Fastighet Rickard Berg 1
1. Förutsättningar Byggnad, BTA: 33 500 m 2 Tomtarea: 11 200 m 2 1. Ett modernt kontorshus med hög standard blir uppfört 2012. 2. Huset skall ha en våningsbjälklagshöjd om cirka 3,5 m med totalt 6 våningar plus en källarvåning 3. Huset inreds med kontorslandskap men även vissa delar inreds med cellkontor 4. Huset skall dimensioneras för 15 m 2 /personer. 5. Priset för el har satts till 1 kr/kwh exkl.moms för att förenkla beräkningarna. 2. Underlag för beräkning Eftersom vi utgår från att byggnaden ska uppföras 2012 gäller Boverkets byggregler, BBR, avsnitt 9. Definitionerna återfinns i bilaga 1. Enligt dessa definitioner beräknas energianvändningen på A temp. A temp beräknas som 0,9 x BTA, vilket i detta fall ger en A temp yta på 30 150 m 2. Enlig BBR:en blir den specifika energianvändningen i klimatzon III, 100 kwh/år. Men för lokaler, enligt tabell 9:3a, får ett tillägg göras då uteluftflödet av utökade hygieniska skäl är större än 0,35 l/s per m 2 i temperaturreglerade utrymmen. Tillägg = 70x(q medel 0,35) [1] q medel får maximalt sättas till 1,00 L/s per m 2, i detta fall sätts q medel till 0,5 l/s per m 2. Tillägget blir då 10,5 kwh/m 2. Den totala energin blir då 100 + 10,5 kwh/m 2 och år. I dessa 110,5 kwh/m 2 och år som också benämns som byggnadens energianvändning i BBR:ens definitioner, ska byggnadens fastighetsenergi inkluderas. Fastighetsenergin är i detta fall antaget till: Fläktar, elenergi: 18 kwh/m 2 Belysning: 21 kwh/m 2 Kyla: 6,5 kwh/m 2, den el som skulle användas för att kyla fastigheten. motsvarar 18 W/m 2 under 800 h. COP c 2,2 Totalt: 45,5 kwh/m 2 Energi som då kan användas till uppvärmningen och varmvatten blir 65 kwh/m 2 (110-45,5 kwh/m 2 ). Vilket blir 1 959 750 kwh/år. Kylenergi beräknas bli 434 600 kwh/år. Varmvattnet utgör 150 000 kwh/år. 2
3. Energikostnader Med fjärrvärme som uppvärmning kommer kostnaden bli 1 359 757 kr/år, bilaga 2, och för kylan 215 475 kr/år när en kylmaskin ska generera kylan. En total kostnad på 1 575 232 kr/år eller 47 kr/m 2, BTA. Men geoenergilager som värme- och kyl lager för byggnaden fås en driftkostnad på 613 861 kr/år med ett elpris på 1 kr/kwh. Värmepumparna tar 100 % av energi. Kylan kommer från berget och möjlig kylmängd är 506 000 kwh, dessutom kan värmepumparna gå in som kylmaskiner om det behövs. Driftkostnaden med geoenergianläggningen blir 18 kr/m 2, BTA. Skillnaden mellan fjärrvärme och kylmaskin vs. geoenergi är 29 kr/m 2, BTA. Totalt 971 500 kr/år. Detta utan indexreglering för ökade energipriser. Tabell 1. Kostnader, avrundade värden. Värme, kr Kyla, kr Totalkostnad, kr Kostnad/BTA, kr Fjärrvärme 1 360 00-1 576 000 47 Kylmaskin - 216 000 Geoenergi 614 000-614 000 18 Differens - - - 29 Alla kostnader, exkl. moms 4. Investeringskostnader Geoenergilagrets kostnader fördelas enligt tabell 2. Tabell 2. Budgetpris på installation av geoenergi. Energibrunnar Material, värmepumpar, etc Arbete Totalt 5 100 000 kr, exkl. moms 2 900 000 kr, exkl. moms 2 900 000 kr, exkl. moms 10 900 000 kr, exkl. moms 3
5. Geoenergilager En möjlig inkopplingsprincip återfinns i bilaga 3. Med denna inkoppling fås naturkyla och möjlighet att använda värmepumparna som kylmaskiner om så behövs. Men även att höja återvinningen i ventilationen och därmed öka återladdningen av energilagret. Tabell 3. Energianvändning månadsvis. Energiprofil per månad [MWh] Månad Faktor Värmelast Faktor Kyllast Mark Januari 0,155 393,01 0,054 31,75 169,949 Februari 0,148 208,34 0,054 31,75 161,203 Mars 0,125 238,72 0,054 31,75 132,465 April 0,099 191,67 0,054 31,75 99,980 Maj 0,064 128,32 0,066 38,81 49,193 Juni 0,000 12,50 0,14 82,32-74,285 Juli 0,000 12,50 0,21 123,48-115,446 Augusti 0,000 12,50 0,14 82,32-74,285 September 0,061 122,89 0,066 38,81 45,444 Oktober 0,087 169,95 0,054 31,75 84,986 November 0,117 224,24 0,054 31,75 122,470 December 0,144 273,10 0,054 31,75 156,205 Totalt 1,000 1959,75 1,000 588,00 757,879 I kyllasten på 588,00 MWh ingår 434,6 för kylning av fastigheten och resterande är den ökade återvinningen enligt principschema i bilaga 3, detta ger ökade återladdning med 153,6 MWh/år under perioden okt-april. I bilaga 4 framgår fluidens temperatur (köldbärarens temperatur) år 25, då 25 normalår i rad har inträffat. Borrhålskonfigurationen finns i bilaga 5. Borrhålskonfigurationen är utsprid över hela tomten. Borrhålen förses med enkelt U-rör. Eftersom den beräknade toppeffekten (vid DUT, Dimensionerande Ute Temperatur, Stockholm -18,4 C) är 793 kw och värmepumparna beräknas vara på 794 kw är det en heltäckande värmepumpsanläggning. Detta medför att fastigheten klarar BBR kravet på 10 W/m 2 eftersom den totala märkeffekten på värmepumparna är 295,9 kw eller 9,81 W/m 2 klassas inte fastigheten som eluppvärmd. I detta fall är 70 % förnyelsebar energi. Hela kylbehovet är förnyelsebar energi. Fjärrvärmen i Stockholm (Fortum) består till 32 % av värme genererad av värmepumpar. Geoenergin är en förnyelsebar energi som vi står, går eller bor på. Det ytliga skiktet värms upp av solen. I grunden är det solenergi som nyttjas för uppvärmning. Vilket bidrar till en bättre miljö och lägre CO 2 emissioner. 4
6. energiprisutveckling Figuren nedan visar prisutvecklingen från 1996 till 2010. Figur 1. Visar prisutvecklingen för el vs. fjärrvärme i förhållande till KPI. Från Nils Holgerssonstudien. 5
I figuren nedan visar kostnadsbilden för resp. energislag över 10 år och en energiprisökning på 5 % av fjärrvärmen och el. I fjärrvärmen ingår också elen till kylmaskinen. Från dagens skillnad på 971 000 till en skillnad på 1 492 000 kr om 10 år. Figur 2. Visar prisutvecklingen vid 5 % prisökning av resp. energislag. Miljöpåverkan kommer att vara lika bra eller bättre om 10 år i förhållande till idag. Den förnyelsebara energi som idag är på 70 % förändras inte och den bidrar inte till den globala temperaturhöjningen eller försurande utsläpp. 6
Af: Atemp: Byggnadens energianvändning: Byggnadens fastighetsenergi: Byggnadens specifika energianvändning: Genomsnittlig värmegenomgångskoefficient Um: Bilaga 1 Sammanlagd area för fönster, dörrar, portar och dylikt (m2), beräknad med karmyttermått. Arean av samtliga våningsplan för temperaturreglerade utrymmen, avsedda att värmas till mer än 10 ºC, som begränsas av klimatskärmens insida. Area som upptas av innerväggar, öppningar för trappa, schakt och dylikt, inräknas. Area för garage, inom byggnaden i bostadshus eller annan lokalbyggnad än garage, inräknas inte. Den energi som, vid normalt brukande, under ett normalår behöver levereras till en byggnad (oftast benämnd köpt energi) för uppvärmning, komfortkyla, tappvarmvatten och byggnadens fastighetsenergi. Om golvvärme, handdukstork eller annan apparat för uppvärmning installeras, inräknas även dess energianvändning. Den del av fastighetselen som är relaterad till byggnadens behov där den elanvändande apparaten finns inom, under eller anbringad på utsidan av byggnaden. I denna ingår fast belysning i allmänna utrymmen och driftsutrymmen. Dessutom ingår energi som används i värmekablar, pumpar, fläktar, motorer, styr- och övervakningsutrustning och dylikt. Även externt lokalt placerad apparat som försörjer byggnaden, exempelvis pumpar och fläktar för frikyla, inräknas. Apparater avsedda för annan användning än för byggnaden, exempelvis motor och kupévärmare för fordon, batteriladdare för extern användare, belysning i trädgård och på gångstråk, inräknas inte. Byggnadens energianvändning fördelat på Atemp uttryckt i kwh/m2 och år. Hushållsenergi inräknas inte. Inte heller verksamhetsenergi som används utöver byggnadens grundläggande verksamhetsanpassade krav på värme, varmvatten och ventilation. Genomsnittlig värmegenomgångskoefficient för byggnadsdelar och köldbryggor (W/m2K) bestämd enligt SS-EN ISO 13789:2007 och SS 02 42 30 (2) samt beräknad enligt nedanstående formel, där Ui Ai Ψk lk χj Värmegenomgångskoefficient för byggnadsdel i (W/m2K). Arean för byggnadsdelen i:s yta mot uppvärmd inneluft (m2). För fönster, dörrar, portar och dylikt beräk-nas Ai med karmyttermått. Värmegenomgångskoefficienten för den linjära köld-bryggan k (W/mK). Längden mot uppvärmd inneluft av den linjära köldbryggan k (m). Värmegenomgångskoefficienten för den punktformiga köldbryggan j (W/K). 7
Aom Dimensionerande vinterutetemperatur, DVUT: Elvärme: Energi för komfortkyla: Hushållsenergi: Innetemperatur: Sammanlagd area för omslutande byggnadsdelars ytor mot uppvärmd inneluft (m2). Med omslutande byggnadsdelar avses sådana byggnadsdelar som begränsar uppvärmda delar av bostäder eller lokaler mot det fria, mot mark eller mot delvis uppvärmda utrymmen. Den temperatur, för representativ ort, som framgår av 1-dagsvärdet i n-day mean air temperature enligt SS-EN ISO 15927-5. Temperaturen får ökas om byggnadens tidskonstant överstiger 24 timmar. Ökningen framgår av standardens redovisade temperaturer för 2, 3 eller 4 dygn. Byggnadens tidskonstant, mätt i dygn, används för val av motsvarande tabellvärde (n-day). Temperaturökning, beroende på högre tidskonstant än 96 timmar kan fastställas genom särskild utredning. Uppvärmningssätt med elektrisk energi, där den installerade eleffekten för uppvärmning är större än 10 W/m2 (A temp ). Exempel är berg-, jord-, sjö- eller luftvärmepump, direktverkande elvärme, vattenburen elvärme, luftburen elvärme, elektrisk golvvärme, elektrisk varmvattenberedare och dylikt. Eleffekt i fastbränsleinstallation, som installeras för att utgöra tillfällig reserv, inräknas inte om fastbränsleinstallationen är konstruerad för permanent drift. Den till byggnaden levererade kyl- eller energimängd som används för att sänka byggnadens inomhustemperatur för människors komfort. Kylenergi som hämtas direkt från omgivningen utan kylmaskin från sjövatten, uteluft eller dylikt (s.k. frikyla), inräknas inte. Den el eller annan energi som används för hushållsändamål. Exempel på detta är elanvändningen för diskmaskin, tvättmaskin, torkapparat (även i gemen-sam tvättstuga), spis, kyl, frys, och andra hushålls-maskiner samt belysning, datorer, TV och annan hem-elektronik och dylikt. Den temperatur som avses hållas inomhus när byggnaden brukas. Installerad eleffekt för uppvärmning: Den sammanlagda eleffekt som maximalt kan upptas av de elektriska apparater för uppvärmning som behövs för att kunna upprätthålla avsett inomhusklimat, tappvarmvattenproduktion och ventilation när byggnadens maximala effektbehov föreligger. Det maximala effektbehovet kan beräknas vid DVUT och tappvarmvattenanvändning motsvarande minst 0,5 kw per lägenhet, om inte annat högre belastningsfall är känt vid projekteringen. 8
Klimatzon I: Norrbottens, Västerbottens och Jämtlands län. Klimatzon II: Västernorrlands, Gävleborgs, Dalarnas och Värmlands län. Klimatzon III: Normalår: Västra Götalands, Jönköpings, Kronobergs, Kalmar, Östergötlands, Södermanlands, Örebro, Västmanlands, Stockholms, Uppsala, Skåne, Hallands, Blekinge och Gotlands län. Medelvärdet av utomhusklimatet (t.ex. temperatur) under en längre tidsperiod (t.ex. 30 år). Normalårskorrigering: Specifik fläkteffekt (SFP): Korrigering av byggnadens uppmätta klimatberoende energianvändning utifrån skillnaden mellan klimatet på orten under ett normalår och det verkliga klimatet under den period då byggnadens energianvändning verifieras. Summan av eleffekten för samtliga fläktar som ingår i ventilationssystemet dividerat med det största av tilluftsflödet eller frånluftsflödet, kw/(m3/s). Verksamhetsenergi: Den el eller annan energi som används för verksamheten i lokaler. Exempel på detta är processenergi, belysning, datorer, kopiatorer, TV, kyl-/frysdiskar, maskiner samt andra apparater för verksamheten samt spis, kyl, frys, diskmaskin, tvättmaskin, torkapparat, andra hushållsmaskiner och dylikt. 9
Enligt Fortums taxa 2010 TAXA A Bilaga 2 Fast pris Norrmalårskorrigerat energibehov Fast del Energidel TOTALT FAST PRIS 1959,75 MWh 50 000 kr 146 981 kr 196 981 kr Energi pris Verklig användning, okt Verklig användning, nov Verklig användning, dec Verklig användning, jan Verklig användning, feb Verklig användning, mars Verklig användning, april Verklig användning, okt-april Verklig användning, maj-sept. Kostnad 153,772 MWh 229,727 MWh 297,258 MWh 330,034 MWh 309,914 MWh 282,081 MWh 198,22 MWh 1 801 MWh 159 MWh 865 401 kr Effektpris Effekt, föregående år 793 kw Medelvärdet av 5 näst högsta värden från timmedelvärdet Summan av 5 näst högsta värden från timmedelvärdet Kostnad 793 kw 3 965 kw 297 375 kr TOTALKOSTNAD FÖR ÅRET 1 359 757 KR Flödestaxa är satt till noll (0) kr, ingen bonus eller kostnad. 10
Exhaust Recovery or Heat dumping Bilaga 3 Supply Heating Cooling or Preheting Outdoor Heat exchanger for heat dumping Chilled Beams Heat pump/chiller Heating system Ground Figur 3. Visar ett principschema. 11
Bilaga 4 6 5 4 gfedcb gfedcb gfedcb Fluidtemperatur Toppkyllast Toppvärmelast Fluidtemperatur [ C] 3 2 1 0-1 -2-3 JAN FEB MAR APR MAJ JUN JUL AUG SEP OKT NOV DEC År 25 Figur 4. Visar fluidtemperaturen år 25. 12
Bilaga 5 Figur 5. Visar borrhålskonfiguration på fastigheten. 13