ENERGIUTREDNING AV KV. SALLADEN NR. 9

ENERGIUTREDNING AV KV. SALLADEN NR. 9 Caroline Ek EXAMENSARBETE 2008 Magister Byggnadsutformning inriktning Arkitektur

ENERGY INVESTIGATION OF KV SALLADEN NR. 9 Caroline Ek Detta examensarbete är utfört vid Tekniska Högskolan i Jönköping inom ämnesområdet arkitektur Arbetet är ett led i magisterutbildningen. Författarna svarar själva för framförda åsikter, slutsatser och resultat. Handledare: Göran Hellborg Omfattning: 10 poäng (C-nivå) 15 eller 20 poäng (D-nivå) Datum: Arkiveringsnummer: Postadress: Besöksadress: Telefon: Box 1026 Gjuterigatan 5 036-10 10 00 (vx) 551 11 Jönköping

Abstract Abstract A middle age couple living in Vänersborg have a problem with extremely high energy consumption, about 34 000 kwh / year. This is too much and they decided to do something about the problem, so they installed two heat pump. This installation dropped the energy consumption to 27 342 kwh / year, which is good but still high. They then decided to make a full energy assessment of their house to see what it is that consumes most energy. After investigating the various structural components U korr values, you get a weighted value, U m. This value was 0,257, which is larger than U m - requirements that are 0,234. This could be because it is a house from 1976 and that the requirements were not entirely sure of that time. The compilation was done to see how much energy spent on the heating of air and water. This gave us a good picture of where the energy disappeared. A very large part disappeared by the transmission, 14 938 kwh / year. This can be remedied by adding insulation. This was the first thing we thought of investigating to see how much it could bring down the energy consumption and whether it would be a profitable investment. The conclusion is that the repayment period would be 10 years before the investment would pay off. It would bring down energy consumption to 24 669 kwh / year. The second option considered was to put an extra heat pump as a complement to the two that were already installed. It was presented that it would reduce the energy consumption to 24 104 kwh / year. The payback period for a heat pump is 2.8 years. The final conclusion is that the most profitable solution to reduce energy is to put in an extra heat pump. 1

Sammanfattning Sammanfattning Ett medelålderspar som är bosatta i Vänersborg har ett problem med oerhört hög energiförbrukning, ca 34 000 kwh/år. Detta är alldeles för mycket och de bestämde de sig för att göra något åt problemet, så de installerade två stycken luftvärmepumpar. Detta gjorde att energiförbrukningen sjönk till 27 342 kwh/år, vilket är bra men fortfarande högt. Det man sedan bestämde sig för var att göra en fullständig energiutredning på villan för att se på vad det är som slukar mest energi. Efter att ha undersökt de olika byggnadsdelarnas U korr -värden fick man ut ett sammanvägt U m -värde. Detta värde blev 0,257, vilket är större än U m-krav som är 0,234. Detta kan bero på att det är ett hus från 1976 och att kraven inte helt säkert fanns på den tiden. Skulle det vara ett nybygge skulle man få åtgärda konstruktionen så att U m -värdet inte överstiger U m-krav. Detta gjorde att man fick en bra bild över vart energin tog vägen. Väldigt stor del försvann genom transmission, hela 14 938 kwh/år. Detta kan åtgärdas genom tilläggsisolering. Detta var det första man tänkte på att undersöka för att se hur mycket man kunde få ner energiförbrukningen och om det skulle vara en lönsam investering. Det man kom fram till var att återbetalningstiden skulle bli 10 år innan investeringen skulle börja löna sig. På detta sätt skulle man få ner energiförbrukningen till 24 669 kwh/år. Det andra alternativet man undersökte var att sätta in en extra luftvärmepump utöver de två som redan var installerade. Man fick fram att man då skulle sänka energiförbrukningen till 24 104 kwh/år. Återbetalningstiden för en luftvärmepump blir 2,8 år. Slutsatsen blev att den mest lönsamma lösningen för att få ner energikostnaden är att sätta in en extra luftvärmepump. 2

Sammanfattning Nyckelord Befintlig byggnad Energiförbrukning Tilläggsisolering Energiberäkning U korr U m 3

Innehållsförteckning Innehållsförteckning 1 Inledning... 5 1.1 BAKGRUND 1.2 SYFTE OCH MÅL 1.3 AVGRÄNSNINGAR 1.4 DISPOSITION... 5... 5... 6... 6 2 Teoretisk bakgrund... 7 2.1 SPARA ENERGI 2.2 TILLÄGGSISOLERING... 7... 7 2.2.1 Tilläggsisolering av vindsbjälklag... 8... 9... 9 2.4.1 Plan 1... 9 2.4.2 Plan 2... 10 2.3 BOVERKET 2.4 BEFINTLIG PLANLÖSNING 3 Genomförande... 11 3.1 VILLANS OLIKA BYGGDELAR... 11 3.1.1 De olika byggnadsdelarnas area... 16 3.2 BERÄKNING AV GENOMSNITTLIG VÄRMEGENOMGÅNGSKOEFFICIENT (U M )... 16 3.2.1 Beräkning av gradtimmar (Q)... 17 3.2.2 Energibehov för transmission (E T )... 17 3.2.3 Energibehov för luftväxling (E L )... 18 3.2.4 Energibehov av varmvattenuppvärmning (E V )... 18 3.2.5 Energibehov av gratisvärme (E G )... 19 3.2.6 Sammanfattning av beräkningarna... 19 3.3 BYGGNADENS TOTALA ENERGIFÖRBRUKNING I BRUKSSKEDET... 20 3.3.1 Uppmätt energiförbrukning... 20 3.3.2 Teoretisk elförbrukning... 20 3.4 VILLANS TOTALA ENERGIFÖRBRUKNING EFTER INSTALLATION AV TVÅ STYCKEN LUFTVÄRMEPUMPAR 3.5 JÄMFÖRELSE AV OLIKA ÅTGÄRDER FÖR MINSKAD ENERGIFÖRBRUKNING... 20... 21 3.5.1 Tilläggsisolering... 22 3.5.2 Installation av en extra luftvärmepump... 23 4 Resultat... 24 5 Slutsats och diskussion... 27 6 Referenser... 28 7 Sökord... 29 8 Bilagor... 30 4

Inledning 1 Inledning Bostads- och servicesektorn står idag för nästan 40 % av Sveriges energianvändning. Detta är ganska mycket så det är därför viktigt att vi börjar göra förändringar för att minska energiförbrukningen och göra den mer effektiv. 2 1 januari 2009 införde boverket ett krav på att alla som ska sälja en villa ska ha gjort en energideklaration. Detta för att vi alla ska få upp ögonen på att vi måste börja tänka på hur mycket energi vi gör av med och vad vi kan göra för att minska detta. I befintliga byggnader finns det olika åtgärder man kan ta till för att spara energi. Om man ska bygga nytt bör man fundera på att bygga ett mer miljövänligt hus eller kanske till och med ett passivhus som i princip är helt självförsörjande. Jag har fått i uppdrag att göra en energiutredning av Kv. Salladen nr. 9. Brukaren har alldeles för stora energikostnader och planerar därför att tilläggsisolera sin villa. Han vill att jag ska utreda vilka alternativ som finns och hur mycket man kan spara. 2 Energieffektiva byggnader 1.1 Bakgrund I Vänersborg ligger en tvåplansvilla med trästomme från 1976. Villan har 7 rum och kök fördelat på 250 kvm. Paret som äger villan är ett medelålderspar. De har inrett garaget till ett kontor där mannen i huset driver sitt egna företag. De har direktverkande el som uppvärmningstyp och får i och med detta väldigt höga elräkningar. Man förbrukade ca 40 000 kwh/år varav 6000kWh belastade garaget. Efter några år bestämde de sig för att de måste göra något åt de stigande uppvärmningskostnaderna och valde då att installera två luftvärmepumpar. Detta fick elförbrukningen att sjunka till 30 000 kwh/år för hela huset. Då belastar 4000 kwh/år garaget. Detta var bra men är fortfarande alldeles för mycket. Man har nu bestämt sig för att göra en energiutredning och se om det skulle löna sig att tilläggsisolera villan. 1.2 Syfte och mål Syftet med detta examensarbete är att göra en fullständig energiutredning på villa Salladen nr. 9 i Vänersborg. Med utredningen som underlag kommer jag att undersöka ett antal åtgärder för att minska energiförbrukningen. Målet är att presentera den mest optimala lösningen för brukarna. 5

Inledning 1.3 Avgränsningar När det gäller avgränsningar så tänker jag inte ta upp några beteendemässiga eller installationstekniska åtgärder. Det jag koncentrerar mig på är byggtekniska åtgärder som t.ex. Tilläggsisolering. Beräkningarna som är gjorda är baserade på endast villan, det inredda garaget är inte inräknat. Jag kommer inte heller att göra några kondensberäkningar på vindsbjälklaget för undersökning av problemet med en kallare vind vid tilläggsisolering. 1.4 Disposition I delen om bakgrund kan man läsa om brukarnas tidigare energiförbrukning och hur behovet att göra något åt det uppstod. I den teoretiska delen får man lära sig lite fakta om energiförbrukning och vilka olika åtgärder det finns för att minska denna. Genomförandedelen består av energiberäkningar på den befintliga villan. Här kan man se vad det är som förbrukar mest energi. Man kan också läsa om vilka åtgärder man kan ta till för att minska energiförbrukningen så mycket som möjligt. I resultatdelen kommer jag att presentera resultatet av energiberäkningarna och jämförelsen om hur mycket man kommer att spara genom att tilläggsisolera. 6

Teoretisk bakgrund 2 Teoretisk bakgrund 2.1 Spara energi Man brukar dela in möjligheterna att spara energi (i befintliga byggnader) i tre olika kategorier: Byggnadstekniska åtgärder Installationstekniska åtgärder Beteendemässiga åtgärder Med byggnadstekniska åtgärder pratar man om tilläggsisolering och tätning. Installationstekniska åtgärder är att man effektiviserar värmeproduktionen, effektiviserar värmedistributionen i byggnaden, reglerar uppvärmningen tätar ventilationskanaler. Genom att sänka inomhustemperaturen och spara på varmvattnet är beteendemässiga åtgärder. De åtgärder som tas upp i detta examensarbete är byggnadstekniska (tilläggsisolering). 3 Byggteknik 1 2.2 Tilläggsisolering Värmeförlust sker praktiskt taget igenom allt på en villa. Genom att tilläggsisolera kan man minska dessa förluster. När det gäller vindsbjälklagen i ett vanligt enplanshus svarar värmeförlusten för ca 15 %. Därför är det just vindsbjälklagen som är mest kostnadseffektivt att tilläggsisolera. Det är speciellt lönsamt att isolera vindar som bara har runt 20 cm isolering. Man tjänar på att isolera upp till 40-50 cm. 7

Teoretisk bakgrund I de flesta fallen kan man lägga den nya isoleringen direkt ovanpå den gamla. Gör man det på rätt sätt försvinner mindre värme genom vindsbjälklaget och man får i och med detta ett mer energisnålt hus. Ett utmärkt alternativ till isolering på vind är lösull. Det är lätt, snabbt och täcker bra. Man minimerar också risken för köldbryggor. Väggarna släpper igenom hela 20 % av din värme. Men för att tjäna på att tilläggisolera väggarna bör man göra det i samband med byte av fasad eftersom det är en ganska kostsam åtgärd. Golv och källarväggar släpper också igenom 15 %. Det kan man minska genom värmeisolering av golvet. Funderar man på att isolera källarväggarna ska man göra det utvändigt. Det är för stor risk för fukt- och mögelskador om man gör det på insidan. 2.2.1 Tilläggsisolering av vindsbjälklag Det första man åtgärdar när man tilläggsisolerar är vindsbjälklaget eftersom detta är det mest lönsamma. Det är läge att isolera om vindsbjälklaget är lättåtkomligt och det befintliga U-värdet är större än 0,30 W/m 2 C. För övriga fall bör man göra en noggrann kalkyl för att se så åtgärden verkligen är lönsam. Det finns olika sätt att isolera på beroende på byggnadens utformning och funktion. Man kan antingen isolera på ovansidan eller undersidan av ett bjälklag. Det bästa är att isolera ovansidan eftersom man på så sätt inte påverkar någon rumsvolym. Det blir dessutom billigare eftersom man inte behöver göra några estetiska åtgärder efter isoleringen. De vanligaste material som används är: Mineralullsmattor Cellplast Lösfyllnadsisolering Kutterspån som komplettering Oftast när man tilläggsisolerar finns det någon form av ursprunglig isolering som t.ex. kutterspån, mineralull eller slagg. Är denna isolering torr är det lättast att bara låta den ligga kvar och lägga den nya isoleringen över den gamla. Är den fuktig däremot måste man först avlägsna den gamla isoleringen innan den nya läggs ut. Man bör också ta reda på orsaken till fukten och åtgärda detta så inte det blir nya fuktskador. 1 V-reflektor 3 Byggteknik 1 8

Teoretisk bakgrund 2.3 Boverket Nu ställer Boverket vid nybyggnad nya strängare krav på den förväntade energianvändningen. Man har skärpt upp kraven på alla hus som använder el som uppvärmning. Det man gjort är att minska den beräknade energianvändningen för eluppvärmda hus. Det man mer har gjort är att dela in landet i tre olika klimatzoner istället för två. I klimatzon söder där brukarna bor är högsta tillåtna energianvändning 55 kwh/m 2 /år istället för tidigare 110 kwh/m 2 /år. Man har även sänkt det genomsnittliga u-värdet från 0,5 till 0,4. Det blir på så sätt viktigt att kontrollera hela klimatskärmens isolering, d v s väggar, dörrar, fönster, tak och husgrund. Detta innebär också att byggherren numera är skyldig redan på projekteringsstadiet att göra en energiberäkning för att försäkra sig om att byggnaden inte kommer att överskrida gränsvärdet. Det man nu också har bestämt är att alla som säljer en villa nu efter årsskiftet 2008-2009 ska göra en energideklaration. 9 Byggindustrin 5 Boverket 2.4 Befintlig planlösning 2.4.1 Plan 1 Plan 1 består i främsta del av köket och ett vardagsrum. I samband med vardagsrummet ligger två sovrum. Garaget är hoplänkat med själva villan genom en hall. Man har inrett delar av garaget för att använda det som kontor. Plan 1 9

Teoretisk bakgrund 2.4.2 Plan 2 När man kommer upp till andra plan möts man direkt av en öppen spis som står mitt i rummet. I vardagsrummet finns två stycken burspråk. Längst hallen ligger två sovrum. Det finns också ett stort badrum med en intilliggande bastu. Plan 2 10

3 Genomförande 3.1 Villans olika byggdelar Genomförande Det första jag gjorde var att leta fram de gamla originalritningarna på villan och kolla upp hur konstruktionen var uppbyggd. För att kunna få ut ett U korr för hela klimatskärmen måste man räkna ut ganska många delmoment. Jag började med att kolla upp vilka olika typer det fanns av väggarna, taket och plattan. Väggarna finns i tre olika typer: Väggtyp 1 är husets dominerande väggtyp. Detalj Väggtyp 11

Genomförande Väggtyp 2 är de väggarna vid burspråket i köket. Detalj Väggtyp 2 Väggtyp 3 är väggen vid inredd vind. Detalj Vägg vid inredd vind (störtrumsvägg) 12

Genomförande Här nedan ser man tydligt var de olika väggarna sitter på huset: 0 Väggtyp 1 0 Väggtyp 2 0 Väggtyp 3 Plan 1 Plan 2 13

Genomförande Tak finns i två olika typer: Tak vid inredd vind Detalj Tak vid inredd vind Yttertak typ 2 är taket över burspråket. Detalj Yttertak typ 2 14

Genomförande Bjälklag: De olika bjälklagen som jag måste räkna på i villan är: Platta på mark Detalj Platta på mark Störtrumsgolv Detalj Störtrumsgolv Övre bjälklag Detalj Övre bjälklag 15

Genomförande 3.1.1 De olika byggnadsdelarnas area Alla beräkningar jag har gjort kommer från Bo Mårdbergs bok, Byggteknik 1. För att kunna räkna ut ett U m värde måste man räkna ut alla areor på de olika byggnadsdelarna: Byggnadsdel A i (m 2 ) Yttervägg typ 1 114,3 Yttervägg typ 2 7,0 Yttervägg typ 3 44,9 Tak vid inredd vind 80,5 Tak typ 2 2,7 Övre bjälklag 49,1 Störtrumsgolv 21,1 Platta på mark 133,5 Fönster i nordost (med solavdrag) 1,3 Fönster i sydost (med solavdrag) 10 Fönster i sydväst (med solavdrag) 2,4 Fönster i nordväst (med solavdrag) 6,2 Fönster i nordost 2 Fönster i sydost 2 Fönster i sydväst 2 Fönster i nordväst 2 Dörrar (med glas) 4,62 Dörr (utan glas) 2,31 A om = 487,9 A om är den omslutande arean för hela klimatskärmen där allt är inräknat. 3.2 Beräkning av genomsnittlig värmegenomgångskoefficient (U m ) När man ska beräkna U m måste man först ha räknat ut de olika byggnadsdelarnas U korr -värden (se bilagor?-?). När man har dessa är det dags att räkna ut hur stora areor de olika delarna har. (se 3.1.1) Man kan säga att man väger de olika U korr -värdena mot deras andel av den totala omslutande arean. Sedan har man tre olika faktorer att tänka på när man gör den slutliga sammanställningen: a 1 = reduktionsfaktor avseende markens värmelagring. Man tar då hänsyn till jordens värmetröghet. D.v.s. att man tar hänsyn till markens förmåga att lagra värme. Därför reduceras U-värdet till 75 % (a 1 = 0,75) för platta på mark, uteluftsventilerat kryprum och källaryttervägg. För alla andra byggnadsdelar är a 1 = 1. 16

Genomförande a 2 = temperaturfaktor. Man korrigerar U korr -värdet om inomhustemperaturen avviker från +20 C. Eftersom brukarna har en medeltemperatur på +20 C räknar jag med a 2 = 1. a 3 = En term som tar hänsyn till solinstrålning. Man måste alltså ta hänsyn till vilken riktning fönstret sitter i för att kunna göra avdragen. I sammanställningen får man endast göra solavdrag för max 15 % av fönsterarean. Riktning a 3 SO SV 1,2 SO NO 0,7 SV NV 0,7 NO NV 0,4 När man tillslut har tagit fram ett sammanlagt värde för alla U korr, areor och gjort alla avdrag får man fram ett vägt U m -värde. På villa Salladen blev värdet 0,257 W/(m 2 C). Men man har också ett U m, krav man måste räkna ut och jämföra sitt U m -värde med. Det får inte vara större än U m, krav. Formeln för U m, krav för bostäder är: U m, krav = 0,18 + 0,95 A f /A om = 0,18 + 0,95 x (27,9/487,9) = 0,234 W/(m2 C) 3.2.1 Beräkning av gradtimmar (Q) Ägarna har en termostatstyrd värme och håller i och med detta en temperatur inomhus på 21 C dagtid och 19 C nattetid. Jag räknar därför på en medeltemperatur på 20 grader. De bor i Vänersborg och som har en årsmedeltemperatur på 6,4 C. Formeln för att beräkna detta är: Q = (δ 1 - δ 2 )365x24 Med våra värden blir antalet gradtimmar: (20-6,4)x365x24 = 119 136 Ch. 3.2.2 Energibehov för transmission (E T ) Formeln för beräkning av energibehov för transmission ser ut enligt följande: E T = U m x A om x Q (Wh) U m = 0,257 W/(m 2 C) (beräknat i bilaga 25) A om = 487,9 m 2 (Enligt 3.1.1) Q = 119 136 Ch. (Enligt beräkning 3.1.2) Detta ger: 17

Genomförande E T = 0,257 x 487,9 x 119 136 = 14 938 kwh 3.2.3 Energibehov för luftväxling (E L ) Formeln för att beräkna energibehovet för luftväxling är: E L = 0,33 x n x V x Q n = antalet luftväxlingar per timme. Enligt BBR 6:251 Ventilationsflöde ska ventilationssystemet utformas för ett lägsta uteluftsflöde på 0,35 l/s per m 2 golvarea. Detta motsvarar ca 0,5 oms/h vid en takhöjd på 2,5 m. V = rummets volym i m 3 : Plan 1 = 16,7 x 7,8 x 2,5 = 325 m 3 Plan 2 = (16,7 x 5,78 x 1,12) + (16,7 x 2,94 x 1,28) + (5,78-2,94)x1,28 = 175 m 3 V = Plan 1 + Plan 2 = 325 + 175 = 500 m 3 Q = 119 136 Ch. (Enligt beräkning 3.1.2) Med våra värden får vi då fram: E L = 0,33 x 0,5 x 500 x 119 136 = 9829 kwh/år 3.2.4 Energibehov av varmvattenuppvärmning (E V ) Enligt uppgifter från brukaren ligger varmvattenförbrukningen på ca 5000 kwh/år. Uppskattning av varmvattenförbrukning kan göras genom två olika formler: E V = 90 x 1160 x (55 7) = 5011200 Wh/år (ca 5000 kwh/år) Denna formel gäller för ett 3-5 personers hushåll som i så fall gör av med 90m 3 /år. Jag gör antagandet att två personer gör av med två tredjedelar av 90 m 3, vilket är 60 m 3. E V = 60 x 1160 x (55 7) = 3350 kwh/år Detta ger ett energibehov på 3350 kwh/år. Väljer jag den andra formeln: E V = (5 x antal lägenheter + 0,05 x uppvärmd area) x 365 (kwh/år) 18

Genomförande Uppvärmd area: Plan 1 = 16,7 x 7,8 = 130 m2 Plan 2 = 5,78 x 16,7 = 97 m2 Area = 130 + 97 = 227 m2 E V = (5 x 1 + 0,05 x 227) x 365 = 5970 kwh/år Resultatet av de båda formlerna skiljer sig väldigt mycket men eftersom brukarens uppskattade värde av deras förbrukning stämde ganska väl med den andra formeln så väljer jag att gå på den. Jag antar också att tappvarmvattnet inte utnyttjas för uppvärmning. 3.2.5 Energibehov av gratisvärme (E G ) Processenergi som ger värme, E G1 E G1 = (4,5 x antal lägenheter + 0,045 x uppvärmd area) x 365 (kwh/år) Uppvärmd area = 227 m 2 (enligt beräkning 3.1.5) E G1 = (4,5 x 1 + 0,045 x 227)x 365 = 5371 kwh/år Personvärme som ger värmetillskott, E G2 : E G2 = (1,5 x antal lägenheter + 0,015 x uppvärmd area)x 365 (kwh/år) E G2 = (1,5 x 1 + 0,015 x 227)x 365 = 1790 kwh/år Eftersom detta är en förenklad formel som jag antar baseras på en normal familj så väljer jag att skriva ner värdet med 25 %. Jag räknar alltså att personvärmen blir: E G2 = 1790 x 0,75 = 1343 kwh/år E G3 (solenergi) är redan medräknad i beräkning av U m. 3.2.6 Sammanfattning av beräkningarna E = E T + E L + E V E G E T = 14 938 kwh/år E L = 9829 kwh/år E V = 5970 kwh/år E G = E G1 + E G2 = 5371 + 1343 = 6714 kwh/år Detta ger: E = 14 938 + 9829 + 5970-6714 = 24 023 kwh/år 19

Genomförande 3.3 Byggnadens totala energiförbrukning i bruksskedet 3.3.1 Uppmätt energiförbrukning Enligt brukaren är den uppmätta totala energikostnaden 40 000 kwh/år för hela huset inklusive garage. 6000 kwh/år hänvisas till garaget. Själva villan förbrukar alltså 40 000 6000 = 34 000 kwh/år. Det är detta jag räknar med när jag gör mina uträkningar eftersom jag inte räknar med garaget. 3.3.2 Teoretisk elförbrukning Efter mina beräkningar går 24 023 kwh/år på bara villans energiförbrukning. Detta visar då att brukarna utöver detta har en elförbrukning på elprylar som tvapparater, datorer, kyl och frys mm på ca 10 000 kwh/år. 24023 + elförbrukning = 34000 34 000 24 023 = 9977 kwh/år 3.4 Villans totala energiförbrukning efter installation av två stycken luftvärmepumpar Familjen installerade tre stycken luftvärmepumpar för att få ner energikostnaden. Två stycken är placerade i villan och en i garaget. Efter installationen blev årsförbrukningen 30 000 kwh/år inkl. garage. Värmepumparna går dygnet runt under vinterhalvåret. De drar 1 kw var men han kör dem endast på halv effekt, alltså 500 W. Energiförbrukning för 3st pumpar blir: (365/2)x24x3x500 = 6570 kwh/år Energitillskott från 3st pumpar blir: 40000 + 6570 30000 = 16570 kwh/år Man kan nu räkna ut att luftvärmepumpens verkningsgrad (E T /E F ) blir: 16570 /6570 = 2,52 Eftersom jag endast räknar på villan så räknar jag bara med två stycken pumpar. De förbrukar: (365/2) x 24 x 2 x 500 = 4380 kwh/år Pumparna kommer att ge ett energitillskott på 2,52 x 4380 = 11038 kwh/år Villan kommer alltså med två stycken luftvärmepumpar totalt att förbruka 34000 + 4380 11038 = 27 342 kwh/år. 20

Genomförande 3.5 Jämförelse av olika åtgärder för minskad energiförbrukning Jag gjorde en jämförelse för att se vilka åtgärder för att minska energiförbrukningen som gav bäst resultat. De åtgärder jag undersökt är installation av värmepumpar och tilläggsisolering. Här är ett diagram för att enkelt se hur de olika åtgärderna påverkar energiförbrukningen. 40000 Total energiförbrukning/år 35000 34023 30000 25000 20000 27342 25366 24901 24669 24194 22218 21753 21521 15000 10000 kwh/år 5000 0 Eftersom brukaren redan har satt in två värmepumpar så minskade han sin energiförbrukning med 6681 kwh/år. Genom att bara tilläggsisolera sparar han högst 2573 kwh/år beroende på hur mycket isolering man väljer att sätta in. Undersöker man istället att sätta in en till luftvärmepump sparar han 3148 kwh/år. Väljer man dessutom att tilläggsisolera utöver detta sparar man upp till 5821 kwh/år. Som man ser på diagrammet så sparar man självklart mest genom att både sätta in en luftvärmepump till och dessutom tilläggsisolera. Men det är en kostnadsfråga. Även om energiförbrukningen går ner mest genom detta kostar det en hel del och kollar man på återbetalningstiden så kanske det inte lönar sig i slutändan. 21

Genomförande 3.5.1 Tilläggsisolering Eftersom det första alternativet man brukar undersöka är tilläggsisolering så gjorde jag det. Jag har valt att kolla på isolering från Beijer Byggmaterial. Det är en isolermatta som är lämplig som isolering på vindsbjälklag och snedtak. För att få en isolering som är 500 mm måste man tilläggsisolera med 330 mm. Eftersom det bara finns mattor som är 45 mm och 95 mm får man lägga tre lager 95 mm och sedan ett lager 45 mm. Men eftersom det är väldigt begränsat utrymme vid Tak vid inredd vind så har jag bara räknat med att isolera 130 mm där så att det totalt blir en isolertjocklek på 300 mm. Detta eftersom man måste isolera inåt istället för utåt. På så sätt blir rumsvolymen påverkad och det vill man helst undvika men det gick inte här. Kostnaden för mattorna ligger på 53 kr/m 2 för en 95 mm matta och 30,50 kr/m 2 för 45 mm matta. Arean som ska isoleras är: Typ 3 vägg: 44,9 m 2 Tak vid inredd vind: 80,5 m 2 Övre bjälklag: 49,1 m 2 Störtrumsgolv: 21,1 m 2 Detta ger en sammanlagd yta på 44,9 + 80,5 + 49,1 + 21,1 = 195,6 m 2 Detta ger en materialkostnad på: 195,6 80,5 = 115,1 115,1 x 53 x 3 = 18300,9 kr 115,1 x 30,50 x 1 = 3510,55 kr 80,5 x 53 x 1 = 4266,5 kr 80,5 x 30,50 x 1 = 2455,25 kr 18300,9 + 3510,55 + 4266,5 + 2455,25 = 28 533,2 kr Det skulle alltså kosta 28 533 kr för att tilläggsisolera så att man har 500 mm isolering på vinden. Detta skulle minska energiförbrukningen med 2673 kwh/år. Med en elkostnad på 1,0647 kr/kwh sparar man: 1,0647 x 2673 = 2846 kr/år Med kostnaden för isoleringen skulle återbetalningstiden bli: 28 533,2 / 2846 = 10,03 år. 6 Kraft och Kultur 7 Beijer Byggmaterial 22

Genomförande 3.5.2 Installation av en extra luftvärmepump De luftvärmepumpar brukarna tidigare har satt in är av märket Panasonic. Jag räknar därför med att sätta in en likadan av samma märke. En Panasonic E15DKE kostar 11 495 kr. (nettopump.se) Genom att sätta in denna och köra på halv effekt går energiförbrukningen ner med 3238 kwh/år. Återbetalningstiden för denna blir då: 11 495 / (3238 x 1,0647) = 2,8 år. När man kollar på diagrammet så kan man se att genom att sätta in en värmepump till och att dessutom tilläggsisolera så att den totala isoleringen ligger på 300 mm (alltså endast 30 mm) så minskar energiförbrukningen väldigt mycket. Från 27 342 kwh/år till 22 218 kwh/år. Det är en minskning med 5124 kwh/år. Vilket blir en besparing på 5 455,5 kr med ett elpris på 1,0647 kr/kwh. Kostnaden för att isolera med ett lager 45 mm isolering och en extra pump skulle bli: 195,6 x 30,50 = 5965,8 kr 5965,8 + 11 495 = 17 460,8 kr. Detta ger en återbetalningstid på: 17 460,8 / 5455,5 = 3,2 år. 6 Kraft och Kultur 7 Beijer Byggmaterial 8 Nettopump 23

4 Resultat Resultat Det beräknade U korr -värdet för alla byggnadsdelar blev: Byggnadsdel U korr Vägg typ 1 0,250 Vägg typ 2 0,322 Vägg typ 3 0,278 Tak 0,285 Tak vid inredd vind 0,215 Övre bjälklag 0,199 Störtrumsgolv 0,204 Platta på mark 0,232 När man sedan har alla U korr -värden räknar man ut ett gemensamt U m -värde för hela klimatskärmen. Här blev det värdet 0,257 W/m 2 C. U m kravet blev 0,234 W/m 2 C. Vårt värde blev alltså större än kravet. Men eftersom kravet kommer från BBR94 och huset är byggt 1976 får man väl utgå ifrån att det inte fanns något krav när det byggdes. Hade det varit ett nybygge jag räknade på skulle man få åtgärda konstruktionen så att U m -värdet blir mindre än kravet innan man fått bygga huset. Det elbolag paret använder sig av är Kraft och Kultur. Här har jag hämtat prisuppgifter från deras hemsida och fått fram att i december 2008 låg det rörliga priset på 1,0647 kr/kwh. Detta ger dem en elkostnad på ca 26 500 kr för bara energiförbrukningen på villan. Sen tillkommer elkostnader för alla elapparater man har hemma. Nedan ser man tydligt hur de olika delarna är fördelade i den totala energiförbrukningen. Transmissionen är den största delen till att förbrukningen är så hög. 50000 Ursprunglig energiförbrukning 40000 30000 20000 10000 0-10000 10000 9829 5970 14938-6714 1 Elkostnad Gratisenergi Luftväxling Vattenförbrukning Transmission 24

Resultat 50000 Energiförbrukning med 2st luftvärmepumpar & 500 mm isolering 40000 30000 20000 10000 0-10000 10000 3148 5970 12265-6714 1 Elkostnad Gratisenergi Luftväxling Vattenförbrukning Transmission I diagrammet ovan har jag räknat med de två luftvärmepumparna som brukaren installerade samt ett isolerskikt på 500mm. Man kan se att energiåtgången för luftväxling har minskat väsentligt. Även transmissionen har minskat, dock inte i samma omfattning. Kostnaden för tilläggsisoleringen är 28 533,2 kr och man sparar genom detta 2846 kr/år. Återbetalningstiden blir 10,03 år. Är man inte händig så måste man anställa någon som gör detta jobb åt en och då ökar kostnaden ännu mer. Det man också måste ta hänsyn till när man tilläggsisolerar är att kontrollera så att vinden inte blir för tät så att det istället bildas kondens. Man får göra kondensberäkningar för att försäkra sig om att det inte blir några fuktskador istället. 50000 Energiförbrukning med 3st luftvärmepumpar 40000 30000 20000 10000 0-10000 10000 5970 14938-6714 1 Elkostnad Gratisenergi Luftväxling Vattenförbrukning Transmission 25

Resultat Om man installerar en extra luftvärmepump utöver de två som de redan har kan man teoretiskt sänka energiförbrukningen för luftväxling till noll. I och med att man har en verkningsgrad på 2,5 så får man 2,5 gånger den energi man stoppar in. Så med tre pumpar kan man i princip värma upp luften helt gratis. När det gäller transmissionen så har ju denna inte minska något eftersom man inte har tilläggsisolerat. Kostnaden för åtgärden blir endast priset för luftvärmepumpen, vilket här var 11 495 kr. Det man sparar är 3 447,5 kr/år och återbetalningstiden är endast 2,8 år. 50000 Energiförbrukning med 3 st luftvärmepumpar och 300 mm isolering 40000 30000 20000 10000 0-10000 10000 5970 12962-6714 1 Elkostnad Gratisenergi Luftväxling Vattenförbrukning Transmission Den ultimata åtgärden är att sätta in en luftvärmepump till och sedan tilläggsisolera så att isolerskiktet blir 300 mm. Man får på så sätt ner luftväxlingen till noll som innan och även transmissionen minskar. Den totala kostnaden för detta blir 17 460,8 kr (endast materialkostnader) och återbetalningstiden är 3,2 år. Det mest lönsamma alternativet jag kan komma fram till för paret är att installera en luftvärmepump till. Det blir inte en lika stor utgift som med tilläggsisoleringen och återbetalningstiden är bara 2,8 år innan det börjar löna sig med investeringen. 6 Kraft och Kultur 26

Slutsats och diskussion 5 Slutsats och diskussion Jag har genom det här examensarbetet kommit fram till att den mest ekonomiska lösningen på brukarens problem är att installera en extra luftvärmepump. Det är en enkel åtgärd som återbetalar sig på endast tre år. En tanke jag fick, när jag kom fram till att det var det bästa alternativet för att minska energiförbrukningen, var att de bara körde de två de redan hade på halv effekt. Det känns onödigt att köpa en till när man inte ens använder de man redan har fullt ut. Efter att ha diskuterat detta med brukarna så är svaret ganska enkelt. För det första så kan man inte köra luftvärmepumparna på full effekt när utomhustemperaturen sjunker till 0 C eller lägre. Om man belastar värmepumpen för fullt vid minusgrader så finns risken för isbildning. Denna reducerar drastiskt verkningsgraden och är påfrestande för pumpen. För det andra så har brukarna ett ganska stort hus på 250 m 2 så genom att köra två pumpar på full effekt i var sin ände av huset gör att det bara blir varmare i delarna där pumparna sitter. Det bildas då istället kallare zoner i andra delar av huset och det blir svårt att fördela värmen jämt. Genom att istället sätta in en extra pump emellan de två som redan är installerade och även köra den på halv effekt så fördelar man värmen bättre samt att man slipper risken med isbildning. Efter att jag kommit fram till min slutsats blev resultatet inte alls vad jag hade tänkt när jag påbörjade mitt arbete. Jag var säker på att tilläggsisolering skulle vara det bästa alternativet för att få ner energikostnaden. Nu i efterhand kan jag förstå varför det är så många som väljer att sätta in luftvärmepumpar istället för att tilläggsisolera. Det är betydligt billigare, inte lika mycket arbete och återbetalas på kort tid innan investeringen börjar gå med vinst. Sen kan man väl tycka att det mest miljövänliga är att tilläggsisolera. Genom att sätta in en luftvärmepump kanske man sänker energiåtgången men det hindrar ingen värme från att försvinna ut genom byggnaden. Man kan i princip slösa med hur mycket värme man vill. Det är en kostnadsfråga och vad man vill prioritera. Min del i det här arbetet var att göra en utredning för att få fram den mest ekonomiska lösningen på energiförbrukningen och jag anser att det är att installera en luftvärmepump. 27