SFP-‐värden för olika aggregat
5.2. Elkartläggning
Elmätningar och diagram utfördes av Greencon. Mätningarna utfördes under perioden 20140415 -‐ 20140421 och under den perioden inträffade påskledighet, därför är fredagen och måndagen röda dagar. Det kan tydas i figur 11 nedan där effektuttaget inte når upp till samma höga nivåer för dessa dagar som under de tre första vardagarna i effektdiagrammet. De kommande tre figurerna nedan visar effektuttaget för fastigheten och olika aggregat.
Figur 11. Mätning av totalt eleffektuttag, visas i höglasttid och låglasttid, för perioden 20140415-‐20140421. Figur 11 visar det uppmätta effektuttaget för hela fastigheten. Under tisdagen, onsdagen och torsdagen ökar effekten mellan kl. 05.00-‐20.00 vilket är under den tid då ventilationsaggregat TA1 och TA2 är i drift. Ett ökande effektuttag kan tydligt följas vid femtiden på morgonen då
ventilationsaggregaten startar. Efter det första effektuttaget för ventilationsaggregaten stiger effektuttaget ytterligare tills den når en topp vid lunchtid för att sedan minska igen. Ökningen av effektuttaget kan förklaras med att de olika kontoren har sin arbetstid då. På torsdagen vid 12.00 ses en tydlig pik långt över de andra effektuttagen och den piken kan förklaras med en temperaturökning utomhus varvid kylaggregatet troligtvis har startat. Eftersom fredagen och måndagen var helgdagar då påskledighet inträffade liknar de dagarna effektkurvorna för lördagen och söndagen. En mätning för fastighetens totala strömuttag finns i bilaga 3 och följer samma mönster som figur 11.
Figur 12 nedan beskriver effektuttaget för aggregaten TA1, blå kurva, och TA2, grön kurva. De i drift alla dagar i veckan mellan 05.00-‐20.00 och det mönstret kan även utläsas i figuren. Elanvändningen för aggregat TA1 är 1647 kWh och för aggregat TA2 uppgår till 1631 kWh under mätperioden på en vecka. Ventilationsaggregat LA5 visas av den röda kurvan i figur 12 och aggregatet betjänar och tillhör Arkiv Gävleborg är konstant i drift hela veckan. Luftaggregatet har bestämda krav på att hålla en specifik lufttemperatur och luftfuktighet för arkivlokalen och därför kommer en ändring av drifttiden eller temperaturen inte studeras närmare i arbetet. De röda effekttopparna är troligtvis LA5s kylaggregat som startar av en temperaturökning i arkivlokalen. Effekttopparna för LA5 bör kunna fördelas jämnare över dygnet för att slippa extrema effekttoppar och därmed också sänka elkostnaden.
Figur 12. Mätning av totalt eleffektuttag för ventilationssystemen TA1, TA2 och LA5,ett ventilationsaggregat med avfuktare tillhörande Arkiv Gävleborg, under perioden 20140415-‐20140421.
Figur 13 visar att TA3, som betjänar källarplan, är ständigt i drift vilket är 168 h/vecka. Energianvändningen för ventilationsaggregatet var under mätperioden 1176 kWh. FF4 är en frånluftsfläkt som är en del av ventilationssystemet TA2 och har därför samma drifttid som TA2.
Figur 13. Mätning av totalt effektuttag för ventilationssystemen TA3 och FF4.
5.3. Ventilation
Reducering av ventilationens el-‐ och värmeanvändning genom bland annat ändrade
ventilationsflöden, ändrade drifttider och ändrad temperatur på tilluften kan ge en stor total energibesparing. Dessa åtgärder är förhållandevis enkla att utföra och ger en kort återbetalningstid. Ett uträkningsexempel för besparingskostnaden finns i bilaga 10, formel 7 och metoden i exemplet har följts i samtliga uträkningar av el-‐ och fjärrvärmepriset.
5.4. TA1
Ventilationsaggregat TA1 förser RIA och lagerlokaler med ventilation. Lokalerna som betjänas av TA1 värms upp av ventilationsluften och därför kan ingen temperatursänkning eller flödesreducering göras utan att en annan uppvärmningskälla installeras i lokalerna. I RIAs lokaler är det verksamhet under stor del av dygnet och även under helger vilket innebär att en ändring av drifttider inte kan utföras för att uppnå en besparing. För att reglera ventilationsflödet kan en CO2-‐styrning installeras vilket skulle minska det totala ventilationsflödet till lokalen med 60 % och det är den
energibesparingen som har använts vid beräkningar för el-‐ och värmeanvändningens minskningar för TA1. Den årliga el-‐ och värmeanvändningen för TA1 är 89,2 MWh/år respektive 103,5 MWh/år.
5.4.1. Åtgärder TA1
Analysen av ventilationsaggregat TA1 visade att en installation av en CO2-‐styrning i frånluftskanalen har potential för energibesparingar för både el-‐ och värmeanvändningen. De lokaler där
effektiviseringsåtgärder kan vidtas är butiks-‐ och lagerlokaler för RIA, Fazer Bageri AB och Trionet postorder HB. Utrymmenas placering visas i bilaga 8. Det krävs en CO2-‐styrning i varje frånluftskanal för de fyra lokalerna som berörs och installationskostnaderna för alla lokaler kommer uppgå till 100 000 SEK. Resultatet med en CO2-‐styrning ger en minskad elanvändning på 53,23 MWh/år och en minskad värmeanvändning på 62,1 MWh/år. Uträkning visas i bilaga 10, formlerna 1.2 och 1.4. Den årliga ekonomiska besparingen uppgår efter CO2-‐styrningen till 86 063 SEK. Återbetalningstiden för åtgärden är 1,16 år.
Å𝐵𝑇 = 100 000
86 063 = 1,16 å𝑟
Tabell 2. Besparingar med effektiviseringsåtgärder för el-‐ och värmebehovet i [MWh/år] och [SEK/år] för TA1.
TA1, el-‐ och
värmebehov
Besparing elbehov
[MWh/år] Besparing värmebehov [MWh/år] Ekonomisk besparing [SEK/år] TA1 CO2-‐styrning
5.5. TA2
Aggregat 2 betjänar stora delar av huset som för tillfället är outhyrt och det finns därför en stor besparingspotential för ventilationens energianvändning. För att ta reda på hur stor del av ventilationsflödet som ventilerar de outhyrda delarna har ritningar över fastighetens våningsplan använts. Ritningarna för fastighet Brynäs 12:1 finns i bilaga 6. Genom ritningarna har
ventilationsflöden och areor räknats ut för att se hur stora de eventuella besparingsmöjligheterna är. Ventilationens energianvändning kan reduceras genom att minska aggregatets värme-‐ och
elanvändning. För TA2 delas dessa två användningsområden upp i två grupper med varsin
underrubrik eftersom det finns många olika effektiviseringsåtgärder för ventilationsaggregatet. Olika besparingsåtgärder för att minska byggnadens värmebehov presenteras i tabell 3 nedan och
besparingsåtgärder för att minska elbehovet presenteras i tabell 4.
5.5.1. Åtgärder TA2
Värmeanvändning
Eftersom TA2 tillför ventilerad luft till utrymmen som är outhyrda är en naturlig åtgärd att strypa flödet till dessa och genom det minska det totala ventilationsflödet. Uppvärmningen av
ventilationsluften står för en stor del av de totala kostnaderna och genom olika
effektiviseringsåtgärder kan värmeanvändningen minskas utan att påverka ventilationens kvalitet. I dagsläget uppgår värmeanvändningen för TA2 till 89,3 MWh/år och det finns i huvudsak tre åtgärder som kan utföras för att sänka aggregatets värmeanvändning. I bilaga 10 finns värden över olika åtgärder med de siffror som används vid uträkningarna för besparingspotentialen. En åtgärd för att minska värmebehovet är att ändra drifttiderna. Om drifttiden reduceras från 105 h/vecka till att ventilationsaggregatet endast är i drift mellan 05.00-‐20.00, fem dagar i veckan istället för sju, reduceras drifttiden till 75 h/vecka. Tidsreduceringen ger en värmebesparing på 25,52 MWh/år. Uträkning visas i bilaga 10, formel 2.3.
Den andra besparingen för att minska ventilationens värmeanvändning utförs genom att helt strypa flödet till de tomma lokaldelarna. Flödet för en av stammarna på våningsplan 2 kan helt strypas med ett spjäll under tiden då det är outhyrt. På våningsplan 3 kan båda huvudstammarna strypas med spjäll för att reducera det totala flödet. Ventilationsflödet för plan 2 kan minskas med 0,35 m3/s och flödet för plan 3 kan minskas med 0,79 m3/s vilket ger en total minskning av TA2s ventilationsflöde med 1,14 m3/s. Det nya totala ventilationsflödet blir då 2,06 m3/s och besparingen som uppnås, med endast en minskning av ventilationsflödet i de outhyrda utrymmena, uppgår till 31,82 MWh/år. För framtida hyresgäster kan en CO2-‐ eller närvarostyrning i kontorsrummen vara att föredra för att få en effektiv och sparsam ventilation. Uträkning visas i bilaga 10, formel 2.4.
Den tredje och sista besparingen består av att ändra temperaturen för tilluften och därmed ändras även värdet för gradtimmarna vilken är den faktor som påverkar det årliga värmebehovet. För TA2 ändras temperaturen från ursprungliga 19,5°C till 19°C. En halv grads sänkning på
tilluftstemperaturen ger i slutändan en besparing av värmeanvändningen på 2,86 MWh/år. Vidare skulle en ytterligare temperatursänkning på tilluften ge en större besparing, men med en större temperatursänkning för ventilationsluften måste man försäkra sig om att radiatorerna klarar av det extra värmebehovet som tillkommer för att bibehålla en behaglig inomhustemperatur. Uträkning visas i bilaga 10, formel 2.2.
Dessa tre besparingsåtgärder för att reducera ventilationens värmeanvändning kan även kombineras efter behov och möjlighet och den maximala besparingen som kan genomföras om drifttiderna ändras, flödet reduceras och tilluftstemperaturen sänks med en halv grad är 49,55 MWh/år. Uträkning visas i bilaga 10, formel 2.8. I tabell 3 visas de olika besparingsåtgärderna och hur mycket som sparas in, i MWh/år och SEK, beroende på hur åtgärderna kombineras. För att få fram
besparingskostnaden i SEK har priser för fjärrvärme från Gävle energi använts. Priserna finns i bilaga 1.
Tabell 3. Besparing med effektiviseringsåtgärder för uppvärmningssystemet för TA2 med besparing i [MWh/år] och [SEK/år]. Priserna i tabellen är hämtade från Gävle Energis fjärrvärmepriser för år 2014 och finns i bilaga 1.
TA2, värmebehov
Besparing[MWh/år] Ekonomisk besparing [SEK/år]
TA2 ändrade drifttider
25,52 14 368 TA2 flödesreducering
31,82 17 915 TA2 flödesreducering & ändrad drifttid
46,82 27 159 TA2 ändrad temp & gradtimmar
2,86 1 610 TA2 ändrad temp, gradtimmar & drifttid
27,55 15 511
TA2 ändrad temp, gradtimmar, drifttid &
flödesreducering 49,55 27 897
Elanvändning
På samma sätt kan elanvändningen för ventilationen beräknas. Uträkningar för hur mycket el som kan sparas in för ventilationsaggregat TA2 finns att hitta i tabell 4 och i bilaga 10. Genom två åtgärder kan elanvändningen för TA2 reduceras kraftigt från dagens behov. Den ena åtgärden är ändrade drifttider för systemet. Här begränsas drifttiderna på samma sätt som drifttiderna för den reducerade värmeanvändningen begränsades, drifttiden ändras alltså från 105 h/vecka till 75 h/vecka. En minskning av drifttiderna på det sättet leder till en besparing av el på 25,46 MWh/år. Uträkning visas i bilaga 10, formel 2.11.
Den andra åtgärden för att minska elanvändningen är att reducera det totala ventilationsflödet för TA2 genom att stänga av ventilationen för delar av plan 2 och hela plan 3. Om ventilationsflödet minskar med 1,14 m3/s betyder det att medeleffekten för fläkten kommer reduceras från
ursprungliga 16,3 kW till 10,5 kW. Åtgärden ger en elbesparing på 31,68 MWh/år. Uträkning visas i bilaga 10, formel 2.10. Dessa två åtgärder kan även kombineras vilket följaktligen leder till en total besparing på 48,1 MWh/år. Uträkning visas i bilaga 10, formel 2.12. Besparingen i SEK räknas ut genom att använda 96 öre/kWh vilket är den siffra för elpriset som fastighetsägaren lämnat ut och finns i bilaga 2.
Tabell 4. Besparing med effektiviseringsåtgärder för elbehovet för TA2 med besparing i [MWh] och [SEK]. Priserna i tabellen är givna av Diös från deras priser för år 2013 och finns i bilaga 2.
TA2, Elbehov
Årlig besparing[MWh/år] Ekonomisk besparing [SEK/år]
TA2 ändrade drifttider
25,46 24 442
TA2 ändrad effekt för tilluftsfläkten till följd av flödesreducering
31,68 30 413
TA2 ändrade drifttider & ändrad
effekt för tilluftsfläkten 48,10 46 176
5.5.2. Kostnad
Installationskostnad för att stänga av TA2s kanaler som går till de outhyrda lokalerna med spjäll är ca 20 000 SEK per ventilationskanal. Tre kanaler kan stängas av med spjäll och det innebär en total investeringskostnad på 60 000 SEK. Då det redan sitter en befintlig frekvensstyrning på TA2 kan den troligtvis användas för att ändra ventilationsflödet och reducera fläkteffekten vilket innebär att ingen inköpskostnad tillkommer för en frekvensstyrning. Återbetalningstiden för enkom flödesreducering i de outhyrda lokalerna beräknas för både värme-‐ och elanvändningen enligt:
Å𝐵𝑇 =60 000
En flödesreducering skulle då ha en återbetalningstid på lite mer än ett år. Om både en flödesreducering, ändring av drifttider samt ändrad tilluftstemperatur skulle utföras kommer återbetalningstiden att uppgå till:
Å𝐵𝑇 =60 00074 073= 0,8 å𝑟
Det innebär att återbetalningstiden för de tre åtgärderna är omkring 0,8 år. Priserna för den årliga besparingen med energieffektiviseringsåtgärder finns angivna i tabell 3 och tabell 4.
5.5.3. Plan 1, DSB Uppland AB och Arkiv Gävleborg
En effektiv åtgärd för DSB Upplands kontor och Arkiv Gävleborgs kontorsdel på plan 1 är att installera en CO2-‐styrning i ventilationssystemets frånluftskanal. Den sortens CO2-‐styrning känner av
föroreningshalten i frånluften och kan därför variera hur stort tilluftsflödet behöver vara, ventilationen styrs efter belastningen i lokalen. En besparing på 60 % av dagens el-‐ och
värmeanvändning för ventilationen sparas in med en CO2-‐styrning. Att installera en CO2-‐styrning i både DSB Uppland AB och Arkiv Gävleborgs frånluftskanaler kommer att kosta totalt 50 000 SEK. Prisexemplet har tagits fram av leverantören Lindab. En elanvändning på 13,64 MWh/år kommer att sparas in vilket är en kostnad på 13 094 SEK. Värmebesparingen uppgår till 13,57 MWh/år och det är en kostnadsbesparing på 7640 SEK. Formlerna visar i bilaga 10, formel 5. Återbetalningstiden blir då:
Å𝐵𝑇 =50 000
20 734= 2,4 å𝑟
5.5.4. Plan 2, Relacom
Ventilationen för de lokaler på plan 2 som Relacom hyr kan effektiviseras. Om en närvarogivare installeras i varje kontorsrum menar Lindab att en besparing på ventilationsflödet till lokalen kan uppgå till 60 %. Kostnaden för att installera närvarostyrning kommer uppgå till ca 10 000 SEK per rum vilket ger en total kostnad för Relacoms lokaler på 150 000 SEK. Priset är en ungefärlig kostnad och en mer detaljerad prislista finns i bilaga 7. Kostnaden beror på att nya ventilationsdon måste dras in i varje rum då dagens don är väggmonterade. I dagsläget vilar ventilationens princip på att en hög lufthastighet ut från rummets tilluftsdon ska skapa en bra cirkulation i kontoret. Om hastigheten på ventilationen sänks för att anpassas till närvarostyrningen är donen felplacerade. Minskningen av ventilationsflödet med 60 % resulterar i en besparing av elanvändningen med 4,23 MWh/år vilket motsvarar 4061 SEK och en besparing av värmeanvändningen på 4,36 MWh/år som motsvarar 2455 SEK. Uträkningar visas i bilaga 10, formel 3. Återbetalningstiden för investeringen av närvarostyrning blir ungefär 23 år.
Å𝐵𝑇 =150 000
6 516 = 23 å𝑟
Åtgärden har en lång återbetalningstid men sparar in nästan 10 MWh energi per år vilket är en stor besparing ur energisynpunkt. Om en närvarogivare istället installeras centralt i Relacoms lokaler, genom till exempel belysning eller vid av-‐ och pålarmning av ytterdörren, kommer ventilationsflödet minska med 40 % istället för 60 %. Installation av en central närvarogivare är mycket billigare än installation av närvarogivare i varje rum. Kostnaden för en central närvarogivare i Relacoms lokaler är 20 000 SEK. Energibesparingen kommer då uppgå till 2,75 MWh/år för elen och 2,9 MWh/år för värme. Uträkningar visas i bilaga 10, formel 4. Den besparingen kommer minska den årliga kostnaden med totalt 4273 SEK vilket ger en återbetalningstid på 4,7 år.
Å𝐵𝑇 =20 000
4 273 = 4,7 å𝑟
5.6. TA3
Den energianvändning som uppmättes för TA3 under en vecka uppgick till 1176 kWh med en medeleffekt på 7 kW. Aggregatet är i drift under hela dygnet. Den totala elanvändningen uppgår till 61,3 MWh/år och värmeanvändningen till 63,9 MWh/år.
5.6.1. Åtgärder TA3
De åtgärder som kan utföras för ventilationsaggregat TA3 är främst att reducera drifttiden och att sänka temperaturen på ventilationsluften. Om en CO2-‐styrning installeras i systemet kommer drifttiden att minskas. Genom en minskning av drifttiden reduceras både elanvändningen och värmeanvändningen. En annan lösning är att sänka tilluftstemperaturen till garaget från 20°C till 17°C. Om tilluftstemperaturen till garaget sänks från 20°C till 17°C behövs ingen uppvärmning av återluften från FF1 innan den distribueras till garaget av TA3. Om temperaturen ut från TA3 är densamma som temperaturen in i TA3 behövs ingen förvärmning av luften och hela värmebehovet för TA3 kan sparas in. Temperaturen på tilluften till garagelokalen kommer då att sänkas några grader och utrymmet kan uppfattas som kallt under vintertid. I tabell 5 redovisas de olika åtgärderna med sin besparingspotential. Uträkningarna för TA3 visas i bilaga 10, formel 6.
Tabell 5. Besparing för effektiviseringsåtgärder för elbehovet och värmebehovet för TA3 med besparing i [MWh]
och [SEK]. Elpriserna i tabellen är givna av Diös från deras priser för år 2013 och finns i bilaga 2. Fjärrvärmepriserna är hämtade från Gävle energi och finns att hitta i bilaga 1.
TA3, el-‐ och
värmebehov
Besparing elbehov
[MWh/år] Besparing värmebehov [MWh/år] Ekonomisk besparing [SEK/år]
TA3 ändrade drifttider
23 24 35 592
TA3 ändrad temperatur
-‐ 63,9 35 976
TA3 ändrade drifttider & temperatur
23 63,9 58 056