Energiutredning av ventilationen i fastigheten Njord

Transkript

1 Energiutredning av ventilationen i fastigheten Njord Joacim Hammarberg Högskoleingenjörsprogrammet Energiteknik Umeå Universitet Examensarbete C-nivå

2 Sammanfattning Detta examensarbete innefattar en energiutredning av ventilationen i fastigheten Njord 23 som ligger på Renmarkstorget i centrala Umeå. Eftersom fastigheten har höga energikostnader har syftet varit att ta fram effektiviseringsåtgärder och undersöka möjlig besparingspotential. En genomgång av driftkort och fläktrum har visat att alla ventilationsaggregat saknar värmeåtervinning. I fastigheten finns det 2 fläktrum med totalt 10 ventilationsaggregat och flera frånluftsfläktar. För att beräkna energiinnehållet i ventilationsförlusterna har mätningar av flöden och temperatur genomförts. Förslag på åtgärder har tagits fram i form av sänkta drifttider och installation av värmeåtervinning. Resultatet av denna utredning visar att i dagsläget uppgår ventilationsförlusterna till 950 MWh per år och det finns möjlighet att på årsbasis återvinna 740 MWh. Vilket innebär en halvering av dagens energianvändning. Alla investeringskostnader vid en installation av värmeåtervinning har undersökts, och en livscykelkostnadskalkyl visar att payoff-tiden för investeringen blir 5,4 år. 2

3 Abstract Title: Energy investigation of the ventilation in the real estate building Njord 23. This exam work includes an energy investigation off the ventilation in the real estate building Njord 23 situated on Renmarkstorget in the centre of Umeå. Since the energy costs are high the aim has been to suggest energy improvements and to estimate the potential for the energy savings. An investigation of the operation cards and fan room has shown that the ventilation facilities lacks heat recovery units. In order to determine the ventilation heat losses, measurements of flows and temperatures have been performed. Proposals are suggested to lower the operation times as well as installation of heat recovery units. The result of this study shows that ventilation heat losses are in the magnitude of 950 MWh/year and that it should be possible to recover an annual amount of 740 MWh. Which means a 50-percent reduction of the today energy usage. All investment costs have been examined and a life cycle cost calculation shows that payofftime for the investment becomes 5,4 years. 3

4 Förord Detta examensarbete är utfört åt TAC Svenska AB och ingår i den avslutade delen i min utbildning till Högskoleingenjör i Energiteknik vid Umeå Universitet. Examensarbetet är utfört på C-nivå och omfattar 10 poäng. Jag vill rikta ett stort tack till min handledare Lars Fjellström på TAC för framtagandet av projektet och för hjälp under examensarbetet, Ronny Östin vid Umeå Universitet för stöd och hjälp med rapporten. Andra jag skulle vilja tacka är fastighetssnabben för visning av fastigheten och för insamling av ritningar, Svante Johansson på Zebra projekt för hjälp vid mätning och tekniska tips. 4

5 Innehållsförteckning 1. Inledning Bakgrund Syfte Avgränsning Metod Allmänt om ventilationssystem Principer Teknisk beskrivning av fastigheten Njord Fastigheten Ventilation Media användning Beräkningar Beräknat energibehov av till- och frånluft Beräkningar av tappvarmvatten Resultat Energibehovsanalys Tabeller över energiberäkningar av till- och frånluft Energifördelning fjärrvärme Åtgärder Drifttider Ventilationsflöden Återvinning Beräknad energibesparing baserad på föreslagna åtgärder Injustering av värmesystemet Energibehovsanalys baserad på föreslagna åtgärder Ekonomi Diskussion Slutsats Källförteckning Bilageförteckning Bilaga 1. Drifttider ventilationsaggregat Bilaga 2. Mätresultat luftflöden Bilaga 3. Luftflöden Bilaga 4. Fläktar Bilaga 5. Mätresultat temperaturer Bilaga 6. Driftkort aggregat 1 Bilaga 7. Driftkort aggregat 2 Bilaga 8. Driftkort aggregat 3 Bilaga 9. Driftkort aggregat 4 5

6 1. Inledning 1.1 Bakgrund På uppdrag av TAC Sverige AB Umeå ska en inventering av uppvärmningsbehovet göras på fastigheten med beteckning Njord 23. Fastigheten ligger på Renmarkstorget 5 och förvaltare är Norrporten. Förhoppningen med denna inventering är att minska energi och driftkostnaden för uppvärmning. Norrportens strategier för sitt fastighetsbestånd är att ha en hög värdetillväxt genom bl.a. ett bra driftöverskott och deras miljöpolicy är att de ska äga och förvalta fastigheter med en långsiktig hänsyn för miljö och människor [1]. För att uppnå detta är energieffektivisering en viktig post då det leder till lägre driftkostnad och en bättre miljö. TAC Sverige AB är ett globalt marknadsledande företag som arbetar med utveckling, tillverkning och marknadsföring av reglersystem för fastigheter. De har över 3700 anställda i 75 länder över hela världen. TAC Sverige är ett helägt dotterbolag till TAC AB med ca 330 medarbetare [2]. Deras verksamhet delas in i fyra affärsområden: systemintegration, service, energilösningar och säkerhet. Dessa lösningar förbättrar inomhusmiljön, behörighetskontrollen, säkerheten och sänker driftskostnaderna. Uppvärmningen i fastigheten Njord 23 sker med fjärrvärme och distribueras i byggnaden via tilluft och radiatorer. Fastigheten har idag en väldigt hög energianvändning och Norrporten är därför intresserad av vad man kan göra för att sänka energibehovet. Energiförlusterna från fastigheten är väldigt stora eftersom alla ventilationsaggregat saknar återvinning. Det finns därför en stor potential att sänka energikostnaderna. 6

7 1.2 Syfte Eftersom fastigheten har höga energikostnader ska en undersökning av ventilationssystemet genomföras för att kartlägga besparingspotentialen. Denna ventilationskartläggning kommer att behandla följande delar: Besparingspotential Förslag till energieffektiviserande åtgärder Ekonomi 1.3 Avgränsning På grund av fastighetens storlek och begränsad tid har inventeringen avgränsats till att bara omfatta ventilationssystemet. Mätningar har gjorts under en begränsad tid, dvs. stickprovsmätningar, och de beräkningar som är genomförda är baserade på dessa mätningar. 1.4 Metod Genom att göra en energibehovsanalys har det undersökts om fastighetens har en hög energianvändning. För att se om ventilationsaggregaten har återvinning har studier av driftkort och en undersökning i fläktrummen genomförts. För att beräkna energibehovet för varje aggregat har det skett mätningar av temperatur och flöde. Dessa mätningar genomfördes i samarbete med Svante Johansson på Zebra projekt. Instrumentet som användes var av typen Prandt l rör fabrikatet är TSI, modell 8360-ECM, som mäter både temperatur och flöde. Vid mätning av flöde matades kanalens dimension in i instrumentet och flödet visas i l/s, därefter beräknar instrumentet ett medelvärde på utförda mätningar. Efter att storleken på energibehovet för varje aggregat fastställts har lösningsförslag tagits fram i form av drifttider, behovsstyrning och värmeåtervinning. En ekonomisk analys har tagits fram genom att översätta sparpotentialen från MWh till kostnader med hjälp av dagens fjärrvärmepriser. Därmed fås en uppskattning över hur mycket pengar som går att spara eller att investera. En livscykelkostnadskalkyl har genomförts för att se vad payoff-tiden blir med hänsyn till investeringskostnader, besparing och en kalkylränta på 6 %. De resultat som presenteras i denna rapport är baserade på litteraturstudier, mätningar, beräkningar och dialoger med branschfolk. 7

8 2. Allmänt om ventilationssystem Ett ventilationssystems huvudsakliga uppgift är att föra bort förorenad luft och byta ut den mot ren tempererad luft. En annan viktig uppgift är att skapa ett bra rumsklimat utan dragproblem. Det finns två olika luftbehandlingssystem där skillnaden är om luften både ska värmas och kylas. Reglering av luftens kylande effekt sker antingen genom att luftflödet hålls konstant eller att det varierar. De delas in i följande grupper: CAV-system, Constant Air Volume, som innebär att luftflödena i anläggningen är konstanta. VAV-system, Variable Air Volume, har ett variabelt luftflöde som i regel styrs via en rumstermostat. DCV-system, Demand Controlled Ventilation, har ett variabelt luftflöde och som styrs via en luftkvalitetsgivare. I CAV-system injusteras luftflödet så att det klarar av att transportera bort föroreningar och överskottsvärme under normala omständigheter. Om värme behöver tillföras sker det med radiatorer. CAV-systemet är det enklaste systemet för klimatisering vilket även leder till att energianvändningen blir relativt hög eftersom ventilationsflödet väljs efter den högsta föroreningsbelastningen. Systemet lämpar sig bäst för ventilationslösningar med låga luftflöden [3]. VAV-system fungerar på så sätt att tilluftsflödets temperatur är konstant och att till och frånluftsflödet varierar. Luftflödets variation är beroende på värmealstringen i lokalen. Minimiflödet ställs in efter det som anses vara normalt ventilationsbehov medan maximiflödet bestäms av det maximala behovet att bortföra värme och föroreningar. Regleringen av till och frånluftsflöden kan ske med spjäll, s.k. by-pass reglering, ledskenereglering eller varvtalsreglering. Ur energisynpunkt är varvtalsreglering det bästa alternativet med det betyder också den högsta investeringskostnaden [3]. I ett DCV-system styrs luftflödet via en luftkvalitets-givare. Givarna kan känna av temperatur, närvaro, koldioxidhalt och fukt. Detta system används när det förekommer stora variationer i föroreningsgraden eftersom det möjliggör för snabba förändringar av luftflödet. Ett DCVsystem kan antingen styras av ett reglersystem eller manuellt av användaren [4]. 2.1 Principer Det finns två olika luftföringsmetoder omblandande och deplacerande (undanträngande) ventilation. Omblandande ventilation är den vanligaste principen, vilket innebär att det tillförs en eller flera luftstrålar med hög hastighet. Den tillförda luften drar med sig inomhusluften och tillufthastighet och riktning avpassas så att tilluften och rumsluften blandas effektivt. Denna omblandning leder till att föroreningar späds ut och att rumstemperaturen blir relativt jämt fördelad i det ventilerade utrymmet. Fördelarna är att man klarar stora kyleffekter och får en stabil strömningsbild. Nackdelarna är att det är svårt att åstadkomma ett ventilationssystem med hög effektivitet och risk för problem med drag. Vid deplacerande ventilation fördelas den undertemperade tilluften ut över golvet med låg hastighet. Luften tillförs vid golvnivå och frånluften sugs ut vid taknivå. Fördelarna med denna metod är ett ventilationssystem med hög effektivitet, bra luftkvalitet, möjlighet att tillföra stora luftflöden med låg ljudalstring och att taket är fritt från tillufts-don. Nackdelarna är att man kan uppleva visst kallras och drag från öppna dörrar samt att tilluft-donen kräver en del golvutrymme. 8

9 3. Teknisk beskrivning av fastigheten Njord Fastigheten Fastigheten byggdes 1973 och har en total uppvärmd yta på 5872 m 2. Den har 4 våningar och ett källarplan. Hyresgästerna i bottenplanet av fastigheten är O Learys Bar & Restaurang, ICA-Gourmet, Frisör, Ur och Optik och Hemslöjd. Våning 1-3 består av lägenheter och kontor. Kontoren hyrs av Ekab, Delloite och Wasa Kredit. I fastigheten finns även ett parkeringshus i 4 plan. De största hyresgästerna är ICA med 2476 m 2, O Learys Bar & Restaurang 884 m 2, Ekab 721 m 2 och Delloite 400 m 2. All elanvändning bekostas av hyresgästerna själva medan värme, kyla och vatten bekostas av fastighetsägaren Norrporten. Skötsel och service av ventilationen handhas av fastighetssnabben. Eftersom det i fastigheten är en varierande verksamhet med olika krav på inomhusklimat ställs det höga krav på ventilationssystemet. Bild 1. Visar fastigheten Njord. 9

10 3.2 Ventilation Det finns totalt 10 ventilationsaggregat i fastigheten, 5 av dessa finns belägna i ett fläktrum på översta planet i parkeringshuset (fläktrum 401), 4 stycken finns i ett fläktrum på taket (fläktrum 411) och ett sitter under innertak utanför O Learys. Dessutom finns det 3 tilluftsfläktar och 20 frånluftsfläktar, de flesta av dessa är utspridda på taket. I fläktrum 401 sitter styrenheten till aggregaten och fläktarna i ett Siemens-skåp som regleras med ett Salota stc 6020 tidur i källaren. Styrenheten till aggregaterna och fläktarna i rum 411 sitter i ett Siemens-skåp och regleras med en Duc Staefa control system modell NBRN AS 1000 där drifttider och börvärden matas in. Alla ventilationsaggregat saknar värmeåtervinning men aggregatet som betjänar ICA använder sig till viss del av återluft. Återluft används för att man inte vill ha in fuktig luft vilket leder till nedisning i kyldiskar. Fyra ventilationsaggregat har möjlighet att leverera kyla under sommarperioden. Kylan framställs med kylmaskiner som sitter på taken till fläktrummen. Ventilationsaggregaten är av typen FT vilket innebär att uteluften tas in i aggregatet där den filtreras och värms till önskad tilluftstemperatur. En fläkt transporterar sedan ut luften i lokalerna. Frånluften bortförs via ett frånluftssystem med fläkt. Tilluftens temperatur projekteras normalt till ca 5 C under normal rumstemperatur och systemet utformas så att tilluftsflödet är % mindre än frånluftsflödet [3]. Det görs för att man ska få ett undertryck i byggnaden för att undvika att varm och fuktig luft trycks ut i konstruktionen och orsakar fuktskador. Ventilationssystemet fungerar enligt CAV-systemet vilket innebär, som tidigare nämnts, att luftflödena är konstant. Typ av ventilationslösning i fastigheten sker både med omblandande och deplacerande ventilation beroende på verksamhet. Det vanligaste principen är omblandande ventilation, bl.a. använder sig ICA av det. O Learys har deplacerande ventilation, eftersom deras verksamhet ställer höga krav på god ventilationseffektivitet. Lägenheterna har enbart frånluftsventilation, vilket innebär att luften tillförs via otätheter och befintliga springventiler och luften som kommer in därigenom är ouppvärmd och ej filtrerad. Aggregat TA11/FF24, tilluftsfläkt 20, 21 och frånluftsfläktarna 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 25, 26, 27, 28, 29 har inte några mätningar eller beräkningar genomförts. Det beror på att det är mycket svårt att komma åt att mäta flöden och att vissa av dem betjänar obetydligt små utrymmen. Frånluftsfläktarnas utspriddhet försvårar även möjligheterna att koppla in värmeväxlare pga. omfattande rördragning. Märkströmmarna på fläktarna har avlästs på skåpen för att se om det finns möjlighet att höja märkströmmen för att kunna varva upp dem vid ett högre tryckfall. Dessa är sammanställda i bilaga 4. 10

11 Tabell 1 visar vad varje aggregat betjänar, vilket fläktrum de är placerade och vilken typ av reglering som förekommer. Drifttider, flöden och märkeffekter på fläktar redovisas i bilagorna 1, 2 och 4. TA5, TA7, TA8, TA10 har möjlighet att leverera kyla sommartid. Aggregat TA5, som betjänar ICA använder sig till viss del av återluft och under mätningen upptäcktes det att aggregatet till största delen går med återluft. Tilluftsspjället visade sig vara helt stängt och det var endast ett läckflöde genom spjället. Tabell 1. Visar vad aggregaten betjänar, placering och reglering. Aggregat Betjänar Placering Reglering TA1/FF1 Utrymmen i källaren 411 DUC TA2/FF2 Utrymmen i källaren 401 Salota tidur + timer TA3/FF3 Lager i källaren 401 Salota tidur TA5/FF5 ICA-butikslokal 401 Salota tidur TA6/FF6:1 FF6:2 Lager i bottenplan Köksfläkt ICA Salota tidur Salota tidur TA7/FF7 3 butiker i bottenplan 411 DUC TA8/FF8:2 FF8:1 O Learys Köksfläkt DUC Timer i kök TA10/FF10 FF23 Kontor i 3 plan WC 411 DUC TA11/FF24 Wasa kredit Innertak utanför O Learys 11

12 Tabell 2 visar vilka till- och frånluftsfläktar som finns i fastigheten och vad de betjänar. Drifttider, flöden och märkeffekter finns att beskåda i bilagor 1, 3 och 4. Fläkarna är utspridda över fastighetens tak men FF11:1-11:7 är placerade på taket intill fläktrum 411. Tabell 2. Visar vad frånluftsfläktarna betjänar. Fläkt FF11:1-11:7 Betjänar 19 lägenheter i 3 plan FF14 Lastkaj 045 FF15 Hiss 1 och 2 FF16 Hiss 4 FF17 Hiss 5 FF8 Lastkaj 017 TF19/FF9 TF20/FF20 TF21/FF21 FF25 FF26 FF27 FF28 FF29 Kylmaskinrum 929 och 989 i källaren Kylkompressorrum 987 i källaren Kylkompressorrum 987 i källaren Kylt soprum Soprum Soprum EMB-rum Personalrum, kapprum, WC 3.3 Media användning Media användning är en benämning för värme, el och vatten, den visas i tabell 3. Fjärrvärmeanvändningen är normalårskorrigerad för Elenergianvändning och vattenförbrukning gäller för Elenergianvändning i fastigheten avser belysning i trapphus, fläktar och kylmaskiner. Tabell 3. Visar fastighetens media användning. Fjärrvärme (MWh) El (MWh) Vatten (m 3 )

13 4. Beräkningar 4.1 Beräknat energibehov av till- och frånluft I fastigheten finns, som tidigare nämnts, totalt 10 ventilationsaggregat som betjänar olika delar av fastigheten och på 9 av dessa har mätningar och beräkningar genomförts. Vid beräkning av energianvändning för att värma tilluften till önskad temperatur har ekvation 1 används. Drifttider, flöden och temperaturer framgår av bilagor 1, 2 och 5. Antalet gradtimmar har interpolerats fram med hänsyn till tilluftens temperatur och årets normaltemperatur som för Umeå är 2,7 C. En gradtimme är ett mått på det specifika värmeenergibehovet som är skillnaden mellan inne- och uteluft multiplicerat med den tid under vilken skillnad råder. Normaltemperaturen är ett medelvärde av temperaturen under en period på 30 år [5]. Vid beräkning av energiinnehållet i frånluften har även där ekvation 1 använts och här har temperaturer och flöden i frånluften använts. Även dessa finns sammanställda i bilagorna 1, 2 och 5. E = ρ c q d g G (ekv. 1) p vent t där = luftens densitet, 1,2 (kg/m 3 ) c p = luftens specifika värmekapacitet, 1005 (J/kgK) q vent = ventilations flöde (m 3 /s) d = relativ årsdriftstid, aggregatets drifttid 8760 (timmar) g = korrektionsfaktor, 1 (-) G t = antal gradtimmar, ( Ch) 4.2 Beräkningar av tappvarmvatten Fastigheten hade en totalförbrukning av vatten under 2005 på 5977 m 3. Av denna volym antas att 15 % går till tappvarmvatten som värms från 5 C till 60 C. Det totala energibehovet för att värma vattnet är 57,3 MWh, vilket har beräknats enligt: c p ( Tv Tk ) V Q = ρ (ekv. 2) 3600 där = Vattnets densitet (kg/m 3 ) c p = Vattnets specifika värmekapacitet (kj/(kg C) T v = Temperatur tappvarmvatten ( C) T k = Temperatur kallvatten ( C) V = Vattenvolym (m 3 ) 13

14 5. Resultat 5.1 Energibehovsanalys En energibehovsanalys har tagits fram över fastigheten med hjälp av ett datorprogram från Repab. Repab är ett företag som utvecklar programvara för fastighetsförvaltning och ekonomistyrning. Syftet med denna analys är att se hur fastighetens värmebehov i kwh/m 2 är i jämförelse med Repab:s riktvärden för en fastighet i samma ålder och placering. I programmet korrigeras värmekostnader med hänsyn till klimatzoner och temperaturavvikelser från normalår. Programmet omfattar 9 olika kategorier industrifastigheter, kontorsfastigheter, kulturfastigheter, äldreomsorgsfastigheter, barnomsorgslokaler, övriga förvaltningsbyggnader, skolfastigheter, bostadsfastigheter och övriga lokaler Förbrukad energi för uppvärmning kwh/m2 200 Medelvärde av låg övriga kategorier kwh Medelvärde av medel övriga kategorier Medelvärde av hög övriga kategorier 50 0 Figur 1. Visar fastighetens energianvändning och referensvärden från Repab i kwh/m 2 Vid framtagandet av analysen så förs fjärrvärmeanvändningen in i programmet därefter bestäms fastighetens övergripande ålder och klimatzon väljs, där Sverige delas in i fyra zoner. Vid val av kategori har övriga lokaler valts med hänsyn till att det är en varierad verksamhet i fastigheten och att det inte finns någon individuell mätning av värmen för respektive verksamhet. Kategorin övriga lokaler tar ett medeltal av alla kategorierna. Figur 1 visar att fastighetens fjärrvärmeanvändning är 250 kwh/m 2, vilket är en väldigt hög siffra i jämförelse med Repab:s referensvärden där högsta energianvändning är 180 kwh/m 2. En effektivisering kan därmed leda till en radikal sänkning av energianvändningen i fastigheten Njord

15 5.2 Tabeller över energiberäkningar av till- och frånluft Tabell 4 visar resultaten av energiberäkningarna för att värma tilluften. I tabellerna 4 och 5 visas resultaten av energiberäkningarna på frånluften. För aggregat 5 som, använder sig av återluft, har beräkningen skett på avluften. Frånluftsfläktarna i tabell 6 som betjänar bostäder har det antagits att frånluftstemperaturen är 18 C. Luftflödena från dessa fläktar har tagits från en mätning som är genomförd från år 2000 och redovisas i bilaga 3. För att beräkna alla resultat i tabellerna 4, 5 och 6 har ekvation 1 använts. Tabell 4. Visar hur mycket energi det går åt för att värma tilluften i de olika aggregaten Aggregat Värmeenergi (MWh/år) TA1 47,1 TA2 35,8 TA3 88,9 TA5 28,7 TA6 66,2 TA7 56,1 TA8 83,1 TA9 8,6 TA10 175,9 Totalt 590,4 15

16 Tabell 5. Visar hur mycket energi det går att återvinna. Fläkt Värmeenergi (MWh/år) FF1 62,0 FF2 44,8 FF3 109,6 5 Avluft 53,5 FF6:1 77,3 FF6:2 66,9 FF7 78,2 FF8:1 48,8 FF8:2 7,1 FF9 2,3 FF10 184,2 FF23 86,7 Totalt 821,4 Tabell 6. Visar hur mycket energi det går att återvinna. Fläkt Värmeenergi (MWh/år) FF11:1 21,2 FF11:2 17,7 FF11:3 17,9 FF11:4 18,1 FF11:5 16,3 FF11:6 19,5 FF11:7 19,5 Totalt 130,2 16

17 5.3 Energifördelning fjärrvärme Fastighetens totala energianvändning är i idag 1479 MWh, och en energifördelning har beräknats med hjälp av ekvationerna 1 och 2 för att uppskatta den totala fjärrvärmeanvändningens fördelning mellan radiatorvärme, ventilationsvärme och tappvarmvatten. Värmeenergin som används för att värma tilluften är 590 MWh. Det totala energibehovet för att värma tappvarmvattnet är 57 MWh och radiatorernas värmeenergi uppgår då till 832 MWh. Denna energifördelning gör det möjligt att se vad en injustering av radiatorerna kan bespara. Figuren visar att radiatorerna står för 53 %, ventilationen 43 % och tappvarmvattnet 4 %.. Tappvarmvatten Ventilation Radiatorer Figur 2. Visar energifördelning fjärrvärme Fi 17

18 5.4 Åtgärdsförslag De åtgärder som tagits fram för att sänka energianvändningen är att se över drifttider, flöden och värmeåtervinning. Energibehovsberäkningar baserat på dessa åtgärder har genomförts. En ytterligare åtgärd som har undersökts är vad en injustering av radiatorsystemet skulle kunna ge. Denna besparing har dock inte tagits med i den totala besparingen eftersom syftet var att undersöka ventilationssystemet. 5.5 Drifttider Vid en undersökning av verksamheternas öppettider har det konstaterats att vissa aggregat har väldigt höga drifttider. En del aggregat visar sig vara i drift i många timmar utöver tiden som verksamheten pågår. Det är i dessa fall en drifttidssänkning har föreslagits. Dessa förslag bör även ske i ett samråd med hyresgästen för att inte inneklimatet ska bli lidande. En sammanställning över förslag på sänkta drifttider för varje aggregat framgår av tabell 7. Tabell 7. Visar drifttid och föreslagen drifttid per år. Aggregat Drifttid år idag Ny drifttid TA3/FF TA6/FF6: FF6: TA8/FF8: TA9/FF TA10/FF I dagsläget går aggregaterna TA3, TA5, TA6 på samma kanal på tiduret. Det är inte särskilt bra ur drifttidssynpunkt. Ett byte av styrutrustning skulle däremot göra det möjligt att köra aggregaten på olika drifttider. För TA3 och TA6 föreslås en drifttidssänkning med 3 h per dag, vilket leder till en sänkning med 1092 h per år. FF6:2, som betjänar köksfläkt i ICA, körs idag på samma drifttider som TA6 och fläkten kan ej manövreras av personalen. Här föreslås en timer som personalen själv kan påverka när det behövs men även att den stängs av automatiskt på kvällen. På nuvarande drifttid föreslås en sänkning med 3 h per dag. TA8 går idag 19 h om dagen sex dagar i veckan och det är endast 3 dagar i veckan de har öppet till 02:00 här förslås en sänkning med 16 h per vecka vilket blir en årlig sänkning med 832 h. För TA9 och TA10 föreslås en sänkning med 1 h per dag vilket leder till en årlig sänkning med 364 respektive 260 h. Genomförs drifttidssänkning på de 5 aggregaten skulle man få en årlig besparing på 53,8 MWh. 18

19 5.6 Ventilationsflöden Då verksamheten i fastigheten är väldigt olika med varierande krav på ventilationsflöden är det svårt att säga hur mycket flödena kan sänkas utan att inomhusklimatet försämras. Dessutom saknas ventilationsritningar, vilket försvårar att bestämma hur stora ytor vissa av aggregaten försörjer. I tidigare OVK-protokoll finns ingen anmärkning om att det skulle förekomma för låga flöden. En jämförelse mellan aggregaten har genomförts med hänsyn till vad de försörjer och flödesmängder var med det kan konstateras att TA1 har ett högt flöde med tanke på att det bara betjänar skyddsrum, korridor och tvättstuga det vill säga där skulle en sänkning kunna ske. Ett bra sätt att minska luftflödet är att installera ett VAV-system där luftmängden varieras med hänsyn till värmealstringen eller ett DCV-system som känner av både temperatur, koldioxid halt och närvaro. Ett minskat luftflöde ger också en lägre elenergianvändning, men det har inte tagits med i denna rapport. 5.7 Återvinning Vid val av lämplig värmeåtervinning för ventilationsaggregaten har det konstateras att roterande värmeväxlare och batterivärmeväxlare är de bästa alternativen. Av de 9 undersökta aggregaten föreslås att man ersätter de befintliga med tre nya aggregat med roterande växlare och ett aggregat med batterivärmeväxlare. Frånluftsfläktarna från bostäder och grillen från O Learys förslås anslutas, till batterivärmeväxlare. En annan lösning som undersöktes var att koppla dessa till en roterande växlare med kolfilter, men det rekommenderades inte pga. kökskåpan från O Learys och att ett kolfilter, medför en större investering. Frånluftsfläkt 6:2, som betjänar köksfläkten i ICA, föreslås få en anslutning till en batterivärmeväxlare till TA5. Dimensioneringen av aggregaten och växlare har genomförts i samarbete med Stefan Landström från Swegon [8]. Programmet som användes för dimensionering av aggregaten var PMWIN, vilket distribueras av Swegon. Vid dimensioneringen användes flöden som har uppmäts. En genomgång av vad varje verksamhet kräver för flöde vore ett bättre alternativ vid dimensioneringen, för att säkerställa att rätt flöde tillämpas. Fläktrum 401, som idag har 5 aggregat, föreslås ersättas med 2 nya aggregat. För fläktrum 411, som har 4 aggregat, föreslås att de ersätts med 1 aggregat, som har roterande värmeväxlare, och ett aggregat med batterivärmeväxlare. Nedan ges en förklaring av de nya aggregatbeteckningarna och vilka gamla aggregat som ingår. Alla aggregat är försedda med TAC styr och reglerutrustning. Nya driftkort över aggregaten har utformats med hjälp av programmet TAC Design, vilka återges i bilagorna 6-9. TA1/FF1 Ersätter TA5/FF5 i fläktrum 401, som betjänar ICA. Vid val av aggregat har en jämförelse med andra livsmedelaffärer genomförts och då konstaterats att många livsmedelsbutiker använder sig av återluft och CO 2 givare. Valet blev därför ett aggregat med möjlighet att köra återluft, med en CO 2 givare, och med roterande värmeväxlare. 19

20 TA2/FF2 Ersätter TA2/FF2, TA3/FF3, TA6/FF6:1 och TA9/FF9 i fläktrum 401, som betjänar bordtennisrum, konferensrum och lagerutrymmen i bottenplanen och källaren. Aggregatet är försett med en roterande värmeväxlare och CO 2 givare. Eftersom TA2/FF2 kommer att betjäna en varierad verksamhet förslås att flödet delas av i form av spjäll, där spjäll 1 betjänar TA/FF2 och spjäll 2 betjänar lagerutrymmen. TA3/FF3 Ersätter TA7/FF7 i fläktrum 411, som betjänar butikerna: Frisör, Ur & Optik och Hemslöjd. Aggregatet är försett med batterivärmeväxlare och CO 2 -givare, vilket förslås pga. risk för luktöverföring från frisörsalongen. Frånluftsfläktarna från bostäderna och köksfläkten FF8:1 från O Learys förslås även att kopplas in på samma batterivärmeväxlare. TA4/FF4 Ersätter TA1/FF1, TA8/FF8:2 och TA10/FF10 FF23 i fläktrum 411 som betjänar skyddsrum, korridor och tvättstuga i källaren, O Learys och kontor. Aggregatet är försett med roterande värmeväxlare och CO 2 givare. Eftersom TA4/FF4 kommer att betjäna en varierandeverksamhet med olika krav på drifttider förslås att flödet delas av i form av spjäll, där spjäll 1 betjänar skyddsrum, korridor och tvättstuga i källaren, spjäll 2 betjänar O Learys och spjäll 3 betjänar kontor. Med denna lösning kan spjällen styras med olika drifttider. 5.8 Beräknad energibesparing baserad på föreslagna åtgärder Vid beräkning av det sparade energibehovet används ekvationen nedan. E ρ c q d g G η (ekv. 3) där = p vent t = luftens densitet, (kg/m 3 ) c = luftensvärmekapacitet, (J/kgK) q = ventilations flöde, (m 3 /s) d = relativ årsdriftstid, aggregatets drifttid (timmar) g = korrektionsfaktor, (-) G t = antal gradtimmar, ( Ch) η = verkningsgrad värmeväxlare, (-) 20

21 Tabell 8 visar den sparade årsvärmeenergin. Energimängden är beräknat med utgångspunkt från vad frånluftsfläktarna kräver med avseende på möjlig drifttidssänkning. Verkningsgraderna för aggregat ett blir 82 %, aggregat två 86 %, aggregat tre 73.5 % och aggregat fyra 74 %. Batterivärmeväxlaren som är ihopkopplad med aggregat ett får en verkningsgrad på 60 %. Samtliga verkningsgrader är baserade på uppmätta luftflöden. Tabell 8. Visar sparad energi per år. Aggregat Värmeenergi sparad (MWh/år) FF1 45,9 FF2 38,5 FF3 76,6 FF5 43,9 FF6:1 54,0 FF6:2 40,8 FF7 57,5 FF8:1 FF8:2 35,9 4,5 FF9 1,8 FF10 126,9 FF23 64,2 FF bostäder 95,7 Drifttidsbesparing 53,8 Totalt Injustering av värmesystemet Med en injustering av värmesystemet i fastigheten till erforderliga temperaturer och flöden kan en energibesparing på upptill 10 % uppnås [7]. Det skulle då ge en besparing på 77 MWh, men det förutsätter att ventilerna är justerbara och att systemet inte är injusterat. Vid en injustering ser man över ventilerna i systemet så att rätt flöden erhålls till radiatorerna. Ett dåligt injusterat system leder till att ventilationen får köras på en högre belastning än vad som krävs. 21