Energianalys Krylbo Verkstäder AB

Transkript

1 Energianalys Krylbo Verkstäder AB Energikartläggningen är utförd av Peter Karlsson och Eva Karlsson, Industriell Laststyrning. Syfte är att utvärdera samt finna åtgärder att effektivisera och minska nuvarande energianvändning på Krylbo Verkstäder AB. Analys av energikartläggningen är utförd i samarbete med projektledare Anette Valfridsson samt Energi&Klimatrådgivare Bo Hermansson.

2 1 Sammanfattning Rapporten visar i första hand hur energianvändningen är fördelad mellan olika processer vid Krylbo Verkstäder. Syftet med kartläggningen är att effektivisera energianvändningen och därmed minimera energikostnaderna. I energikartläggningen ingår energibesiktning, analyser av tidigare energiförbrukning samt mätningar på utvalda delar av anläggningen. Alla data i denna rapport omfattar år 2008 och 2009 om inget annat anges. Intrycket är ett väl fungerande företag med engagemang i både för både miljö och energifrågor. Energianvändningen år 2008 var 422 MWh varav 258 MWh el och 164 MWh fjärrvärme. De största energieffektiviseringsförslagen Byt successivt ur all äldre belysning till ny energieffektiv. Behovet av ljusstyrka varierar i olika delar av verkstaden. Försöka koncentrera belysningen dit den behövs och minska ljusstyrkan i delar där behovet är mindre. Ny energieffektiv belysning kräver färre armaturer per ytenhet. Besparingspotentialen är ca 30 MWh el/år. Installera varvtalsstyrning på ventilationsfläktarna så det blir möjligt att behovsstyra ventilationen istället för tidstyrning som det är idag. En sådan åtgärd minskar generellt, energianvändningen. Belastningen varierar i lokalerna beroende på bland annat antalet personer som vistas där samt vad som produceras i lokalen. Genom att installera behovsstyrning med en lämplig givare får man en effektivare drift. Besparingspotentialen ligger runt 6 MWh/år. Gamla verkstadshallen har svetsutsugsfläktar men saknar mekanisk tilluft vilket leder till undertryck som medför att kall luft drar in genom brister i klimatskalet. En luftrenare finns installerad. Genom att byta ut punktutsugen i svetshallen till nya effektivare, minskar elenergianvändningen med ca 13 MWh/år då luftrenaren kan tas bort alternativt stängas av. Mekanisk ventilation med roterande värmeväxlare och behovsstyrning bör installeras för att få ett kontrollerat inomhusklimat i lokalen. Värmen i den varma luften från svetspunktutsugen bör passera värmeväxlaren. Värmeåtervinning med roterande värmeväxlare har en värmeverkningsgrad på ca 80 % vilket medför minskad fjärrvärmeanvändning. 2

3 Energianalys inom projektet SMEFFEN Energianalysen är utförd, i slutet av mars, av Peter Karlsson och Eva Karlsson Industriell Laststyrning i samarbete med projektledare Anette Valfridsson, energi och klimatrådgivare Olle Berglund och energikonsult Peter Eriksson. Mathias Broth interaktionsforskare från Linköpings universitet var med och videodokumenterade aktiviteten. Projektet finansieras av Energimyndigheten, Region Gävleborg och Länsstyrelsen Dalarna 3

4 Innehåll 1 Sammanfattning Projekt Krylbo Verkstäder Inledning Syfte Metod Avgränsningar Kort om företaget Ingångsdata Nulägesanalys Värme Ventilation Kontor, matrum dusch och omklädningsrum: Skyddsrum Nya verkstadshallen Gamla verkstadshallen Belysning Tryckluft Svetsverkstaden El-statistik för år Timvärden Huvudbyggnad El-Energibalans Stödprocesser El-Energibalans produktionsprocesser

5 2 Projekt Krylbo Verkstäder 2.1 Inledning Sverige har haft ett lågt elpris under många år, vilket har bidragit till att el används även till icke elspecifika processer där andra billigare och mer uthålliga energikällor är möjliga. Den största skillnaden mellan industrier i Sverige och på kontinenten är att värmningsprocesser sker med el och på kontinenten direkt med bränslen tex naturgas eller olja. Ett mer enhetligt elpris i hela Europa leder till ett ökat pris i Sverige. Resultatet blir att svenska företag får svårt att konkurrera mot utländska företag vars elförbrukning är betydligt lägre. För att behålla en bra konkurrenssituation måste svenska företag sänka sin elförbrukning. En annan anledning till att effektivisera och därigenom minska elanvändningen är de hotande miljöproblemen, framförallt utsläpp av koldioxid. Ur ett europeiskt perspektiv är kolkondens den kraftproduktion som ökar eller minskar när efterfrågan på el förändras. Varje kwh el genererar i ett sådant kraftverk ett utsläpp på 1 kg CO 2. Sveriges elproduktion kommer främst från vattenkraft och kärnkraft, vilka inte orsakar några utsläpp av koldioxid. Miljön skulle därför gynnas om Sverige minskar sin elanvändning och istället exporterar el till kontinenten och därigenom minskar utnyttjandet av kolkondenskraftverk. I likhet med övriga landet sker en betydande del av energianvändningen i Dalarna och Gävleborg inom företagen. Flera studier och projekt visar på betydande potentialer för energieffektivisering. Som ett led i detta startade det två-åriga pilotprojektet SMEEFFEN (Small Medium Enterprise Efficiency Energy). Projektet som finansieras av Energimyndigheten, Region Gävleborg och Länsstyrelsen Dalarna syftar till att hjälpa företag i region Gävleborg och Dalarna att använda energin effektivare. Dessa regionala aktörer vill initiera en positiv process i energieffektivisering och uppmuntra små och medelstora företag att energieffektivisera. Aktiviteterna i aktuellt projekt skall främst konkretisera och intensifiera insatserna för energieffektivt företagande i regionen. Fokus ligger främst på tjänsteföretag men den breda informationsinsatsen riktar sig till alla typer av företagare. Projektet ska medföra en väsentligt ökad satsning på energieffektivisering. Därigenom stärks regionens företagare och förutsättningar ges för ökad ekonomisk tillväxt. 2.2 Syfte Syftet med detta arbete är att kartlägga bilprovningens energianvändning. Målsättningen är att främja förutsättningar att optimera energianvändningen och därigenom minska energikostnaderna. 2.3 Metod I ett första steg har den totala energianvändningen på företaget studerats. En genomgång av energistatistik visade hur mycket elenergi och olika bränslen som används i företaget Därefter genomfördes mätningar med strömtång samt datainsamling i syfte att få grepp om hur effekterna är fördelade på de olika processerna. Drifttiderna fås dels genom mätningarna dels genom samtal med driftspersonal. Energianvändningen för de olika processerna, räknas ut och presenteras. 5

6 Strömtång med loggningsfunktion Strömtänger med loggningsfunktion mäter och loggar strömmen över tiden se figur nedan. Med hjälp av förenklade modeller av kurvor har numerisk integration tillämpats och därmed har effekten och energin bestämts. Mätningen har pågått ca en vecka så att mätvärden över både vardagar och helgen kommit med. Analys Därefter gjordes en analys av mätningarna, för att kartlägga energianvändningen och hitta åtgärdsförslag vad gäller reducering av energiförbrukningen samt besparingspotentialer för varje åtgärdsförslag. 2.4 Avgränsningar Energikartläggningen omfattar energianvändningen vid de olika enheterna. För att dela upp energianvändningen på de olika enheterna har antingen märkskyltar eller, som i de flesta fall, medeleffektvärdet under mätperioden använts. Information angående drifttider har delvis hämtats från teknisk personal. Dessa uppgifter används okontrollerade i rapporten. Energibalansen i rapporten ger en approximativ fördelning av energianvändningen över året. Risker finns att någon enhet, under mätperioden, har utnyttjat mer eller mindre effekt än vad som är normalt under året. 6

7 3 Kort om företaget Den huvudsakliga sysselsättningen består av kvalificerade svets-, smides-, grovplåtsarbeten och skärande maskinbearbetning Arbetet består även av utveckling, konstruktion och tillverkning av nya produkter i rostfritt. Arbetstiderna är mellan måndag till torsdag samt på fredagar 3.1 Ingångsdata Datum för analys: Företag: Krylbo Verkstäder Adress: Fabriksgatan KRYLBO Telefon: E-post info@krylboverkstader.se Kontaktperson: Andreas Khysing Mobil: E-post: info@krylboverkstader.se Energi o Klimatrådgivare: Bo Hermansson Telefon: Mobil: E-post bo.hermansson@avesta.se Energianalytiker: Peter Karlsson, Eva Karlsson Telefon: E-post info@indlast.se Energianvändning Energislag El Fjärrvärme Användning 258MWh 164 MWh 7

8 4 Nulägesanalys 4.1 Värme Fastigheten som är byggd 1978 samt om/tillbyggd år 1984 och 2007 har en uppvärmd yta på ca 1700 m 2. Uppvärmning sker i svetsverkstad och maskinbearbetning med ett vattenburet system kopplat till fjärrvärme och distributionen sker med luftvärmare. Tre värmepumpar finns installerade i nya delen. På kontorsdelen sker uppvärmningen med direktverkande el via radiatorer samt värmebatterier i tilluftsaggregatet. I ett kontorsrum utnyttjas en kylmaskin som värmepump under vintertid. Utnyttjad energi för uppvärmning samt varmvatten 2008 uppskattas till190 MWh varav 26 MWh el och 164 MWh fjärrvärme. Nyckeltalet 111 kwh/m 2 år. Antar man ett COP-värde på 3 för värmepumparna blir energibehovet för värme och varmvatten 140 MWh/år. Dessutom utnyttjas värme från kompressorn under arbetstid. Detta är ett normalt nyckeltal för en byggnad med denna typ av verksamhet. 4.2 Ventilation Betjänar Effekt [kw] Drifttid/vecka [h] VVX Flöde Dusch, kontor matsal 0,68 kw 60 h Nej Skyddsrum 0,17 kw 60 h Nej Maskinhall 5,10 kw 60 h Plattvvx 2,2 m 3 /s Kontor, matrum dusch och omklädningsrum: Ventilationen består av en tilluftsfläkt på 0,31 kw och en frånluftsfläkt på 0,37 kw. Fläktarna är tidstyrda och går mellan och måndag till fredag. Ingen värmeåtervinning finns installerad. Åtgärdsförslag På sikt rekommenderas att ett separat FTX ventilationssystem med effektiv värmeåtervinning samt behovsstyrning monteras här. Installera varvtalsstyrning av fläktarna så det blir möjligt att behovsstyra ventilationen istället för tidstyrning som det är idag. En sådan åtgärd minskar generellt, energianvändningen. Ventilationen måste inte gå för fullt hela dagarna. Belastningen varierar i lokalerna beroende på bland annat antalet personer som vistas där samt vad som produceras i lokalen. Genom att installera behovsstyrning med en lämplig givare får man en effektivare drift. Behovsstyrning av ventilationssystem innebär förenklat att ventilationssystemet inte levererar fullt flöde hela tiden utan anpassar sig efter behovet i enskilda rum. Ventilationssystemet kan exempelvis ge ett grundflöde för hygieniska skäl och ge fullt flöde vid behov. 8

9 4.2.2 Skyddsrum Här består ventilationen av en tilluftsfläkt på 0,08 kw och en frånluftsfläkt på 0,09 kw. Fläktarna är tidstyrda och går mellan och måndag till fredag. Ingen värmeåtervinning finns installerad Nya verkstadshallen Här består ventilationen av en tilluftsfläkt och en frånluftsfläkt på vardera 2,55 W. Fläktarna är tidstyrda och går mellan och måndag till fredag. Ventilationen här har värmeåtervinning i form av en plattvärmeväxlare. Tilluft sker via golvbrunnar. Åtgärdsförslag: Installera behovsstyrning av ventilationen som text ovan. Besparingspotential: Besparingspotentialen ligger runt 6 MWh/år Gamla verkstadshallen Sex stycken punktutsug för svetsarna finns installerade i svetsverkstaden i gamla verkstadshallen. Energianvändningen för dessa är 8 MWh/år förutsatt att i snitt fyra stycken utnyttjas under arbetstid. Utsugen fungerar inte tillfredställande, därför finns luftrenare i taket för vidare rening av luften. Energianvändningen för luftrenarna är 13 MWh/år förutsatt att de går hela tiden. Svetsverkstaden saknar mekanisk tilluft vilket medför ett undertryck i lokalen som punktutsugsfläktarna orsakar. Undertrycket medför i sin tur att kall uteluft drar in i verkstaden via springor i klimatskalet. Ingen värmeåtervinning finns vilket medför onödigt stor användning av värmeenergi. Ventilationen blir inte tillfredsällande då man upplever drag Thermografering Bilderna nedan visar att värme försvinner ut genom brister i svetsverkstadens klimatskal vilket med stor sannlikhet förstärks av undertrycket som blir av svetsutsugen. Thermografering, eller värmefotografering är en beröringsfri undersökningsmetod som registrerar värmestrålning som sänds ut från materia. Vid thermografering av byggnader framkommer brister som finns i byggnadens skal, det vill säga där värmen läcker ut. Thermografering är en kvalitativ metod och omfattar inte kvantitativ bestämning av konstruktionens värmemotstånd och täthet. Då måste kompletterande mätningar och bedömningar göras. Vid varje objekt har vi tagit en thermobild där temperatursänkningen syns samt ett foto för att kunna lokalisera platsen där termobilden är tagen. 9

10 Thermobilderna nedan visar fönster som sitter högre upp i svetshallen. Förutom att ett fönster är trasigt vilket kan ses längst till höger i bilden läcker inte mycket värme ut här. 10

11 Åtgärdsförslag 1: Installera ett behovsstyrt ventilationssystem med mekanisk till och frånluft med värmeåtervinning (FTX). Värmeåtervinning med roterande värmeväxlare har en värmeverkningsgrad på ca 80 % vilket medför minskad fjärrvärmeanvändning. Åtgärdsförslag 2: Byt ut de gamla punktutsugen och installera en filteranläggning för svetsutsugen. Fläktarna ska vara behovsstyrda med automatspjäll så de bara är igång när svetsen används. Värmen i den varma luften från svetspunktutsugen bör passera värmeväxlaren. Besparingspotential: Svårbedömd beroende på driftförhållandena men ingen luft förs ut via filtret utan enbart via ventilationssystemet. Med värmeåtervinning på ventilationssystemet kommer fjärrvärmeanvändningen att minska betydligt. Dessutom minskar el-användningen med 13 MWh då luftrenarna kan tas bort alternativt stängas av. Behovsstyrning på det nya ventilationssystemet medför optimerad elanvändningen till fäktarna. 11

12 4.3 Belysning Belysningen på företaget är dels äldre lysrörsarmaturer med två lysrör i varje. Effekterna är 36 W respektive 58 W T8 lysrör, som inklusive drossel blir 45 respektive 70 W per rör. Dessutom finns några styckent5 lysrör installerade på kontoret, metallhalogenlampor på 400 W med drivdon 460 W samt ett mindre antal glödlampor. I svetsverkstaden och vid maskinbearbetningen är belysningen otillfredsställande, där sitter 400 W kvicksilverlampor som med drivdon kräver 425 W. Installerad effekt för belysning är 28 kw och energianvändningen är 57 MWh/år. Åtgärdsförslag 1: Byt ut kvicksilverlamporna. I svetsverkstaden och vid maskinbearbetningen är belysningen otillfredsställande, den består av 32 stycken 400 W kvicksilver armaturer. Energianvändningen är 27,2 MWh/år förutsatt 2000 timmars drifttid per år. Energianvändningen kan minskas % per år genom att byta till keramiska metallhalogenarmaturer som även ger ett bättre ljus i lokalerna. Bilderna nedan är från ett företag som bytt från kvicksilver till keramiska metallhalogenarmaturer, här minskade energianvändningen med 60 %. Besparingspotential: Minskad el-energianvändning blir, med 50 % reduktion, 13,6 MWh/år. Investeringskostnaden att byta armaturer till keramisk metallhalogenbelysning är ganska hög, den stora fördelen är ett betydligt bättre ljusutbyte. Åtgärdsförslag 3: Installera närvarostyrning på belysningen i gemensamhetslokaler (matsal, omklädningsrum samt lokaler som används sporadiskt). Åtgärdsförslag 4:. Fortsätt att successivt byta ut gamla energikrävande armaturer till nya mer energieffektiva samt glödlampor till lågenergilampor. Behovet av ljusstyrka varierar i olika delar av verkstaden. Försöka koncentrera belysningen dit den behövs och minska ljusstyrkan i delar där behovet är mindre. Det finns både lysrörs- och keramiska metallhalogenarmaturer som är anpassade till smutsiga miljöer. I kontorslokaler, omklädningsrum och trapphus kan effekten sänkas till från 36 W per rör som inklusive driftdon blir 45 W till T5-rör på 28 W vilket inklusive don blir 31 W per rör. Ny energieffektiv belysning kräver färre armaturer per ytenhet. Besparingspotential: Ca 30 MWh/år förutsatt att all belysning byts till mer energieffektiv. 12

13 4.4 Tryckluft Den kompressor som används är en skruvkompressor av märket Tamrock. Eleffektuttaget under mätperioden för kompressorerna var i avlastat läge mellan 0 och 9 kw och i pålastat 26 kw. Total energianvändning för tryckluften är ca 25 MWh/år. Värmen från kompressorn blåser direkt ut till lokalerna och bidrar till uppvärmningen under den kalla årstiden, under sommaren leds värmen ut med hjälp av ett spjäll. Diagram Tryckluft Enhet Benämning Med Min Max 'Energi kwh' kw Effekt 4,37 0,00 27,00 249,06 Natten mellan onsdag och torsdag stod kompressorn i stand by läge i syfte att mäta läckage. Kompressorns beteende under natten visar på ett läckage som motsvarar 8 MWh/år Diagram Enhet Benämning Med Min Max 'Energi kwh' kw Effekt 4,28 0,00 26,24 4,21 13

14 Åtgärdsförslag 3: Skapa rutiner för att regelbundet kontrollera och täta läckage i tryckluftsystemet. Besparingspotential: Ca 8 MWh om allt läckage tätas. Detta är näst intill omöjligt men försök hålla läckagen så små som möjligt. 4.5 Svetsverkstaden Energianvändningen i svetsverkstan vars energianvändning visas i diagrammet nedan beror av svetsning, belysning, utsugsfläktar, cirkulationspumpar samt luftrenare. Diagram Enhet Benämning Med Min Max 'Energi kwh' kw Effekt 16,75 2,71 56,82 760,74 14

15 5 El-statistik för år Timvärden Huvudbyggnad Timvärdena visar uttagen effekt i kwh/h. Maximal uttagen effekt år 2008 var 105 kw. Skillnaden i basdriften under den varma årstiden och under den kalla årstiden, i diagrammet nedan, består av elvärmelaster. Energianvändningen år 2008 var 258 MWh. Krylbo verkstäder timvärden år 2008 Enhet Benämning Med Min Max 'Energi kwh' kwh/h Effekt 29,39 3,00 105, ,50 15

16 5.2 El-Energibalans Stödprocesser Tabellen visar ungefärlig fördelning av elenergianvändningen för stödprocesserna under ett år förutsatt dagens produktionstid. Energibalansen är baserad på märkskyltar plus drifttider, de mätningar som gjorts samt 2008 års timvärden. Energianvändningen för stödprocesserna är 133 MWh/år förutsatt dagens produktionstider. 5.3 El-Energibalans produktionsprocesser Tabellen visar ungefärlig fördelning av elenergianvändningen för produktionsprocesserna under ett år förutsatt dagens produktionstid. Energibalansen är baserad på märkskyltar plus drifttider, de mätningar som gjorts samt 2008 års timvärden. Energianvändningen för stödprocesserna är 125 MWh/år förutsatt dagens produktionstider. Under posten övrigt finns eventuella avvikelser av drifttider, en del processer har kanske varit igång längre än ordinarie arbetstid dessutom finns här en del mindre energikrävande utrustning. 16