Energikartläggning Bilinvest Umeå 2012-05-17 SWECO Anna Joelsson Uppdragsnummer 4022182-001 2012-05-17 1(16) Energikartläggning Bilinvest i Umeå AB
Innehåll FÖRORD 1 1. METOD 1 1.1 ENERGIPRIS 1 1.2 KLIMATBERÄKNINGAR 2 2. FASTIGHETEN OCH DESS SYSTEM 3 2.1 BYGGNADEN 3 2.2 INSTALLATIONER 4 3. ENERGITILLFÖRSEL 5 3.1 ENERGIBALANS 5 3.2 VÄRMEANVÄNDNING 7 3.3 ELANVÄNDNING 7 4. PROBLEMBILD 9 5. ÅTGÄRDSFÖRSLAG 11 5.2 BELYSNING 11 5.3 ISOLERING VINDSBJÄLKLAG 12 5.4 NYA FÖNSTER OCH PORTAR 12 5.5 KONTROLLERA BASDRIFTEN 12 5.6 LOGGNING AV TRYCKLUFT 12 5.7 OBALANSERAD VENTILATION 13 5.8 SAMMANFATTNING AV ÅTGÄRDER 13 2012-05-17 2(16) Energikartläggning Bilinvest i Umeå AB
Förord Föreliggande energikartläggning och rapport har utarbetats av Sweco på uppdrag av Norrbottens Energikontor, NENET. Syftet är att kartlägga företagets energianvändning och identifiera eventuella problemområden och möjliga energieffektiviseringsåtgärder. 1. Metod Byggnaden besiktigades den 17 februari, vid en utetemperatur på -3 C, samt termograferades den 30 mars. Uppgifter avseende el- och fjärrvärmeanvändning samt kallvattenförbrukning kommer från Umeå Energi respektive UMEVA. Vid beräkningarna antas att andelen varmvatten är 45 % av kallvattenförbrukningen och att temperaturen ut från varmvattenberedaren är +55 C. Drifttider, flöden och temperaturer i ventilationssystem är hämtade från nuvarande styr- och övervakningssystem. Vidare antas att byte av filter, rengöring av värmebatterier och drivremmar till fläktar är utförda. Mätning av eleffekt för ventilationsaggregaten har inte utförts. Luftflöden har inte mätts upp i samband med besiktning. I övrigt har eleffekter avlästs från märkskyltar och drifttider inhämtats från personalen. Endast några månader innan energikartläggningen byttes ventilationssystemet i byggnaden, vilket förhoppningsvis påverkar både el-och värmeanvändning men försvårar kartläggningen. Värmeanvändningen för januari och februari 2012 var dock i genomsnitt ca 10% lägre (efter normalårskorrigering) än samma månader föregående år, vilket stämmer väl överens med uppskattningen i kartläggningen. Elanvändningen var i genomsnitt (för jan t.o.m mars) ca 6 % lägre 2012 än 2011. 1.1 Energipris Energipriset är i ständig förändring. Det är därför omöjligt att exakt beräkna framtida kostnadsbesparingar för energieffektivisering. För att ändå ge någon slags uppskattning har överslagsberäkningar här gjort med utgångspunkt i Bilinvests börsel-avtal med Umeå Energi. Som börselspris har antagits medelpriset för 2010, tillsammans med en känslighetsanalys där spot-priset ökar med 10 % (se tabell 1).
Tabell 1. Antaget elpris baserat på medelvärdet för börsel under 2010 samt vid en ökning av börselpriset med 10% (öre/kwh). Börs-el Börs-el Påslag Rabatt Elskatt Överföring Certifikat Totalt (öre/kwh) medel 2010 Ökning 10% börsel påslag 54,5 2,4-0,2 19,2 12,5 2,74 91 60 2,4-0,2 19,2 12,5 2,74 97 Bilinvest äger vindkraftsandelar till ca 150 000 kwh per år. Denna elproduktion avräknas årligen från elanvändningen och Bilinvest faktureras av Umeå Energi för den elanvändning som inte täcks av vindkraftsproduktionen. Om energieffektiviseringsåtgärder genomförs så att den årliga elanvändningen skulle sjunka under 150 000 kwh per år måste vindkraftsandelar säljas, då man ej får äga andelar för mer el än man uppskattas använda. Eftersom att årsanvändningen varierar rekommenderar Kvarkenvind att man köper vindraftsandelar till högst 90% av förväntat behov. 1.2 Klimatberäkningar För redovisning av den klimatpåverkan som föreslagna åtgärder leder så anges minskade utsläpp beroende på CO 2, CH 4 samt NO 2 uttryckt i CO 2 -ekvivalenter (baserat på 100 års perspektiv). För beräkningar har programvaran ENSYST använts, där värme- och elproduktionens utsläpp beräknas i ett livscykelperspektiv från utvinning av råvara till leverans av el och värme. Utsläppen för elanvändning uppskattas med europeisk marginalel och utsläppen för fjärrvärme med biobränslebaserad kraftvärme i ångturbin liknande Umeå Energis Dåva 2. Eftersom Dåva 2 är ett kraftvärmeverk fås effekten att om en åtgärd leder till minskat värmebehov leder detta till minskad elproduktion och därmed en ökning av marginalelsproduktionen. Utsläppsminskningarna beroende på en minskad el-och värmeanvändning om 1 MWh vardera redovisas i tabell 2. Hur stor global CO 2 - minskning som värmeminskningen ger upphov till beror egentligen dock på vad den biomassa som därmed blir tillgänglig används till (då den inte används i Dåva för att producera värme och el). Den effekten är dock inte inkluderad i beräkningarna i Tabell 2, vilket ger en något orättvis bild av reducerad värmeanvändning. Tabell 2. Förändrade utsläpp beroende på minskad el- och värmeanvändning med 1 Mwh vardera. När värmeproduktionen minskar med 1 MWh minskar dock även elproduktionen i kraftvärmeverket med 0.534 MWh, vilket gör att marginalelsproduktionen ökar med motsvarande elmängd. MWh CO 2 -ekv (kg) CO 2 -ekv (kg) Marginalel -1-335 Kraftvärme -1 Producerad värme -257 Kraftvärme -0.534 Samproducerad el Marginalel +0.534 +194-63 För 1 MWh minskad värmeanvändning
2. Fastigheten och dess system 2.1 Byggnaden Fastigheten ägs av Bilinvest AB, med fastighetsbeteckning Singeln 2. Den består av en byggnad om ca 2000 m 2, med utrymmen för bilförsäljning, verkstad, lager, kontor och personalutrymmen. Den byggdes 1981 med en tillbyggnad av en hall för begagnade bilar år 2000. Byggnadsstommen består av betong nertill och trästomme upptill. Bilhallarna har också stora fönster och stora portar för att köra bilar in och ut. Fönstren är 2-glaskasetter från byggåret. Taket har låg lutning och vindsbjälklaget är oåtkomligt, men troligen isolerat med ca 20 cm mineralull. Yttertaket har äldre takpapp. Figur 1. Fasad Bilinvest
Figur 2. Interiör nybilshall 2.2 Installationer Byggnaden värms huvudsakligen med fjärrvärme. Golvvärme finns i den tillbyggda bilhallen för begagnade bilar samt i plåtverkstaden och regleras manuellt i apparatskåp i Beg. Bilhall. I båda bilhallarna finns dessutom radiatorer vid fönstren. Lagret värms enbart med tilluft från ventilationssystemet, service-verkstaden värms med varmluft tillvaratagen från kompressor, samt värmare på vägg och vid port. I anslutning till lagret finns det också ett helt ouppvärmt godsförråd. Byggnaden ventileras med två st. FTX-aggregat. LA01 betjänar bilhallar, kontor lager och personalutrymmen medan LA02 betjänar verkstadsdelar. De är GOLD-aggregat installerade 2011 med direktdrivna B-hjulsfläktar, roterande VVX och eftervärmning med fjärrvärme. Båda aggregaten styrs med tidkanal och LA02 är dessutom kopplad till givare för CO 2 och CO. Det finns också ett antal värmefläktar kopplade till fjärrvärmen. Vid portarna i bilhallarna finns värme med manuell styrning. I verkstaden körs fläkten automatiskt vid portöppning. I verkstaden finns även en värmare på väggen som är temperaturstyrd. Värmen från kompressor för tryckluft tas tillvara och leds ut i verkstaden. Det finns 3 stycken luftkonditioneringsaggregat i byggnaden med varsin utomhusdel. De två nyare kyler datorrum och vindskontor och är temperaturstyrda. Det tredje är av mycket äldre modell, med manuell styrning och används ytterst sällan.
Belysningsarmaturer är av varierande modeller. I verkstadsdelar, lager och i tillbyggda bilhallen finns i huvudsak T8-lysrör. I Nybilshallen och entrén sitter 70W armaturer, kontoren har T5-lysrör och personalutrymmena har glödlampor. Belysningen inomhus styrs manuellt medan utomhusbelysningen på fasad och stolpar har skymningsrelä. Tabell 3. Fastighetens värme- och ventilationssystem Byggnad System Fläkt drift Systemtyp Drifttid Ventilationsaggregat LA01 B-hjul, direktdrift FTX, roterande VVX, vätskebatteri Må-fre 07:30 18:15 Bilinvest, bilhall Lö 10:30 14:15 Bilinvest, verkstad LA02 B-hjul, direktdrift FTX, roterande VVX, vätskebatteri Må-fre 06:30 16:30 Värmefläktar Port Nybilshall Fjärrvärme Manuell Port Beg bilhall Fjärrvärme Manuell Port verkstad Fjärrvärme Kopplad till port Värme verkstad Fjärrvärme Tempstyrd Kompressorvärme Kopplad till kompressor Punktutsug Verkstad Manuell 3. Energitillförsel 3.1 Energibalans Energi tillförs fastigheten i form av el och fjärrvärme enligt energibalans i Figur 3 och nyckeltal i Tabell 4. Energianvändningen har uppskattats utifrån 2011 års köpta energi, som normalårskorrigerats och modifierats med den förändring man kunnat se jämfört med de första månaderna 2012, då den nya ventilationsanläggningen varit i bruk. Under 2011 köptes 186 MWh el och 189 MWh värme. Kallvattenförbrukning för år 2011 var 329 m 3.
Figur 3. Visualisering av energiflöden, uppdelat på ändamål. Överskottsvärme från tryckluftskompressor tas tillvara för uppvärmning. Värmebehovet för att täcka transmissionsförluster är dock större än den köpta energin eftersom att en del av värmebehovet täcks med överskottsvärme från tryckluftskompressor. Tabell 4. Nyckeltal för energibehov och köpt energi, med normalårskorrigerad värmeanvändning Energibehov Köpt energi MWh/år kwh/m 2, år MWh/år kwh/m 2, år El 174 89 174 89 Fjärrvärme 190 98 183 94 Totalt 365 187 357 183
3.2 Värmeanvändning Den tillförda värmen används huvudsakligen för uppvärmning av rumsluft, som kompensation för transmissionsförluster. Uppvärmning av tilluft i ventilationsanläggningen är en mycket mindre del ( se Figur 4). Figur 4. Användning av tillförd värme uppdelat på ändamål. I posten transmission ingår både köpt fjärrvärme för uppvärmning och värme tillvaratagen från tryckluftskompressor. 3.3 Elanvändning Den allra största posten för el utgörs av belysningen. I Figur 5 ses att även belysningen nattetid (utanför kontorstid) utgör en betydande del av elanvändningen.
Elanvändning Fläktar Pumpar Belysning dag Belysning natt Kyla Övrigt Figur 5. Användning av el uppdelat på ändamål. I posten övrigt ingår tryckluft, övriga elverktyg, motorvärmare, kontors- och köksutrustning. När man studerar elanvändningen noggrannare (Figur 6) så kan man se att Bilinvest använder ca 700 kwh/dygn, de dygn som full verksamhet bedrivs. Man kan dock också se att drygt 300 kwh/dygn används under helger, trots att lördagar innebär begränsade öppettider och stängd verkstad samt att söndagar är helt stängt. Enligt uppgift är alla elsystem avstängda på nätter och helger, förutom nattbelysning och utomhusbelysning. Uppemot 200 kwh motsvarar belysning under ett lördagsdygn, medan belysningen ett söndagsdygn borde ligga under 100 kwh. Ser man till timmätningen under lördagsdygnet 11 mars (Figur 7) så stämmer det rätt bra att natt- och utomhusbelysningen kan utgöra de ca 15 kw/h som uppmätts. Ca 2/3 av den effekten kan härledas till utomhusbelysningen.
Figur 6. Elanvändning dag för dag (i kwh) under mars månad 2012 jämfört med mars 2011 Figur 7. Elanvändning timmer för timme (kwh) under dygnet söndag 11 mars 2012. De grå staplarna visar elanvändningen fredag 11 mars 2011. 4. Problembild I stort sett så fungerar fastigheten väl. Ventilationen som varit ett problem tidigare byttes ut under 2011, mot nya effektiva aggregat. De flesta pumpar i systemen är nya och effektiva, fläktluftvärmarna är vattenburna och styrning av ventilationen är numer lätt att övervaka och få överblick över via dator. En stor del av fastighetens köpta el används för belysning. En del ineffektiva armaturer finns, en del ytor har mycket hög installerad effekt per m 2 och belysning är tänd även när den inte utnyttjas. Nattbelysningen styrs även den manuellt, vilket ger långa drifttider.
Klimatskalets största problem är vindsbjälklag och portar. Vindsbjälklaget har inte varit tillgängligt för inspektion, men har enligt uppgift minimal isolering men däremot en stor area. Dessutom verkar värmeläckage förekomma, med rejäl isbildning vid takfot (Figur 5). Yttertakets papp är dessutom uttjänt, och står inför utbyte. Figur 7. Isbildning på tak p.g.a. läckande värme. Köldbryggor och otätheter förekommer också vid portar och fönsteranslutningar, samt att den nedre delen av fasaden, i betong, i sig utgör en köldbrygga. Detta illustreras av Figurer 8-10 tagna med värmekamera. Värmekamerans bilder visar gulare färg vid de områden som har högre temperatur och blåare färg för ytor som är kallare. För bilder tagna utifrån ses då värmeläckage som gula fält, och för bilder tagna inifrån ses inkommande kyla som mörkare områden. Figur 8. Port mot öster i Beg. Bilhall. Bild tagen utifrån.
Figur 9. Port till biltvätt. Bild tagen utifrån. Här kan noteras värmeläckaget från nedre delen på fasaden. Figur 10. Fönster i Beg bilhall. Bild tagen inifrån. 5. Åtgärdsförslag 5.2 Belysning Vi rekommenderar att en belysningskonsult anlitas under ett par timmar för att gå igenom fastigheten och ta fram mer detaljerade och lämpliga åtgärder inom belysningsområdet, där det verkar finnas stor potential till effektivisering. Följande åtgärder skulle dock vara tänkbara: 1. Byt ut T8-lysrör (58 samt 49 W) mot T5-lysrör (49 W) i Beg. Bilhall, Service, lager samt Plåtverkstad.
2. Installera dimmerfunktion i Beg. Bilhall samt lager som automatiskt sänker belysningsnivåerna ner till 20% av installerad effekt när ingen finns närvarande i lokalen. 3. Se över nattbelysningen inomhus och minska antalet lysande armaturer något. Här kan man även installera särskilda LED-armaturer för belysning på natten samt tidstyrning för at minska antalet drifttimmar (ingår inte i det beräknade åtgärdsförslaget). 4. Lågenergilampor och frånvarostyrning i personalutrymmen. 5.3 Isolering vindsbjälklag Papptaken behöver bytas, och fastighetsägaren funderar på att i samband med detta bygg om taket. 5. Vindsbjälklaget skulle kunna isoleras i samband med en ombyggnad av yttertaket. Det ingår inte i detta energikartläggningsuppdrag att planera en sådan ombyggnad, men energibesparing för tilläggsisolering med 300 mm ekofiber har beräknats. 5.4 Nya fönster och portar 6. Nya isolerade portar skulle minska transmissionsförlusterna och därmed värmeanvändningen. Vikportar är förmodligen att föredra eftersom de har större potential att göras täta i listernas anslutningar. Bilhallarna har stora fönsterytor och nya energieffektiva fönster skulle också minska transmissionsförlusterna. Åtgärden är dock förknippad med en hög investeringskostnad och bedöms inte som lönsam i och med att befintliga fönster inte är i dåligt skick. 5.5 Kontrollera basdriften 7. Genomför en natt- och helg-vandring i lokalerna för att kontrollera vilka laster som ger upphov till elanvändning utanför drifttiderna. 5.6 Loggning av tryckluft Tryckluftsystem innehåller nästan alltid läckor. I dagsläget är det omöjligt att veta hur mycket av elanvändningen i posten övrigt som går åt till tryckluft. En loggning av trycluftsystemet skulle kunna ge en tydligare bild av tryckluftanvändningen och tala om vilken potential det finns att åtgärda läckor och därmed minska elanvändningen.
5.7 Obalanserad ventilation Isbildningen vid takfot är inte bara ett symptom på värmeläckage, utan läckaget kan i sig orsaka problem för konstruktionen. För att minska värmläckaget skulle ventilationen kunna justeras så att 5 % undertryck i byggnaden skapas genom obalanserad ventilation. Detta är dock ingen energibesparande åtgärd, utan ökar däremot energianvändningen, medan det skapar en skonsammare miljö för byggnadsstommen. 5.8 Sammanfattning av åtgärder Tabeller 5 sammanfattar de åtgärdsförslag som är kvantifierade i denna kartläggning och uppskattar med hur mycket man kan minska el-och värmeanvändningen samt vad den minskningen resulterar i gällande förändrade utsläpp av växthusgaser. Beräkningarna för belysningsåtgärderna utgår från att åtgärd 1 genomförs först och att åtgärd 2 sedan genomförs tillsammans med åtgärd 1, åtgärd 3 genomförs tillsammans med åtgärd 1 och 2 o.s.v. Tabell 5. Sammanfattning av åtgärdsförslag. Minskad energiförbrukning minskade växthusgasutsläpp samt minskad årlig energikostnad. nr ÅTGÄRD MINSKAD EL (MWh) MINSKAD VÄRME (MWh) MINSKADE UTSLÄPP CO 2 -ekv (ton CO 2 ) 1 Byta T8-lysrör 27 8,2 25 000 +2 Frånvarodimmer 33 10 30 300 +3 Minskad nattbelysning 34 10,3 31 400 +4 Personalutrymmen 37 11,2 33 700 5 Isolering vind 21 1,3 9 800 6 5 nya portar 10 0,6 5 000 MINSKAD ÅRLIG KOSTNAD (kr) Tabell 6 sammanfattar de mer osäkra ekonomiska effekterna av åtgärdsförslagen. Återbetalningstid är beräknad för två elpris, dels för 2010 års spotpris och dels för en spotprisökning om 10%. När elanvändningen sänks med mer än 10 MWh/år så kommer Bilinvest att behöva sälja vindkraftsandelar eftersom att Kvarkenvind endast tillåter innehav av andelar som motsvarar 90% av uppskattad årsanvändning. I Tabell 6 redovisas även den återbetalningstid som erhålls om försäljningen av vindkraftsandelar tillgodoräknats, med ett pris om 6500 kr/1000 kwh.
Tabell 6. Sammanfattning av åtgärdsförslag. Investeringskostnad för åtgärderna samt återbetslingstid vid 2010 års spotpris samt en prisökning om 10%. Dessutom den återbetalningstid som beräknas när försäljning av vindkraftsandelar tillgodoräknas. nr ÅTGÄRD Investeringskostnad (kr) Återbetalning (år) Återbetalning m ed 10% högre elpris (år) 1 Byta T8-lysrör 200 000 8 7,5 Ca 3,8 +2 Frånvarodimmer 233 000 7,7 7,2 +3 Minskad nattbelysning 23 000 7,4 7 +4 Personalutrymmen 241 000 7 6,7 Ca 2,2 5 Isolering vind 124 000 12,6 6 5 nya portar 250 000 50 Återbetalning m ed vindkraftförsäljning (år)