Carl-Henrik Böhme, Sweco Systems Energieffektivisering inom VA VVS-system, El

Transkript

1 Carl-Henrik Böhme, Sweco Systems Energieffektivisering inom VA VVS-system, El 1

2 Klimatberoende energiförbrukning Grunder Påverkas av väder, vind Ej matematiskt beräkningsbar Hjälpmedel Effektberäkningar Uppvärmning av lokal P= t x A x U m E = Gradtimmar x A x U m Uppvärmning av luft P= t x q x x c p E = Gradtimmar x q x x c p ( =1,2, c p =1 för luft) Varaktighetskurvor, graddagar, gradtimmar mm Utetemperatur och fukt - Mollierdiagram 2

3 Utforska energiförbrukning Normala förbrukare Drifttider Effekter i anläggningsdokumentation Klimatberoende förbrukare Täthet Värmemotstånd Luftomsättning In- och uttransporter Mätning, statistik 3

4 Ventilation Varför ventilation Olika system FT FTX Plattvärmeväxlare Roterande värmeväxlare Batterivärmeväxlare Styrning av ventilation Injustering Tilluftsreglering Rumsreglering/frånluftsreglering Utetemperatur styr flöde och/eller temperatur 4

5 Utvärdering av lönsamhet Lite repetition Pay-off Investering / besparing per år = Antal år det tar att tjäna in investeringen Lämplig när man har liten budget. LCC (Life Cycle Cost) Från nuvärde värderar man framtiden Investeringar värderas efter livslängd Framtida investeringar, underhåll och driftkostnader räknas om till vad de hade kostat idag. Förutsätter att det finns rätt gått om pengar. 5

6 Utvärdering av lönsamhet Exempel luftbehandlingsaggregat Tilluftsaggregat + Frånluftsfläkt Batterivärmeväxlare Roterande värmeväxlare 6

7 Fuktiga lokaler Värmning eller avfuktning Olika typer av avfuktare Kylavfuktare ner till +5 grader Sorptionsavfuktare ner till -20 grader Sorptionsavfuktare med kylkondensor ner till +5 grader 7

8 Fuktavgivning till lokal m å = α/c pl x A vatten x (x v - x l ) kg/s Påverkbara storheter α, A vatten,, x l (funktion av rumstemp och Ф), byggnadens täthet Relativ fukt Ф< 50% för att undvika korrosion Minimera byggnadsvolymer som exponeras för fukt Separata lokaler för utrustning som är fuktkänslig Typiska värden för fuktavgivning vid (T r = 20 C, T vatten = 15 C, Ф = 50% m å = 0,03-0,07 kg/h x m 2 vattenyta 8

9 Energiförbrukning avfuktning Typiska värden energiförbrukning per år för avfuktning per kg vatten och timma E avfuktn = ca kwh/år x kg/h Beroende på metod, rums- och vattentemp mm 9

10 Energiförbrukning Sammanställning av typiska värden Förutsättningar: (T r = 20 C, u= 1 W/ m 2 C, V = 0,35 l/s x m 2 ingen VÅV T vatten = 15 C, Ф = 50% m å = 0,04 kg/h x m 2 vattenyta) E trans = 150 kwh/år x m 2 E vent = 50 kwh/år x m 2 E avfuktn = ca kwh/år x kg/h 10

11 Energiförbrukning Exempel: Förutsättningar: Byggn.area 200 m 2, vattenyta 50 m 2, m å = 0,04 kg/h x m 2 vattenyta E trans = kwh/år E vent = kwh/år E avfuktn = kwh/år kwh/år U-värde sänks till 0,6 W/ m 2 C VÅV på allmänventilationen E trans = kwh/år E vent = kwh/år E avfuktn = kwh/år kwh/år Rumstemperaturen sänks med ca 5 C E trans = kwh/år E vent = kwh/år E avfuktn = kwh/år kwh/år 11

12 Energieffektivisering Allmänventilation förses alltid med VÅV. Minskad energiförbrukning med 60-80% Beräkna den optimala rumstemperaturen vid rådande vattentemperatur (reglera rumstemp med avseende på vattentemperaturen) Klimatskalets isolering optimeras med avseende på energiförbrukning. (LCC) 12

13 Belysningsval och styrning Typ av belysning (belysningspunkter) Glödljus, Halogen Lågenergilampa Kompaktlysrör Metallhalogen Lysrör Högtrycksnatrium LED 14 lm/w 68 lm/w 82 lm/w 95 lm/w 116 lm/w 135 lm/w troligen bättre Typ av styrning Närvarodetektering Dagsljuskompensation Neddimning till 80% av märkeffekten Kombinationer av ovan 13

14 Värmepumpar Luft/luft Vatten/vatten Ytjordvärme, sjövärme Värme från borrhål Värme från renat avloppsvatten. Exempel Skinnskatteberg 14

15 Temperatur [ C] Temperaturdiagram 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0-10,0 Utetemperatur vid 4 medeltemp -20,0-30, Varaktighetsdiagram Timmar [h] 1

16 2 FleraVaraktighetsdiagram Källa: Gunnar Lilja Luftbehandling 2 2

17 3 Varaktighetstabell Källa: Gunnar Lilja Luftbehandling 2 3

18 4 Mollierdiagram Källa: 4

19 5 Elenergiförbrukning indata 5

20 Effekt (kw) 140 Medeleffekt per timme Per timme låg 40 Medel per timme Elenergi föredelat på året 6

21 Effekt (kw) Medeleffekt per timme Timmar 0 20 Medel per timme Elenergi som varaktighet 7

22 Effekt (kw) Temperatur Medeleffekt 0 Månad jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec 30, ,00 20, ,00 10, ,00 0, Omräknat till medel-effekt värme Omräknat till medel-effekt process mm Graddagsomräknad effekt Medeltemp oc -5,00-10,00 8 Eleffekt diagram 8

23 Energi (kwh) Temperatur Medeleenergi 0 Månad jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec 30, , , ,00 10, , Energi - temperaturberoende Omräknat till medel-energi process mm Graddags-omräknad energi Medeltemp oc 0,00-5,00-10,00 9 Elenergi diagram 9

24 10 Sankeydiagram 10

25 14 FTX avancerad batteriväxlare med efterbehandling Källa: Fläkt Woods AB 14

26 15 Styr Källa: Fläkt Woods AB 15

27 Temperatur [ C] Temperaturdiagram 40,0 30,0 20,0 80 % återvinning 10,0 65 % återvinning 0,0-10,0-20,0 Frånluft Tilluft efter eftervärmare Efter återvinnare 80% Efter återvinnare 65% Utetemperatur -30, Timmar [h] 16 FT, FTX Varaktighetsdiagram 16

28 17 LCC FT, FTX 17

29 18 LCC FT, FTX Diagram 18

30 19 LCC FT, FTX Diagram 19

31 20 Mollierdiagram fuktning och avfuktning Källa: 20

32 Kylavfuktning 21 Kylavfuktning 21

33 Sorptionsavfuktare 22 Sorptionsavfuktare 22

34 E-förbr. 100 Energiförbrukning som fkn. av rumstemp (Tv=15C) Transmission Avfuktning Rumstemp. C 23 Energi/rumstemperatur 23

35 E-förbr. Energiförbrukning totalt som fkn. av Tr (Tv=15C) E tot Rumstemp 24 Totalenergi/rumstemperatur 24

36 Effekt per m 2 (W) 12,0 Belysningseffekt för olika fabrikat och styrning 10,0 8,0 6,0 4,0 Diled Tee 250 Inlight Cirrus Tee LED 2,0 0,0 Manuellstyrning=1.0 Från-Närvarostyrning=0,9 Dagsljusstyrning=0,77 Ljusreglerat till 80% Typ av styrning 25 Belysningsstyrning 25

37 Kombishunt Källa TTM Produkter AB 26 Kombishunt 26