomsnittlig temperaturdifferens mellan åren har räknats ut och presenteras nedan: t = 40ºC (Stockholm) t = 42ºC (Luleå) Radiatorer Vid bestämning av en byggnads effektbehov bör man ta hänsyn till följande faktorer [4]: - vädret - isolerings- och täthetsdata för huset - hur snabb avkylningen av byggnaden är - hur byggnadens brukare inverkar, t ex intern värmeavgivning Även inverkan av byggfel bör beaktas men detta ska inte kompenseras med ökad uppvärmning. Alla de listade faktorerna ovan har stor osäkerhet i sin bestämning. Därför kan en förenklad beräkningsmodell användas i syfte att vara lätt att använda. Den enklaste modellen är en stationär modell baserad på schablondata [3]. 15

17 Vid ungefärliga konstanta ventilationsförhållanden under uppvärmningssäsongen kan en byggnads värmeförluster under denna period beskrivas på följande sätt [3]: där t [ ] 2 ( i u ) Q F = R b 1 + M T c pl (1 å ) t 1 = tidpunkten då uppvärmning börjar t 2 = tidpunkt då uppvärmning sluta M T = tilluftsflöde, kg/s c pl = luftens värmekapacitet, J/kg ºC å = temperaturverkningsgrad dt (W) (2.2) t 1 R b 1 beskriver en byggnads totala värmeresistans gentemot omgivningen och kan approximeras med hjälp av följande relation [3]: där R b 1 UA + M u c pl (W/K) (2.3) U = värmegenomgångstal, W/m 2 K M u = läckageflöde, kg/s A = area, m 2 Under perioden t 1 till t 2 är termen [ R 1 b + M T c pl (1 å )] näst intill konstant vilket gör att integralen kan förenklas på följande sätt [3]: t [ ] 2 ( i u ) Q F = R b 1 + M T c pl (1 å ) dt (W) (2.4) t 1 Integralen i ekvation 3.4 beskriver den tid under vilken utomhustemperaturen u understiger 11ºC. Det vill säga den tid under året som kräver uppvärmning. Denna integral betecknas ofta S [3]. S = t 2 t u 1 ( i ) dt (h ºC) (2.5) där S beskriver antalet gradtimmar under uppvärmningssäsongen för en ort. Värden på S som funktion av normaltemperaturen för olika orter. Normaltemperaturerna för ett helt år finns tabulerade i böcker som behandlar värme-, ventilationsoch sanitetsteknik (VVS-teknik). Normaltemperaturerna finns bland annat tabulerade i VVShandboken [3]. I figuren nedan visas normaltemperaturerna under ett helt år. 16

18 Figur 2.4 Normaltemperaturerna under uppvärmningssäsongen för ett helt år [3]. Figuren nedan visar en tabell med resultat ifrån beräkning av integralen S med hänsyn tagen till normaltemperaturerna i olika orter. Även denna tabell återfinns i VVS-handboken och annan litteratur som berör ämnet värme-, ventilations- och sanitetsteknik [3]. Figur 2.5 Integralen S som funktion av normaltemperaturen för olika orter [3]. För att få en bra uppskattning av energibehovet behöver hänsyn tas till solinstrålning och intern värmeutveckling från till exempel belysning, apparater och människor. Solinstrålning och intern värmeutveckling brukas slås samman i en term och ges beteckningen Q I. Skillnaden mellan byggnadens värmeförluster och Q I motsvara den mängd energi, Q U, som behöver tillföras. Detta kan beskrivas på följande sätt: Q U = Q F Q I (W) (2.6) Vanligtvis uppskattas solinstrålningen motsvara en uppvärmning av 3ºC. Görs en noggrannare bedömning behövs hänsyn tas till vilken typ av fönster byggnaden är försedd med, fönsterstorlek, byggnadens orientering, eventuell användning av solskydd, skuggning av andra byggnader och vegetation [4]. 17

19 Den genomsnittliga effekten ifrån belysning, apparater och människor brukar vara mellan Watt per lägenhet beroende på lägenhetens storlek och antalet personer som bor i den [3]. Bedömning av lägenheternas energibehov De två utvalda fastigheternas korridorsrum är utformade på liknande sätt. Dess yta är ca 19 m 2, rummen är försedda med en ytterdörr, ett fönster och större delen av rummen är omgivna at likadana rum. (Endast de rum som ligger på ändarna av husen skiljer sig ifrån detta.) Se figur 2.7 nedan. Figur 2.6 Lägenheternas placering i de två utvalda fastigheterna. Vid beräkning av energibehovet för lägenheterna i de utvalda fastigheterna kommer antagandet göras att transmissionsförluster sker endast genom den vägg som är i kontakt med utomhusluft. Transmissionsförlust sker alltså endast genom vägg 2 enligt figuren nedan [18]. Figur 2.7 Skiss över rummens placering i byggnaden sett uppifrån. I figuren finns angivetn riktning för transmissionsflödet. Transmissionsförlusterna genom en vägg kan utryckas på följande sätt [3]: Q trans = R b 1 S (kwh) (2.7) Insättning av ekvation 2.3 i ekvation 2.7 ger: Q trans = [ U A + M u c p ] S (kwh) (2.8) 18

20 Tillämpas ekvation 2.8 på vägg 2 i figur 2.6 ovan fås följande relation: Q trans = [ U vägg (A vägg A fönster ) + U fönster A fönster + M u c p ] S (2.9) Dimensionerna av rummen i de två utvalda fastigheterna är olika. För att underlätta beräkningarna antas rummen ha samma dimensioner då felet som skapas är försumbart. I denna beräkning antas rummen ha dimensioner enligt figur 2.6 ovan. Valet av dimensioner på rummet förutsätter att rummets golvyta är 19 m 2. I rummen antas uppvärmning i form av solinstrålning motsvaras av 3ºC. Inre generering ifrån människa och apparatur antas uppgå till 100 W vardera. Denna gratisvärme kan utryckas på följande sätt: Q gratis = Q solinstrå ln ing + Q människa + Q apparatur (kwh) (2.10) För att få det totala energibehovet för varje enskild lägenhet subtraheras gratisenergin ifrån transmissionsförlusterna. Detta kan utryckas på följande sätt: Q tot = Q trans Q gratis (kwh) (2.11) 2.4 Controller Att de boende i de utvalda fastigheterna ska veta de exakta tiderna för sina vanor kring användning av vatten är inte ett rimligt antagande. Att man felfritt ska kunna gissa vilken temperatur man genomsnittligen använder sig av vid användning av varmt vatten är inte heller troligt. En bedömning är att mina beräknade resultat skulle skilja sig ifrån utgiven data över fjärrvärme- och vattenåtgång. Därav uppstod problemet att avgöra resultatens exakthet. Frågeställningar som dök upp var: - Om resultaten skiljde sig med någon kwh ifrån uppmätt data är det då ett stort eller litet fel? - Om beräkningarna visar att varje person använder några liter för mycket eller för lite vatten per dag, är det då ett stort eller litet fel? För att kunna uppskatta resultatens exakthet skapades därför ett Excelark som kallas för Controller i vilket ingående och utgående temperaturer kan regleras. Även tiderna per duschning, diskning, och handfatspolning kan regleras från Controllern. På detta sett kan alla beräkningar som gjorts i arbetet styras utifrån ett ark. Man kan enkelt och tydligt se hur reglering av tider och temperaturer påverkar de beräknade resultaten. Tanken är att om man i Controllern kan se att man genom små förändringar av tider och temperaturer kan få ett resultat som stämmer överens med utgiven data, så anses resultaten vara trovärdiga. Behövs stora förändringar av tider och temperaturerna göras anses resultaten inte vara trovärdiga. Här antogs små förändringar vara sekunder för tider och någon grad för temperaturer. 19

21 Bilden nedan visar ett exempel på ett urklipp ifrån Controllern. Figur 2.8 Exempelurklipp ifrån Controllern. Här följer en kort beskrivning utav funktionerna 1 till 4 som finns markerade i bilden. 1) Vänstra kolumnen visar genomsnittstiderna enligt enkätundersökningen. Högra kolumnen är den vars värden man kan reglera tider för dusch, spolning i handfat, tandborstning och disk för att anpassa vattenanvändningen. Här kan man se om stora eller små förändringar måste göras av dessa tider som fåtts ifrån enkätundersökningen för att vattenåtgången ska överensstämma med utgiven mätdata. 2) Reglering av den genomsnittliga vattentemperaturen per dusch, spolning i handfat och disk. Dessa temperaturer reglerar energianvändningen och anpassas för att se om små eller stora förändringar måste göras av dessa för att energiåtgången ska överensstämma med utgiven mätdata. 3) Här visas de genomsnittliga temperaturdifferenserna enligt utgiven mätdata och enligt den beräknade uppskattningen. 4) Sammanfattning av energi- och vattenåtgång. Den vänstra kolumnen visar energi- och vattenanvändningen per dag och person enligt utgiven mätdata. Den högra kolumnen visar energi- och vattenåtgången efter att tider och temperaturer har reglerats och beräkningarna genomförts i Controllern. Observera att Controllern inte är gjort för att stora justeringar av de beräknade resultaten ska göras. Det är alltså inte meningen att man ska anpassa tider och temperaturer för att stämma överens med utgiven mätdata. Controllern är skapad för att avgöra resultatens trovärdighet. 20

22 3 Resultat 3.1 Data- och informationsinsamlig Utifrån given data från SSSB och Lulebo kunde genomsnittanvändningen av energi beräknas. Resultatet presenteras nedan: Tabell 3.1 Genomsnittsanvändningen per person och dag. Daglig användning Stockholm Luleå Energianvändningen per person 15 kwh 16 kwh Vattenanvändningen per person 290 l 320 l Energikostanden per person 13 kr 11 kr Varje person i Stockholmsfastigheten använder alltså genomsnittligen energi till vattenuppvärmning för ca 13 kr per dag. I Luleåfastigheten används en energimängd motsvarande ca 11 kr per person och dag. I tabellen nedan presenteras den årliga användningen och kostnaden per person. Tabell 3.2 Genomsnittsanvändningen per person och år. Daglig användning Stockholm Luleå Energianvändningen per person 5475 kwh 5840 kwh Vattenanvändningen per person l l Energikostanden per person 4745 kr 4015 kr Ingen närmare undersökning genomfördes av energianvändningen i Stockholmsfastighetens restaurang. Istället gjordes en rimlig uppskattning av restaurangens energianvändning. I Luleå hålls det lägsta fjärrvärmepriset i hela Sverige [19]. Detta gör att den dagliga kostnaden för energiåtgången är längre i Luleå än i Stockholm trotts att man i Luleåfastigheten dagligen använder mer energi per person. I Luleå kostar en kwh ca 0,5 kr. Motsvarande kostnad i Stockholm är ca 0,7 kr per kwh. 3.2 Enkätundersökning Total fylldes enkäten i av 120 studenter. Fördelningen mellan män, kvinnor presenteras i diagrammet nedan: Figur Enkätundersökningens könsfördelningen i respektive fastighet. 21

23 Resultaten från enkätundersökningen sammanställdes och relevanta genomsnittsvärden räknades ut. Dessa värden fick sedan representera varje persons vanor kring duschning, diskning, radiatorer och tvättning vilket gjorde det möjligt att uppskatta den totala energiåtgången. Det fanns inga badkar installerade varken i Stockholm- eller Luleåfastigheten vilket gjorde att inga bad genomfördes. De viktigaste resultaten ifrån enkätens del om vanor kring duschning presenteras nedan: Tabell 3.3 Enkätresultat kring duschning. Dusch Stockholm Luleå Genomsnittlig tiden per duschning 12 minuter 11 minuter Genomsnittliga antalet genomförda duschningar per dag 1 1 Genomsnittliga duschtemperatur 40ºC 39ºC Enligt enkätundersökningen hade de boende i de två utvalda fastigheterna följande vanor kring varmvattenspolning i handfat: Tabell 3.4 Enkätresultat kring varmvattenspolning i handfat. Handfat Stockholm Luleå Genomsnittlig tid för varmvattenspolning i handfat 6 minuter 6 minuter Andel som spolar varmt vatten under tandborstningen 12% 14% Den del av enkäten som behandlade vanor kring diskning i fastigheterna fick följande resultat: Tabell 3.5 Enkätresultat kring diskning. Disk Stockholm Luleå Genomsnittlig tiden per diskning 10 minuter 8 minuter Genomsnittliga antalet genomförda diskningar per dag 1 2. I figur nedan visas hur de boende i fastigheterna valde att diska och skölja sin disk. Figur Enkätundersökningens resultat berörande vanor kring diskning i de utvalda fastigheterna. 22

24 Figur Enkätundersökningens resultat berörande vanor kring sköljning av disk i de utvalda fastigheterna. Nedan redovisas de viktigaste resultaten ifrån enkätens del om tvättning: Tabell 3.6 Enkätundersökningens resultat kring tvättning. Tvätt Stockholm Luleå Genomsnittliga antalet tvättar per person och månad 3 4 Genomsnittliga antalet tvättar per tvättillfälle 3 2 Sammanställningen av enkäterna visade att studenterna hade följande vanor kring radiatoranvändning: Tabell 3.7 Enkätundersökningens resultat kring radiatoranvändning. Radiatoranvändning Stockholm Luleå Genomsnittlig tid då elementen är påslagna 6 månader 6 månader Genomsnittliga nivåinställning på radiatorerna 4 4 Enligt figur 2.5 är uppvärmningssäsongen ca 5660 timmar i Stockholm och 6770 timmar i Luleå. Detta motsvarar ca 8 månaders uppvärmning i Stockholm och 9 månader uppvärmning i Luleå vilket skiljer sig ifrån enkätresultaten. Uppskattningen av antalet månader då radiatorerna används i fastigheterna kommer antas vara underskattad och uppvärmningslängden enligt figur 2.5 används i beräkningarna. 3.3 Beräknings resultat Tappvatten Med hjälp av tidigare redovisade värden och kända normflöden var det möjligt att uppskatta hur stora mängder vatten som i dagsläget används per dag och person i fastigheterna. För att kunna beräkna den mängd energi som åtgår vid uppvärmningen av denna mängd vatten behövdes även temperaturen på det ingående och utgående vattnet uppskattas. Detta gjordes enligt fall 1-3. En sammanställning av de utgående temperaturerna relaterat till stad visas nedan. Tabell 3.2 Sammanställning av de utgående vattentemperaturerna i de tre olika fallen. Temperaturer (ºC) t vv Stockholm t vv Luleå Dusch Handfat Disk Dusch Handfat Disk Fall Fall Fall

25 Observera här att fall 1 och fall 3 håller ingående och utgående vattentemperaturer konstanta. Relationen mellan fjärrvärmeåtgången och vattenvolymen kommer alltså se ut på samma sätt oberoende om beräkningarna utförs vid dusch, handfat eller disk. Detta gäller inte i fall 2 då den utgående temperaturen varieras utefter vilket tappvattenställe som undersöks. Se tabell 3.3 nedan. Tabell 3.3 Relationen mellan fjärrvärmeåtgången och vattenvolymen beräknade enligt temperaturdifferenserna angivna i fall 1-3. Ekvation 3.2 Stockholm Luleå Fall 1 Fall 2 Fall 3 Fall 1 Fall 2 Fall 3 Dusch 52*V 38*V 46*V 52*V 37*V 49*V Handfat 52*V 41*V 46*V 52*V 39*V 49*V Disk 52*V 44*V 46*V 52*V 43*V 49*V Med hjälp av relationerna presenterade i tabell 3.2 och de kända vattenvolymerna, V, som åtgår till duschning, i handfat och till disk uppskattades fjärrvärmeåtgången. Dusch För att beräkna den mängd energi som krävs vid uppvärmning av duschvarmvatten behövdes den dagliga använda vattenmängden uppskattas. Detta tillsammans med det kända normflödet gjorde det möjligt att beräkna den dagliga vattenvolym som används till duschning. Resultatet blev 120 l per person och dag i Stockholm och 144 l per person och dag i Luleå. Insättning av vattenvolymen, V, i ekvation 2.1 enligt tabell 3.2 gav följande resultat: Tabell 3.3 Fjärrvärmeåtgång för duschning. Dusch Stockholm Luleå (kwh) Fall 1 Fall 2 Fall 3 Fall 1 Fall 2 Fall 3 Energiåtgång per person,dag 6,3 4,6 5,6 5,0 3,6 4,7 Energiåtgång per person,år Handfat I enkätundersökningen bads de tillfrågade studenterna att uppskatta hur lång tid de dagligen spolar varmvatten i handfatet. Det visade sig vara ca 70 l per person och dag. Insättning av värden i ekvation 3.2 ger fjärrvärmeåtgången för uppvärmning av den beräknade vattenmängden. Resultatet presenteras i tabellen nedan: Tabell 3.6 Fjärrvärmeåtgång för vattenanvändning i handfat. Varmvattenspolning i handfat Stockholm Luleå (kwh) Fall 1 Fall 2 Fall 3 Fall 1 Fall 2 Fall 3 Energiåtgång per person,dag 3,6 2,8 3,2 2,5 1,9 2,4 Energiåtgång per person,år Intressant att notera är att ca 12% av de tillfrågade i Stockholmsfastigheten har för vana att låta varmvatten rinna vid tandborstning. I Luleåfastigheten spolar ca 14% av de tillfrågade varmt vatten under tandborstningen. Detta orsakar en daglig spolningstid på 0,5 minuter per person och dag. Det vill säga, ca 6 liter vatten per dag och person används till detta. Energimängden som går åt till att värma dessa 6 l vatten presenteras nedan. 24

26 Tabell 3.8 Energiåtgång till varmvattenspolning i handfat vid tandborstning. Varmvattenspolning vid tandborstning (kwh) Stockholm Fall 1 Fall 2 Fall 3 Luleå Fall 1 Fall 2 Fall 3 Energiåtgång per person,dag 0,28 0,21 0,25 0,20 0,15 0,19 Energiåtgång per person,år Disk För att kunna göra en rättvis bedömning utav den vattenmängd som i dagsläget åtgår till diskning behövdes hänsyn tas till vilka vanor de boende hade kring diskning. I enkäten kunde de tillfrågade välja mellan diskalternativ såsom diskning i diskho, diskning under rinnande varmt vatten, eller både diskning i diskho och under rinnande varmt vatten. En sammanställning av enkätresultaten visade hur stor andel av det tillfrågade som föll in under varje kategori i dagsläget. Då de beräkningar som utförs i första hand vill specificera hur mycket energi och vatten varje enskild person använder per dag delades en person in i andelar utefter de vanor som presenteras kring diskning. I Stockholmsfastigheten diskade 31% av de tillfrågade diskho, 47% av diskade under rinnande varmt vatten och resterade andel valde att diska både i diskho och under rinnande varmt vatten. För att kunna beräkna vattenmängden som dagligen åtgår till diskning för varje person antogs att 31% av personen diskade i diskho, 47% under rinnande varmt vatten och resterande 21% av personen diskade både i diskho och under rinnande varmt vatten. Motsvarande bedömning gjordes för de boende i Lulefastigheten. Viktigt vid diskning är också hur man väljer att skölja sin disk. I enkäten kunde den tillfrågade specificera om sköljning av disken gjordes under kallt eller varmt vatten. På samma sätt som för diskningsalternativen delades varje person in i andelar utefter enkätundersökningen resultat berörande sköljning av disk. Det vill säga i Stockholmsfastigheten antogs 67% av varje person skölja sin disk under varmt vatten och resterande del genomförde sköljningen under kallt vatten. Motsvarande enkätresultat ifrån Luleåfastigheten berörande vanor kring sköljning av disk användes på samma sätt. En sammanfattning av disk och sköljningsalternativen presenteras i tabell Tabell 3.10 Sammanställning av disk och sköljalternativen i Stockholmfastigheten enligt enkätundersökningen. Stockholm Diskho Rinnande kran Diskho + rinnande kran Diskalternativsindelning 0,31 0,47 0,22 Volym per disk (m 3 ) 0,01 0,11 0,12 Andel som sköljer i varmt vatten 0, V, varmvatten sköljning (m 3 ) 0, Tabell 3.11 Sammanställning av disk och sköljalternativen i Luleåfastigheten enligt enkätundersökningen. Luleå Diskho Rinnande kran Diskho + rinnande kran Diskalternativsindelning 0,38 0,52 0,10 Volym per disk (m 3 ) 0,01 0,08 0,09 Andel som sköljer i varmt vatten 0, V, varmvatten sköljning (m 3 ) 0, Observera att sköljning vid disk endast anses förekomma då diskning sker i diskho. Vid diskning under rinnande varmt vatten antas sköljningen ske i samband med diskningen. Vid diskning i diskho och under rinnande kran antas vatten rinna under hela disktillfället enligt den 25

27 genomsnittliga uppskattade tiden per diskning. I detta fall används alltså energi både vid uppvärmning av vatten till diskhon och till det rinnande vattnet. Med kända värden berörande vanor vid diskning och sköljning av disk kan nu en bedömning enligt ovanstående beskrivning göras. En person delas in utefter de andelar som givits utifrån enkätundersökningen berörande diskning och sköljning av disk. Detta sammanfattas i tabell Tabell 3.12 Sammanställning av daglig vattenåtgång till diskning och sköljning av disk i Stockholmfastigheten per dag och person. Stockholm Diskho Rinnande kran Diskho + rinnande kran V, disk (m3) 0,003 0,05 0,03 V, varmvatten sköljning (m 3 ) 0, V, kallvatten sköljning (m 3 ) 0, SUMMA 0,01 0,05 0,03 Tabell 3.13 Sammanställning av daglig vattenåtgång till diskning och sköljning av disk i Luleåfastigheten per dag och person. Luleå Diskho Rinnande kran Diskho + rinnande kran V, disk (m3) 0,004 0,04 0,01 V, varmvatten sköljning (m 3 ) 0, V, kallvatten sköljning (m 3 ) 0, SUMMA 0,02 0,04 0,01 Summeras de presenterade vattenvolymerna på sista raden i tabell 4.10 ges att ca 0,09 m 3 används i Stockholmsfastigheten per dag och person till disk och sköljning av disk. Motsvarande siffra i Luleåfastigheten beräknas till 0,07 m 3. Varje person i Stockholmfastigheten använder alltså ca 90 l vatten per dag till diskning. I Luleåfastigheten används ca 70 l vatten per person och dag. Den energimängd som behövs för att värma denna mängd vatten beräknas med ekvation 2.1 och presenteras i tabellen nedan: Tabell 3.14 Fjärrvärmeåtgång för diskning. Disk Stockholm Luleå (kwh) Fall 1 Fall 2 Fall 3 Fall 1 Fall 2 Fall 3 Energiåtgång per person,dag 4,7 4,0 4,2 2,9 2,4 2,7 Energiåtgång per person,år Tvätt Stockholm I Stockholmsfastigheten finns två tvättrum med sammanlagt 14 tvättmaskiner. Dessa maskiner är av två olika typer: - Wascator W365H - Osby 608 Av de 14 maskinerna är 6 stycken av typen Wascator W365H och resterande är av typen Osby 608. Maskinerna kräver ca 0,6 kwh per tvätt. Enligt enkätundersökningen tvättar studenterna i Stockholmsfastigheten genomsnittligen 3 gånger per månad. Vid varje tvättillfälle tvättas 3 tvättar. Varje person i fastigheten tvättar alltså genomsnittligen 9 maskiner varje månad. Då varje tvätt kräver 0,6 kwh blir detta en energiåtgång 26

28 på 64 kwh per person och år. Energikostnaden för uppvärmning av denna vattenmängd blir ca 45 kr per person och år. Vanligtvis tvättas vår tvätt i en temperatur mellan 40ºC och 60ºC. Därav antas att den genomsnittliga medeltemperaturen för tvättning blir 50ºC. Med hjälp av den uppskattade genomsnittliga temperaturen och den kända energiåtgången per tvättning kan vattenmängden per tvätt beräknas. Beräkningen visar att en Wascator W365H använder sig av 11,5 l vatten per tvätt. Luleå I Luleåfastigheten finns en tvättmaskin placerad på varje plan som är försedd med lägenheter. Huset har alltså 10 tvättmaskiner som är utav märket Wascator W355H. Denna tvättmaskin är av liknande typ som de placerade i Stockholmsfastigheten. Den främsta skillnaden mellan dessa är att den maskintyp som är placerad i Luleåfastigheten är mindre. Trumvolymen är 53 l till skillnaden ifrån den i Stockholm som har en trumvolym på 65 l. En Wascator W355H använder ca 0,40 kwh per tvätt. Då en tvätt vanligtvis genomförs mellan en vattentemperatur på 40 60ºC antas genomsnittstemperaturen för tvättning även här vara ca 50ºC. Dessa två uppgifter gör det möjligt att uppskatta den ungefärliga vattenmängden som behöver uppvärmas vid varje tvättillfälle. Beräkningen visar att det går ca 8 l vatten per tvättning. Enligt den enkätundersökning som genomfördes i Luleå framgick att varje person tvättar ca 4 gånger per månad. Vid varje tvättillfälle tvättar man ca 2 tvättar, vilket betyder att varje person tvättar sammanlagt ca 8 maskiner varje månad. Detta motsvaras av en energiåtgång på 38 kwh per person och år. Kostnaden för vattenuppvärmning och vattenåtgång uppgår till ca 35 kr per år och person Radiatorer Vid bestämning av energibehovet av ett rum behövs genomsnittstemperaturen vid uppvärmningssäsongen bestämmas. Denna är 6.6ºC i Stockholm och 2.0ºC i Luleå enligt tabellen i figur 2.4. För uppvärmning av denna temperatur till en inomhustemperatur på 20ºC fås enligt tabellen i figur 2.5 följande värden på integralen S: S Stockholm = ºCh S Luleå = ºCh Ur samma figur kan även uppvärmningssäsongens längd avläsas vilket visar sig bli följande: T Stockholm = 5660 timmar T Luleå = 6770 timmar Med den kände dimensionerna på yttervägg (Se figur 2.6) och fönster kan en bestämning av termen U A i ekvation 2.9 görs enligt tabell 2.1. Tabell 2.1 Beräkning av summan U A för vägg 2 enligt figur 2.7. Väggparti U [W/m 2 K] A [m 2 ] UA [W/K] Yttervägg 0,87 8,4 7,31 Fönster 2,5 2 5,00 12,31 Vid bedömning av ventilationens inverkan förutsätts 1,0 luftomsättning per timme [3]. Detta ger att M u c p får ett ungefärligt värde på 16 W/K. Adderas resultatet ifrån tabell 2.1 med ventilationens påverkan enligt ekvation 2.4 fås att R b 1 får ett ungefärligt värde på 29 W/K för lägenheterna i de utvalda fastigheterna. 27