Scenario 4 – Hur påverkas klimatet i E6 om väggen återskapas

Här simuleras hur ett eventuellt återskapande av väggen mellan packhall och E6 påverkar inomhusklimatet i E6. Frågan är om temperaturvariationerna och luftrörelserna blir annorlunda i E6 vid återskapandet av väggen om en port i zon E6 skulle öppnas. I simuleringen öppnas porten som markeras i figur 24.

Figur 24 - Portöppning E6

Påverkan av inomhusklimatet med avseende på temperatur och luftflöden i E6 om porten öppnas finns. Dock kan inte ses att återskapandet av väggen skulle intensifiera problemen med temperatur eller luftflöden i E6.

Medeltemperaturen i E6 med porten öppen i de två fallen att väggen antingen är återskapad eller inte, ger en skillnad i medeltemperatur för de två fallen på ca 0,2°C. I samma situation ökar luftflödena med ca 4 %.

Att återskapandet av väggen skulle ge följdproblem med sämre inomhusklimat med avseende på medeltemperatur och vindrörelser i E6, kan inte ses i simuleringen. Dock

kommer problemen med självdrag i zon E6 bestå om takfönstren i zonen står öppna samt att en port eller liknande öppnas i golvnivå. Fördelen med att återskapa väggen är att zonen blir mer isolerad från resterande byggnadsdelar och därmed kan andra följdåtgärder lättare studeras och implementeras.

9 Resultat och åtgärdsförslag

Här följer en sammanställning av resultat och tänkbara åtgärdsförslag.

Återskapande av vägg

Förslag att återskapa väggen mellan packhallen och E6 rekommenderas för att lösa

problemet med kalldraget speciellt i packhallen. Väggen skulle förhindra luftrörelserna mot E6 från presshall och packhall till nästan obefintliga. Medeltemperaturen i packhallen och E6 sjunker på grund av minskad värmeförflyttning via konvektion. Därmed stannar värmen kvar i presshallen och medeltemperaturen för zonen ökar.

Då medeltemperaturen i presshallen ökar finns möjligheten att expandera byggnaden och ha ett uppvärmt korglager i direkt anslutning till presshallen. Detta för att undvika att oönskad fukt kommer in i byggnaden när korgförflyttningar in och ut ur byggnaden sker. Ett alternativ är att genom forcerad ventilation förflytta denna överskottsvärme ut i lagerlokalen under den kalla tiden på året.

Optimering av ventilationsdrift

Optimering av ventilationsdriften kan resultera i en potentiell kostnadsbesparing på 370 tkr/år vid reducering av driften under enbart helger.

Ventilationssystemen till packhall och kontor rekomenderas reduceras så mycket som är möjligt utan några negativa följdeffekter uppstår. Ventilationsdriften för

ventilationssystemen TA01 och TA02 föreslås reduceras till hälften av aktuell drift. För att kunna dra ner ventilationsdriften på aggregaten TA01 och TA02 bör detta kombineras med en minskad intern produktion av ånga antingen genom en sänkning av temperaturen i eloxeringsbaden eller möjligen att de täcks för att förhindra att ångan kommer ut i lokalen. Försök med att sänka temperaturen i baden kombinerat med att sänka ventilationsdriften till hälften har utförts med positiva resultat.

Vid samtlig förändring av ventilationsdriften rekommenderas en kontinuerlig uppföljning för att undvika eventuella följdfel.

Tabell 19 visar på den potentiella besparingspotentialen om de studerade ventilationssystemen totalt stängs ner.

Driftkostnad till- och frånluftsfläkt [kr/timme] Driftkostnad till- och frånluftsfläkt [kr/helg] Driftkostnad uppvärmning av tilluft [kr/timme] Driftkostnad uppvärmning av tilluft [kr/helg] Total driftkostnad för fläktar och värme under helger [kr/år] Packhall 5 275 5 275 28288 Kontor 3 78 5 130 10660 E6 (TA01) 10 550 137 7535 419848 E6 (TA02) 15 825 69 3795 240604 ∑ 33 ∑ 1728 ∑ 216 ∑ 11735 ∑ 699400

Materialförflyttningar

Det varma material som förflyttas från åldringsugnarna i presshallen och vidare till packhallen resulterar i en konstant effektförflyttning på 53kW i aktuell produktionstakt. Denna värme kommer till stor del att hamna i det interna lagringssystemet SVEA som ligger ovanför packhallen. Eftersom värme naturligt stiger uppåt kommer den inte tillgodo på golvnivå i packhallen. Ett försök att genom forcering trycka ned överskottsvärmen för att blanda runt inomhusluften föreslås.

Förbättrad processventilation

Källan till problemen med inomhusklimatet finns till stor del i en bristfällig processventilation över eloxeringsbaden i zon E6. Flertalet kringåtgärder kan utföras för att minska problemen med inomhusklimatet men fokus bör läggas på en ordentlig och omfattande utredning på en effektivare processventilation.

Värmeåtervinning från åldringsugnar

Värmeåtervinning från åldringsugnar är inte möjlig på grund av att frånluft saknas och den eventuella överskottsvärme som finns efter att ett driftprogram har bevaras i åldringsugnen för att slippa värma från låga temperaturer.

10 Diskussion

Problemen med inomhusklimatet är till stor del orsakat av fabrikens omfattande öppna ytor kombinerat med stora höjdskillnader mellan de olika byggnadsdelarna. Detta gör

inomhusklimatet svårkontrollerat och starkt beroende av vad som händer i olika delar av fabriken. Att isolera byggnadsdelar genom att fysiskt avskärma dem från varandra skulle minska korrelationen mellan de olika byggnadsdelarna samt ge ett mer lättförståeligt system.

Att göra denna avskiljning i kombination med att satsa på en väl fungerande

processventilation i E6 torde vara rätt väg att gå. Eftersom det i dagsläget är en bristfällig processventilation i E6 måste takfönstren stå öppna vilket skapar omfattande luftrörelserna i hela fabriken. Andra positiva följdverkningar av att skapa en väl fungerande

processventilation är att andelen fukt som kommer ut i byggnaden på ett okontrollerat sätt skulle minska och korrosion på utrustning i byggnaden samt på byggnaden i sig skulle minska. Detta skulle troligen ökar byggnadens livslängd och intern utrustnings drifttid. Företaget har diskuterat investeringar i ett system av frånluftsfläktar på taknivå i E6 för att evakuera fukt från byggnadsdelen. Risken med detta är att man behåller problemen med de kraftiga luftrörelserna i fabriken som strävar mot E6, samt att fukten i detta fall fortfarande skulle komma ut i byggnaden om inte processventilationen åtgärdas.

Att återskapa väggen mellan Packhallen och E6 kan vara ett bra första steg att ta för att komma till bukt med kalldraget genom fabriken. Alternativet som finns är att bygga en väl fungerande luftsluss på den plats där det idag är branddörrar som skiljer packhallen och presshallen. Nackdelen med detta förslag är att det inte isolerar E6 lika mycket och problemet med kalldrag kommer kvarstå om till exempel dörren i packhallen beskrivet i scenario 1 öppnas.

Vad gäller energibesparingsåtgärder ligger fabriken i framkant och det tar det tid att hitta ytterligare möjligheter till energibesparingar.

Anläggningarna för produktions- och stödprocesser i fabriken är moderna och har i flertalet fall omfattande styr- och reglersystem för driften. Vid god förståelse för hur systemen fungerar och samspelar med varandra kan åtgärder tämligen enkelt implementeras. Dock är det svårt att få en överblick för hur allting hänger ihop och det kräver mycket erfarenhet och tid. Att skapa en öppen diskussion i avseende på detta och dela med sig av kunskapen vore bra för att skapa mer insikt för berörda personer. God dokumentation som beskriver systemen på ett lättförståeligt sätt saknas idag och vore bra för att förenkla ett framtida arbete. Åtgärder i systemen bör även övervägas att motiveras och dokumenteras i skrift. För ventilationsdriften och de beskrivna besparingspotentialerna vid reducering under helger kan även tillämpas vid andra tillfälliga driftstopp eller semesterstängningar. Att skapa flexibilitet och enkla åtgärder för förändringar i driften kan snabbt bli lönsamt. Speciellt de

äldre aggregaten som idag försörjer packhallen och kontorsdelen har idag svårtförståeliga styrsystem och en investering i att göra dessa mer användarvänliga kan snabbt bli lönsam.

11 Vidare arbete på Brogårdsfabriken

Förslag om en omfattande utredning av en effektiv processventilation för att minska problemen med den interna fuktproduktionen i eloxeringskaren i zon E6 föreslås. Kan problemen med den interna genereringen av fukt minskas försvinner flertalet av

följdproblemen det skapar, samt att byggnadens livslängd troligen ökar. Även lokalernas behov av allmänventilation reduceras vid en förbättrad processventilation.

Referenser

Tryckta källor

Abel, Enno & Elmroth, Arne (2008). Byggnaden som system.

Goodfellow, Howard & Tähti, Esko (2001). Industrial ventilation design guidebook. Warfvinge, Catarina & Dahlblom, Mats (2010). Projektering av VVS-installationer.

Otryckta källor

Byggnadsbyrån (2008). Bygghandling A30:01.

EQUA Simulation AB (2010a). Validation of IDA Indoor Climate and Energy 4.0 build 4 with respect to ANSI/ASHRAE Standard 140-2004.

EQUA Simulation AB (2010b). Validation of IDA Indoor Climate and Energy 4.0 with respect to CEN Standard EN 15265-2007.

SS-EN ISO 7730 (2006). Neutrala termiska miljöer – Bestämning av indexen PMV och PPD samt fastställande av betingelser för termisk komfort.

SWEMA (2011). Produktbeskrivningshäfte tillhörande mätutrustningen. Sensia Vetlanda AB (2010). Ventilationskartläggning – Brogårdsfabriken. Vetlanda Energi (2011). Fakturerad energianvändning.

Ömangruppen (2010). Leverans och installation av kylmedelkylare.

Elektroniska källor

Energianvändning (2010). Sammanställning av Brogårdsfabrikens energianvändning i ett exceldokument

Equa solutions AB (2011). IDA Indoor Climate and Energy, http://www.equa-solutions.co.uk/ Innova (1997). Thermal Comfort, http://www.scribd.com/doc/26886870/HVAC-Handbook- Thermal-Comfort-by-INNOVA

Intab AB (2012a). http://www.intab.se/zip/manuals/Tiny/man_tag_plus_s.pdf Intab AB (2012b). http://www.intab.se/zip/manuals/Tiny/man_Tinytag_plus2_s.pdf

Energimyndigheten (2011). Klimatskal, http://energimyndigheten.se/sv/hushall/Bygga-nytt- hus/Klimatskal/

Sapagroup (2009). 46 år av entreprenörsanda, http://www.sapagroup.com/sv/Company- sites/Sapa-Profiler-AB/Om-Sapa-Profiler/Foretagsfakta/Historia/

Personlig kommunikation

Axevid, Tobias (2011). Handledare på Brogårdsfabriken.

Ekwall, John (2011). SMHI/Swedish Meteorological and Hydrological Institute. Holmqvist, Åke (2011). Byggnadsbyrån i Vetlanda.

Rohdin, Patrik (2011). Handledare vid Linköpings universitet. Rosenqvist, Jakob (2012). Linköpings universitet.

Bilagor

Beräkning av Draught Rating (DR)

_[%]

SD antas ha värdet 0,15 (Rohdin, 2011)

Stängda dörrar och portar

Öppen dörr packhall

Öppen port presshall

Beräkning av interna laster i presshall

Data för perioden 2011-10-26 kl.13:00 till 2011-10-28 kl. 11:00

Total elförbrukning byggnadsdel P4 96880 kWh1

Känd fördelning:

(se bilaga Elenergianvändning under mätperiod)

Packhall 2356 kWh

Verktygsavdelning 4827 kWh

Kyllådor 841 kWh

Kylbord 2160 kWh

Referens 1: (Vetlanda Energi, 2011)

I P4 ingår allting utom packhall vilket ger en förbrukning i presshallen enligt

Elförbrukning presshall 94524 kWh Fördelning: Last [W]: Verktygsavdelning 4827 kWh 104935 Kyllådor 841 kWh 18283 Kylbord 2160 kWh 46957

Detta är den energi som rimligen under tidsperioden bör ha gått till drift av press och åldringsugnar.

Vilket ger en last på 1884696 W.

Kylning av pressanläggningen finns och uppges ha en kyleffekt på 1300kW (Ömangruppen, 2010).

1884696 – 1300000 = 584696 W

Fördelas detta jämt över press och ugnar uppgår effekt per anläggning till 292348 W.

Interna lasters effekt i presshallen under mätperioden

Anläggningsdel Last [W] Press 292348 Åldringsugnar 292348 Verktygsavdelning 104935 Kyllådor 18283 Kylbord 46957 Tomgångsförbrukning 211167

Beräkning av tomgångskostnad för fläktsystem under helger

Beräkningarna i denna bilaga är utförda genom att fläktar drivs av elenergi till en

energikostnad av 0,50 kr/kWh och värmeenergin för uppvärmning av tilluft kommer från fjärrvärme till en energikostnad av 0,36 kr/kWh.

Packhall

Motoreffekt på fläkt för tilluft: 5,0 kW Antal timmar drift per helg med produktionsstopp: 55

Driftkostnad tilluftsfläkt: Med antagande att frånluftfläkten är likvärdig i storlek som tilluftsfläkten fås en total driftkostnad för fläktarna i systemet på 275 kr/helg.

Värmeenergibehovet för packhallen är 119032 kWh/år (se bilaga Beräkning av

värmeenergibehov för ventilationssystem genom årsmedeltemperatur) vilket ger ett behov

per timme på 13,59 kW och kostnaden för värmeenergi för en helg blir:

Den totala driftskostnaden för fläktsystemet blir:

Vilket ger en driftkostnad under ett år med 52 helger på:

Kontor

Motoreffekt på fläkt för tilluft: 3,0 kW Antal timmar drift per helg utan produktionsstopp: 26

Driftkostnad tilluftsfläkt:

Med antagande att frånluftfläkten är likvärdig i storlek som tilluftsfläkten fås en total driftkostnad för fläktarna i systemet på 78 kr/helg.

Värmeenergibehovet för Kontorsdelen är 119032 kWh/år (se bilaga Beräkning av

värmeenergibehov för ventilationssystem genom årsmedeltemperatur) vilket ger ett behov

per timme på 13,59 kW och kostnaden för värmeenergi för en helg blir:

Den totala driftskostnaden för fläktsystemet blir:

Vilket ger en driftkostnad under ett år med 52 helger på:

TA01

Motoreffekt på fläkt för tilluft: 10,0 kW Antal timmar drift per helg utan produktionsstopp: 55

Driftkostnad tilluftsfläkt:

Med antagande att frånluftfläkten är likvärdig i storlek som tilluftsfläkten fås en total driftkostnad för fläktarna i systemet på 550 kr/helg.

Värmeenergibehovet för TA01 är 3329553 kWh/år (se bilaga Beräkning av

värmeenergibehov för ventilationssystem genom årsmedeltemperatur) vilket ger ett behov

per timme på 380 kW och kostnaden för värmeenergi för en helg blir:

Den totala driftskostnaden för fläktsystemet blir:

Vilket ger en driftkostnad under ett år med 52 helger på:

TA02

Motoreffekt på fläkt för tilluft: 15,0 kW Antal timmar drift per helg utan produktionsstopp: 55

Driftkostnad tilluftsfläkt: Med antagande att frånluftfläkten är likvärdig i storlek som tilluftsfläkten fås en total driftkostnad för fläktarna i systemet på 825 kr/helg.

Värmeenergibehovet för TA01 är 1686274 kWh/år (se bilaga Beräkning av

värmeenergibehov för ventilationssystem genom årsmedeltemperatur) vilket ger ett behov

per timme på 192 kWh och kostnaden för värmeenergi för en helg blir:

Den totala driftskostnaden för fläktsystemet blir:

Vilket ger en driftkostnad under ett år med 52 helger på:

Summering av driftkostnader/driftbesparingar under helger:

Beräkning av värmeenergibehov för ventilationssystem genom årsmedeltemperatur [Wh/år] där [%]

Värden för gradtimmar tas ur tabell (Warfvinge & Dahlblom, 2010) för orten Växjö och beror av tilluftstemperaturen för ventilationsaggregatet samt årsmedeltemperatur. I det fall tilluftstemperaturen är högre än 25°C vilket är max för tabellen. Adderas den överstigande delen som antalet timmar per år multiplicerat med den överskjutande temperaturen. Årsmedeltemperaturen för Växjö är Tårsmedel=6,4 (Warfvinge & Dahlblom, 2010)

Packhall Kontor E6 Tilluftsaggregat TA01

57 Tilluftsaggregat TA02

Materialförflyttning mellan presshall, packhall och E6

På årsbasis tillverkas 21,2 ton aluminiumprofiler per arbetsskift, i dagsläget körs 3 skift vilket betyder att det är full produktion på veckodagar.

Energiinnehållet per kilo aluminium som flyttas mellan presshall till packhall och E6 är:

Materialflöde per timme mellan presshall till packhall och E6:

Konstant effektförlust i presshall sett över ett dygn med givna antaganden:

Fördelningen av effekten till packhallen och E6 antas vara 80 % respektive 20 % eftersom transporten inom packhallen är tidsmässigt längre och att aluminiumet här antas ha sin högsta temperatur.

In document Energieffektiv ventilation (Page 55-74)