Diskussion

Antaganden, förenklingar och osäkerheter som kan påverka resultaten i projektet diskuteras under respektive rubrik.

6.1 Allmän diskussion

Faktumet att ett stort problem relaterat till energianvändning upptäcktes i ett av de fyra slumpmässigt utvalda teknikhus där mätningar utfördes innebär att risken är stor att liknande problem även finns i fler hus. Givet det stora antalet teknikhus är sannolikheten att slumpmässigt välja det enda huset med problem väldigt liten.

Det värde för den interna värmegenereringen som användes i beräkningar uppskattades genom ett medelvärde av effektförbrukningen för den tekniska utrustningen i de fyra teknikhus där mätningar utfördes (effektförbrukning för värme-, ventilation- och kylsystem räknades ej med). Det antagande som gjordes i projektet var att ett konstant värde var gällande i samtliga teknikhus. Det verkliga värdet varierar mellan varje teknikhus beroende på vilken utrustning som är installerad, hur utrustningen är placerad i byggnaden samt vilken utrustning som är i drift. Värdet på den interna värmegenereringen påverkar framförallt beräkningarna kring värme- och kylbehov vilket innebär att ett för högt eller lågt värme- respektive kylbehov kan ha uppskattats i projektet. I praktiken bör beräkningarna anpassas utifrån information kring vilken utrustning som ska installeras i teknikhuset. Den geografiska uppdelning av landet i tre klimatzoner som använts i detta projekt valdes utifrån Boverkets uppdelning av landet. Alternativ uppdelning som skulle kunna vara lämplig för Trafikverket är de regioner som verksamheten är uppdelad i (totalt sex stycken). En enklare uppdelning skulle kunna vara norr- respektive söder om Dalälven.

I beräkningar kring energibehov för uppvärmning och kyla bör variablerna solinstrålning och nattutstrålning ingå för att få ett grundligt resultat. Dessa två faktorer togs dock inte med i de beräkningar som utfördes i projektet eftersom de är svåra att uppskatta och effektivt implementera i handberäkningar. Denna förenkling kan innebära att kylbehovet underskattats (solinstrålning ökar inomhustemperaturen) samt att även värmebehovet underskattats (nattutstrålning ger större värmeförlust).

6.2 Klimatskal

I och med att kraven i BBR är framtagna för byggnader som ska användas för permanenta eller temporära bostäder samt utnyttjade lokaler är de inte optimala att applicera på ett teknikhus. De krav i BBR som är framtagna för fritidshus/mindre hus ansågs dock vara tillräckligt passande för att möjliggöra en jämförelse med de nuvarande krav som Trafikverket ställer.

Antagandet om att permanenta fuktkällor saknas i teknikhusen stämmer så länge ingen felaktigt installerad utrustning läcker vatten inne i byggnaden. Detta skulle exempelvis kunna ske genom att dränering för en luft/luftvärmepump installeras på sådant sätt att kondensvatten rinner ut inuti yttervägg.

En förenkling som gjordes vid beräkningarna kring total värmeförlust och värmeeffektbehov var nyttjandet av samma temperaturdifferens för samtliga byggnadsdelar. I beräkningarna användes DVUT som utomhustemperatur även för golvet vilket i verkligheten troligtvis inte stämmer då marken troligen är varmare än luften under vintern. Denna förenkling leder till att beräkningarna kring värmeförlusten genom golvet ger ett högre värde än det verkliga vilket i sin tur leder till att det teoretiska värmeeffektbehovet blir högre än det verkliga. Samma förenkling finns även i

48

byggnaden antogs vara lika med lufttemperaturen. Detta är inte sant i praktiken eftersom marken kommer vara varmare än luften under den kalla delen av året respektive kallare under den varma delen av året. Denna felkälla påverkar resultaten i projektet genom att energibehovet för både uppvärmning och kyla överskattas. Det vill säga det teoretiska energibehovet blir troligtvis högre än vad det kommer vara i praktiken.

I de fall presenterande i 5.3.3 Jämförelse mellan energibehov för nuvarande krav och krav i BBR där de teoretiska beräkningarna kring energibehovet för uppvärmning visar att värmebehovet är 0 kWh behöver det inte alltid överensstämma med det verkliga behovet. I verkligheten kommer antagligen ett visst värmebehov alltid finnas under de kallaste dygnen av året. Anledningen till att de teoretiska beräkningarna för hela året inte påvisar detta är troligen för att de baseras på ett normalår beräknat utifrån medelvärden för flera år. I och med att medelvärden för flera år kombineras ihop till ett år försvinner oftast extremvärden eftersom sannolikheten att de infaller samtidigt är liten. Att ett värmebehov kommer finnas under de kallaste dagarna på året kan utläsas i och med att

värmeeffektbehovet vid DVUT är större än 0 kW (trots att värmebehovet för hela året är 0 kWh). För de fall i kapitel 5.3.3 Jämförelse mellan energibehov för nuvarande krav och krav i BBR där BBR:s kraftigare isolernivå ger ett lägre energibehov bör den troligtvis högre byggkostnaden utvärderas så att den extra kostnaden vid uppförandet av byggnaden inte överstiger den besparing som ett minskat energibehov kan leda till.

Den optimala genomsnittliga värmegenomgångskoefficienten som togs fram och användes vid beräkningar i projektet optimerades för en konstant inomhustemperatur av 20 °C. I och med att inomhustemperaturen tillåts variera under året är det möjligt att en bättre optimering av koefficienten kan göras om hänsyn till temperaturvariationerna tas med i beräkningarna.

En faktor som bör utvärderas när isolernivån ska bestämmas i framtida teknikhus är solinstrålningens påverkan på inomhustemperaturen och kyleffektbehovet. Som kan ses i Figur 2 påverkas

kylsystemets driftstid och effektbehov av variationen i solens position under dygnet. I och med att isolering även minskar värmetransporten in i huset (”stänger ute värmen”) bör kanske byggnaderna isoleras mer än vad den i projektet framtagna optimala genomsnittliga

värmegenomgångskoefficienten visar. Detta gäller kanske främst husen i de södra delarna av landet där den beräknade optimala värmegenomgångskoefficienten är relativt hög jämfört med nuvarande krav.

6.3 Inomhusklimat

Ett sätt att minska problemet med att inomhustemperaturen blir för hög i framtida teknikhus kan vara att placera teknikhuset så att effekten av solinstrålning minimeras. Detta kan exempelvis uppnås genom att placera teknikhusen skuggigt och med en kortsida i söderläge.

Kravet på uteluftsflödet för batterierna är som tidigare nämnt helt beroende på specifik installation och volymen på utrymmet som batterierna är placerade i. Det flödeskrav på 0,06 l/sm2

Atemp som antogs gälla i detta projekt är endast giltigt i fall med samma batterisystem placerat i ett lika stort utrymme. Om en installation har ett högre krav på uteluftsflöde än det enligt BBR tillåtna

minimiflödet (0,10 l/sm2

Atemp) leder det till att värmeförlusten genom ventilationen ökar. Detta skulle innebära att besparingen relaterat till närvarostyrning av ventilationen skulle minska i och med att ett högre normalflöde krävs. Ett så lågt uteluftsflöde som möjligt bör dock eftersträvas för alla teknikhus där ett värmebehov finns.

Lösningen med att placera batterierna i ett isolerat skåp för att tillåta temperaturen för övriga rumsvolymen att variera inom ett bredare intervall fungerar endast om batteriskåpet kan förses med

49

värme, kyla och ventilation som uppfyller de krav som ställs av batterierna. Beroende på hur effektivt värme-, kyl- och ventilationssystemen för batteriskåpet fungerar samt hur mycket systemen kostar att köpa in och installera avgör om lösningen är önskvärd att implementera eller inte. Detta är dock något som inte undersökts i projektet.

6.4 Ventilation

Möjligheten att placera ventilationen i mitten av taket i ett rum är vanligtvis liten eftersom belysning oftast placeras där. I ett teknikhus där personal sällan befinner sig är det dock viktigare att ett bra inomhusklimat för utrustningen effektivt kan uppehållas vilket innebär att ventilationens placering bör prioriteras före belysningens.

Närvarostyrning av uteluftsflödet är en lösning som har potential att minska värmebehovet i teknikhus, framförallt teknikhus placerade i kallt klimat. Den uppskattning av möjlig besparing som utfördes i 5.5.2 Närvarostyrning av ventilationsflödet bygger på en antagen uppvärmningsperiod av 4 månader, motsvarande november-februari, och en antagen konstant utomhustemperatur på -5 °C. Längden av uppvärmningsperioden varierar såklart för varje teknikhus och beroende på om den är längre eller kortare kommer den potentiella besparingen att öka eller minska. Att

utomhustemperaturen ska hålla vara konstant -5 °C under hela uppvärmningsperioden är helt orimligt, dock gjordes det antagandet för att förenkla beräkningarna. Närvaron i teknikhusen antogs i projektet vara 10 timmar per månad enligt uppskattning av underhållsansvariga. Detta är dock något som inte är enkelt att uppskatta eftersom närvaron baseras på underhållsbehov som inte alltid kan förutses och som varierar mellan varje teknikhus. Dessa tre antaganden tillsammans gör att resultaten kring möjlig besparing vid nyttjande av närvarostyrning av uteluftsflödet endast bör ses som en grov uppskattning.

6.5 Värme- och kylsystem

Att lämpade värme- eller kylsystem bör drivas av el är för att inget underhåll i form av

bränsleleverans behövs samt att inget utrymme krävs för lagring av bränsle. För att ett system skulle anses passande behövde det även kräva förhållandevis litet installationsutrymme i byggnaden. Anledning till att en luft/luftvärmepump för både värme och kyla bör installeras istället för en luft/luftvärmepump endast för kyla (benämns oftast Air Conditioner, AC) är för att installerade system bör utnyttjas till fullo. I och med att en luft/luftvärmepump är effektivare än direktel största delen av året vore det onödigt att inte utnyttja detta om installationen ändå krävs för att täcka kylbehovet. I de kallaste delarna av landet kan det eventuellt krävas ett fåtal elradiatorer som komplement till värmepumpen för att täcka värmebehovet de kallaste dagarna.

I teknikhus där det årliga energibehovet för uppvärmning är lågt kan det vara kostnadseffektivare att installera ett värmesystem bestående av elradiatorer än en luft/luftvärmepump. Vilket system som är mest kostnadseffektivt måste utvärderas utifrån rådande behov, installationskostnader samt elpris. Detta gäller under förutsättningen att kylbehovet kan täckas av annat system än en luft/luftvärmepump (AC).

6.6 Belysning

Risken med att belysningen slocknar under pågående arbete är extra viktig att minimera i och med att teknikhusen saknar fönster vilket innebär att det blir mörkt i husen om belysningen inte är påslagen. Att använda rörelsedetektor för att styra belysningen medför en risk att belysningen slocknar trots att någon befinner sig i byggnaden om personalen utför stillasittande arbete under en längre tid. Om föreslagna åtgärder (se 5.7 Belysning) för att minimera risken att belysningen slocknar utan varning implementeras borde inte detta vara ett problem.

50

6.7 Energiprestanda

Att använda ett krav på energiprestanda för att säkerställa en låg energianvändning i teknikhusen är en väldigt smidig lösning eftersom metoden är flexibel och anpassningsbar. Vilka system som ska ingå i kravet är upp till kravställaren att bestämma, men förslagsvis bör värme-, ventilations- och

kylsystem samt belysning separeras från övrig utrustning. Anledningen till detta är för att nämnda system påverkas av byggnadens storlek och geografiska placering (klimatförutsättningar). Övrig utrustning som används för järnvägsdriften är mer beroende av vilka behov som ställs för att säkerställa järnvägens funktionalitet.

De förhållanden som antogs gälla mellan energibehov och energianvändning för värme- och kylsystem är endast uppskattade enligt bästa förmåga. Detta innebär att de exakta värdena som nyttjas i beräkningarna troligen inte överensstämmer med praktiska förhållanden. Inbördes förhållande till varandra är dock troligare att det stämmer (exempelvis luft/luftvärmepump effektivare än direktel för uppvärmning). Förhållandet mellan behov och användning kommer dessutom variera beroende på exempelvis klimatförutsättningar och värmepumpsmodell.

De förslag på kravnivåer som presenteras i rapporten bör därför endast ses som riktlinjer som måste vidareutvecklas innan det implementeras i praktiken. Viktigast är förståelsen över att

energiprestanda är en passande metod att använda i framtida teknikhus eftersom det är ett typexempel på ett funktionskrav.

6.8 Möjlig besparing för ett optimalt teknikhus

Golvarean valdes för att motsvara ett medelstort teknikhus. En golvarea på 40 m2 ansågs då mest lämpad utirån de olika storlekarna som undersökts i projektet. Beroende på hur stor byggnaden är kommer de möjliga besparingarna att variera vilket innebär att resultaten endast är giltiga för den använda golvarean.

Anledningen till att möjlig besparing varierar mellan de olika klimatzonerna är de olika klimatförutsättningarna.

Att energianvändningen är högre för det optimala teknikhuset placerat i klimatzon III beror på att värmegenomgångskoefficienten är optimerad för att minimera energibehovet och inte

energianvändningen. I och med att det optimala huset var sämre isolerat än standard huset fick det en högre energianvändning för uppvärmningen. Värmegenomgångskoefficienten var dessutom optimerad för en konstant inomhustemperatur på 20 °C, som tidigare diskuterat är det möjligt att en bättre optimering är möjlig om hänsyn tas till att temperaturen tillåts variera (se 6.2 Klimatskal). Att närvarostyrning av ventilationsflödet var installerat i det optimala teknikhuset (lägre uteluftsflöde) ledde också till att frikyleeffekten från ventilationssystemet minskade. I praktiken spelar denna minskning ingen direkt roll i och med att ett separat luftbaserat frikyleaggregat finns installerat som kompenserar för minskningen från ventilationen. I de beräkningar som utfördes togs dock ingen hänsyn till uteluftsflödet från frikyleaggregatet vilket ledde till att den teoretiska energianvändningen för kylsystemet var högre än vad den kommer vara i verkligheten.

Det faktum att energibehovet för det optimala teknikhuset i klimatzon III är mindre än hälften så stort som för ett standard teknikhus tyder på att det finns stor potential att minska

energianvändningen även om resultaten i dessa projekt inte visar på det.

Ekonomisk besparing för ett optimalt teknikhus kan anses komma från ett antal olika delar. En viktig del är såklart den minskade energianvändningen vilket leder till en lägre årlig driftskostnad. En annan del är potentialen att upprätthålla ett bättre inomhusklimat för utrustningen i teknikhusen, vilket leder till lägre underhållskostnad i och med att utrustningens livslängd ökar. Underhållskostnaden

51

blir dessutom lägre i och med att den högsta tillåtna inomhustemperaturen troligen inte kommer överskridas lika ofta vilket innebär att personal inte behöver åka ut till teknikhusen. Om det krävs mindre isolering i det optimala teknikhuset kan det innebära att kostnaden för uppförandet av byggnaden minskar. Utnyttjas dessutom funktionskravet med genomsnittlig

värmegenomgångskoefficient finns även möjlighet att välja vilka byggnadsdelar som är

kostnadseffektivast att isolera mer än andra, vilket potentiellt kan sänka byggnadskostnaden ännu mer.

52