Energieffektivisering, en utvärdering : Undersökning och analys av energieffektivisering på Erikslunds förskola

ENERGIEFFEKTIVISERING, EN

UTVÄRDERING

Undersökning och analys av energieffektivisering på Erikslunds förskola.

DANIEL FORNSTEDT

PHILIP HEDLUND

Akademin för ekonomi, samhälle och teknik Kurs: Examensarbete, Energiteknik. Kurskod: ERA206

Ämne: Energiteknik Högskolepoäng: 15 hp

Program: Energiingenjörsprogrammet

Handledare: Pekka Kuljunlahti Examinator: Eva Thorin

Uppdragsgivare: Morgan Eriksson, Västerås stad Datum: 2021-02-02

E-post:

Dft20001@student.mdh.se Phd20004@student.mdh.se

ABSTRACT

This report regards evaluating the energy and indoor climate of a pre-school located in Erikslund, Sweden which has undergone several measurers to achieve lower energy usage. The project was done on the orders of the governing municipality of Västerås and tasked to a consulting company for simulating the effects of performing these measures for lowering energy need. The municipal has together with the parliament sat goals to reach in 2020 to reduce the total energy usage by 20 %. The project had earlier installed a total of seven measures (such as new air handling unit, new lightings, adding ceiling insulation) related to energy efficiency was implemented and some ancillary construction of ventilation room. The main purposes for the study are first to analyze the energy and economical calculations and estimations done by the consulting company for the pre-school in the project stage. Then an energy mapping was done by this study to compare the earlier calculations for both the energy and economical part. The results are compared with the real values of both energy and economically data handed by Västerås stad. The theoretically energy usage calculated by the consulting company was before the measures 178 MWh/year to 65 MWh/year after. The energy mapping of this report shows before the measures 216 MWh/year to 108 MWh/year after. To compare with the real energy usage that before was 200 MWh/year, and 113,5 MWh/year after. The total cost of the project summed up to approximately $311K, which is 40 % higher than first estimated by the consulting company. The climate impact of the greenhouse gas CO2 was reduced with 12 ton yearly. Due to complications in the energy follow-up for both heat and electricity there is in the appendix attach instructional guide for Västerås stad to use in future projects regarding energy efficiencies but also evaluating the measures impact on the overall energy usage of the pre-school. The produced guide holds information regarding necessary “setup” for each type of energy efficiency measure making it possible for future evaluation (via measured data).

Keywords: Energy, heating, energy efficiency, investment, insulation, ventilation,

FÖRORD

Vi vill tacka Västerås stad för detta intressanta projekt, speciellt stort tack till vår externa handledare Morgan Eriksson som hjälpt oss få fram material och data. Även ett tack till Johan Åström som lånat ut mätutrustning för inomhusklimat.

Västerås, februari 2021

SAMMANFATTNING

Denna rapport berör en undersökning av Erikslunds förskola, där syftet är att sammanställa data från flera energieffektiviserande åtgärder som har utförts under projektledning av Västerås stad. Med denna data ska det klargöras om hur väl den projekterade

energieffektiviseringen stämmer överens mot den verkliga. Det utfördes även en

energikartläggning för förskolan för att jämföra mot. Förskolan är belägen i Erikslunds i Västerås och har genomgått totalt sju energieffektiviserande åtgärder samt en omfattande byggåtgärd. De energirelaterade åtgärder som utförts är, tilläggsisolering av kallvind, byte av ventilationssystem (till luftbehandlingsaggregat med roterande värmeväxlare), byte av styrsystem, byte till LED belysning, nya shuntar och cirkulationspumpar, injustering av värme samt varmvattenbesparande åtgärder (perlatorer). En omfattande investering av ventilationssystem med en beräknad energibesparing på ca 80 MWh/år. Analys av investeringen visade en energibesparing på endast 40 MWh under år 2015. I helhet gav åtgärderna en lägre energibesparing än det tidigare beräknade. Den totala energibesparingen var beräknat till ca 120 MWh/år men vid mätning och verifiering uppgick den till ca 60 MWh/år. Utöver energiprestanda undersöktes även det ekonomiska utfallet. Budgeterad investeringskostnaden var ca 1,9 Mkr medan den verkliga kostnaden uppgick till ca 2,6 Mkr. Detta innebar en kostnadsökning på 40 % för projektet. Inomhusklimatet och dess påverkan av energieffektiviserande åtgärder undersöks. Detta gjordes genom en enkätundersökning samt mätningar med temperatur, CO2 och RH (relativ fuktighet) mätloggar. Resultatet av enkätundersökningen visar att det är delade åsikter, men överlag tycker personalen att den har blivit bättre fast fortfarande dålig. Mätresultatet visar att den relativa fukthalten ligger kring det undre gränsvärdet, temperaturerna varierar mellan 18-23 o_{C och CO2 halten steg} maximalt till 825 ppm och håller sig då under gränsvärdet. Det visade sig under projektets gång att projekteringen hade brister både i planering och beräkningar. Det fattades även nödvändiga mätdata för utvärdering av energiprestanda. Slutsatsen blev att investeringarna ej är lönsamma och för att undvika detta i framtida projekt utarbetades en instruktion med tillhörande checklista som finns bifogat under bilagor. Västerås stad kan använda den i framtiden för att undvika att missa viktiga delar som behövs för framtida verifieringar av energiprestanda. Rapporten har i litteraturstudien undersökt redan framtagna guider med checklistor till exempelvis SVEBYS energiavtal 12 som handlar om att i

energieffektiviseringsprojekt strukturera upp och öka kvalitén dels för att minska skillnaden mellan projekterad och verkligt utfall, dels för att undvika missar i planeringen. Det har även undersökts liknande energieffektiviseringsprojekt där uppföljning utförts vilket visar att det ofta blir en skillnad mellan projekterad energisimulering samt verkligt utfall, det finns exempel både på när det blir bättre och sämre samt vad det beror på.

Nyckelord: analys, energieffektiviserande åtgärder, ventilation, kallvind, LED,

INNEHÅLL

3.5.5 Cirkulationspumpar och shuntar ...24

3.5.6 Injustering av värme ...24

3.5.7 Vattenbesparande åtgärd ...25

4.1 Beskrivning av objektet samt de åtgärder som utförts ...26

4.1.1 Klimatskalet ...26

4.1.2 Ventilationssystem ...27

4.1.3 Övriga system ...27

4.2 Projekterad energisimulering & kostnad från konsult ...28

4.2.1 Totalt för alla åtgärder ...28

4.3 Energikartläggning uppföljning ...29

4.3.1 Värmebalans för Erikslunds förskola ...29

4.3.2 Dimensionerande vinterutetemperatur ...30 4.3.3 Normalårskorrigering – graddagsmetoden ...30 4.3.4 Gradtimmar ...31 4.3.5 Klimatskal – transmissionsförluster ...32 4.3.6 Ventilationsförluster ...33 4.3.7 Infiltration ...34

4.3.8 Värme- effektbehov och -energibehov ...35

4.3.9 Tappvarmvatten ...36

4.3.10 Elbalans ...36

4.3.10.1 Belysning ... 36

4.3.10.2 Fläktar, Pumpar ... 37

4.3.11 Klimatpåverkan ...38

4.3.12 Indata Nyckeltal värme/el ...38

4.4 Uppföljning – energi, inomhusklimat & ekonomi ...39

4.4.1 Uppföljning energi ...39 4.4.1.1 Fjärrvärme ... 39 4.4.1.2 El (fastighetsel) ... 39 4.4.1.3 Vatten ... 40 4.4.2 Uppföljning inomhusklimat ...40 4.4.3 Uppföljning ekonomi ...41

4.4.3.1 Ekonomiska kalkyler pay-off ... 41

5 RESULTAT ... 43 5.1 Från energikartläggning – EKL ...43 5.1.1 Energiuppföljning ...43 5.1.2 Ekonomiska kalkyler ...45 5.2 Sammanställning energiuppföljning ...46 5.3 Inomhusklimat ...48 5.3.1 Resultat enkätundersökning ...48 5.3.2 Resultat mätningsloggar ...48

5.4 Sammanställning av verkliga kostnader ...49

5.5 Klimatpåverkan ...49

6.1 Resultatdiskussion ...50

6.1.1 Ett alternativt resultat ...50

6.1.2 Byte av ventilation ...50

6.1.3 Belysning med närvarostyrning ...51

6.1.4 Ekonomi ...51

6.1.4.1 Byggnad/renovering fläktrum ... 52

6.1.5 Mätningar och enkäter ...52

6.1.6 Energiuppföljning energikartläggning ...52

6.1.7 Klimatpåverkan ...53

6.2 Litteraturdiskussion ...53

6.3 Metoddiskussion ...54

6.3.1 Beteendemönster ...54

6.3.2 Svårigheter med mätning av ventilation ...54

6.3.3 Kritik till mätare & placering ...54

6.3.4 Kritik till mätningsperiod ...55

6.3.5 Kritik till energibalans ...55

6.3.6 Kritik till graddagar ...55

7 SLUTSATSER ... 56

7.1 Vilken mätning behövs för en utvärdering av energiprestandan ...56

7.2 Hur mycket har uppvärmningsbehovet och elanvändningen sänkts totalt?...56

7.3 Hur överensstämmer de ekonomiska beräkningarna med verkliga utfallet. ...56

7.4 Hur har inomhusklimatet påverkats? ...56

8 FÖRSLAG TILL FORTSATT ARBETE... 57

9 REFERENSER ... 58

BILAGA 1 BELOKRAPPORT SWECO ... 61

BILAGA 2 VENTILATIONSAGGREGAT ... 66

BILAGA 3 VENTILATION DATA ... 71

BILAGA 4 EKONOMISK UPPFÖLJNING VVS... 78

BILAGA 5 EKONOMISK UPPFÖLJNING EL ... 79

BILAGA 6 EKONOMISK UPPFÖLJNING STYR ... 80

BILAGA 9 EKONOMISK KALKYL LCC SWECO ... 84

BILAGA 10 EKONOMISK SAMMANSTÄLLNING SWECO ... 85

BILAGA 11 EKONOMISK VERIFIERING ... 86

BILAGA 12 EKONOMISK INDATA SWECO ... 87

BILAGA 13 U-VÄRDEN FRÅN SWECO KALKYL ... 89

BILAGA 14 UPPFÖLJNING ENERGI ... 90

BILAGA 15 SAMMANSTÄLLNING BUDGETPRIS ... 95

BILAGA 16 MÄTDATA FRÅN LOGGERS EKL ... 96

BILAGA 17 FRÅGEENKÄT ... 103

BILAGA 18 CHECKLISTA OCH INSTRUKTIONSGUIDE ... 107

BILAGA 19 GRADTIMMAR FRÅN KALKYLPROGRAM ... 109

FIGURFÖRTECKNING

Figur 1 Förskolan...14

Figur 2 Mätare: temperatur och fukt, fuktmätare & CO2 samt temperaturlogger ... 18

Figur 3 Ritning över var mätpunkterna är placerad samt mätartyp, (temp, temp och RH, CO2) ... 40

Figur 4 Resultatjämförelse av energiprestanda (nyckeltal med REPAB) före och efter åtgärd ... 44

Figur 5 Resultat uppföljning och jämförelse av årlig energianvändning projekterad, energikartläggning samt verklig ... 46

Figur 6 Resultat energiförbrukning kWh/m2, år projekterad, energikartläggning samt verklig ... 47

Figur 7 Resultat total energibesparing projekterad, energikartläggning samt verklig ... 47

Figur 8 Resultat - investeringskostnad, verklig mot projekterad ... 49

Figur 9 Resultat klimatpåverkan CO2 besparing i ton/år ... 49

Figur 10 Mätning, Temp Kontor ... 96

Figur 11 Mätning, RH Kontor ... 97

Figur 12 Mätning, temp kök ... 97

Figur 13 Mätning, RH kök ... 98

Figur 14 Mätning, Temp hall ... 98

Figur 15 Mätning, temp allrum ... 99

Figur 16 Mätning, RH allrum ... 99

Figur 17 Mätning, CO2 allrum ... 100

Figur 18 Mätning, Temp verkstad ... 101

Figur 19 Mätning, RH verkstad ... 101

Figur 20 Mätning, temp lekhall ... 102

TABELLFÖRTECKNING

Tabell 2 Teoretisk data – luftbehandlingsaggregat före/efter (Bilaga 20 Obligatorisk ventilationskontroll OVK & Bilaga 2 ventilationsaggregat) ... 27

Tabell 3 Sammanfattning projekterad energibesparing & kostnad – samtliga åtgärder (Bilaga 11 Ekonomisk verifiering) ... 28

Tabell 4 Nyckeltal gratisvärme för dagis (Warfvinge & Dahlblom, 2010) ... 30

Tabell 5 Graddagar 2014 – från Mälarenergi kalkylprogram ... 31

Tabell 6 U-värden från energikalkylprogram baserat på byggår och klimatzon (Bilaga 13) ... 32

Tabell 7 Indata för klimatskal beräkning av transmission. (Bilaga 13) ... 32

Tabell 8 Indata ventilation före efter åtgärd (Bilaga 2 & Bilaga 20 Obligatorisk ventilationskontroll OVK) ... 34

Tabell 9 Nyckeltal för beräkning av infiltration från EKL beräkningsverktyg från Mälarenergi ... 35

Tabell 11 Indata belysning ute (Bilaga 13) ... 37

Tabell 12 Indata el ventilation (Bilaga 2 & Bilaga 20 Obligatorisk ventilationskontroll OVK) 37 Tabell 13 Emissionsfaktorer fjv & el ... 38

Tabell 14 Indata REPAB nyckeltal ... 38

Tabell 15 Värmeanvändning (verklig) (Bilaga 7 Indata värmebehov västerås stad & Bilaga 14 Uppföljning energi) ... 39

Tabell 16 Elanvändning(verklig) (Bilaga 14 Uppföljning energi) ... 39

Tabell 17 Vattenförbrukning (verklig) ... 40

Tabell 18 Indata för ekonomisk kalkyl - från energikalkyl ...41

Tabell 19 Uppföljning - kostnader för åtgärder (Bilaga 10 Ekonomisk sammanställning sweco) ... 42

Tabell 20 Indata kostnader för investeringar i energikartläggning (Bilaga 10 Ekonomisk sammanställning sweco) ... 42

Tabell 21 Resultat energikalkyl före åtgärd, energikartläggning ... 43

Tabell 22 Resultat energikalkyl efter åtgärd, energikartläggning ... 43

Tabell 23 Resultatsammanställning från energikartläggning ... 44

Tabell 24 Resultat Besparing kallvatten ... 45

Tabell 25 Resultat ekonomiskkalkyl med payoff från energikartläggning ... 45

BETECKNINGAR

Beteckning Beskrivning Enhet

U-värde Värmegenomgångstal W/m2_,K

P Effekt W

E Energi kWh

Gt Gradtimmar Ch

Rh Relativ fuktighet (humiditet) %

A Area m2

FÖRKORTNINGAR

DUC Dataundercentral, till för att reglera diverse VVS-system i en fastighet.

LCC Life Cycle Cost - livscykelkostnad

SGBC Sweden Green Building Council

VVS Värme Ventilation och Sanitet

FTX Från- och tilluftsventilation med värmeåtervinning OVK Obligatorisk ventilationskontroll

T5 En sockelstandard för vanliga lysrör.

LED Light Emitting Diod, belysning vars ljus ej innehåller värme.

KWp KiloWattPeak, den maximala möjliga effekten för en solcell under satta förhållanden.

DEFINITIONER

Definition Beskrivning

U-värde Värmegenomgångstal, ett mått på hur pass bra värme går igenom ett skikt av en typ av material.

Gradtimmar Antal timmar det är uppvärmningsbehov (utetemperatur under 17 o_{C )}

Inneluft Luft inne i en lokal

Tilluft Luft som tillförs till lokalen Uteluft Luften som tas utifrån.

Definition Beskrivning

FTX Ventilationssystem där värmen från frånluften växlas av mot tilluften.

SFP Specifik fläkt effekt, anger fläktens el energieffektivitet. Värmebatteri Enhet som värmer tilluften utöver värmeåtervinningen. Klimatskal Byggnadsdelar som möter utomhus.

Köldbrygga Där två byggnadsdelar möts, exempelvis två väggar. Det uppstår ett högre u-värde än resterande klimatskal. Mineralull Material med lågt värmegenomgångstal, används som

isolering.

Kallvind Vindsutrymme som ej är uppvärmd.

A-temp Golvarea av byggnad som värms till mer än 10. Shuntgrupp Mellanliggande koppling för värmecentral och

värmesystem (radiator).

Cirkulationspump Pump för värmesystemet. Cirkulerar värmebärande vatten till radiatorer.

Byggherre Oftast beställaren. Byggherren anställer den arbetskraft som behövs för projektet.

Prelator Varmvattensparande enhet som kopplas på kran. Blandar in luft i vattnet.

Passivhus Byggnad som värms upp genom intern värmegenerering.

Fastighetsel El som används för fastighetsrelaterade system. Exempelvis; hissar, ventilationssystem och pumpar. Verksamhetsel El för verksamhet, exempelvis datorer, skrivmaskiner

och köksutrustning.

Investering Kapitalinsats som förväntas leda till framtida lönsamhet.

Payoff Avbetalningsperiod för en investering.

Byggherrekostnad Kostnad som byggherren tar i projektledning, bygglov, kontroller med mera.

14

1 INLEDNING

Projektets syfte är att undersöka utförda energieffektiviseringar samt utvärdera avvikelser mellan projekterat (framtaget av Sweco) och verkligt utfall. Samt att jämföra detta med en energikartläggning. Projektet innefattar en fallstudie på en förskola som genomgått energieffektivisering, utförd på order av Västerås stad.

Bilden nedan visar entrén till norra flygen av Erikslunds förskola.

Figur 1 Förskolan

Vid undersökningen av de utförda energieffektiviseringarna och av förskolans nya

energiprestanda saknades stor andel mätdata samt även möjlighet för mätning på utrustning. Detta ledde till att studien utvecklades till en teoretisk energikartläggning med

energiberäkningar. För att underlätta framtida energieffektiviseringsprojekt framtas utöver tidigare resultat även en guide för Västerås stad. Denna guide utformas som en checklista för att säkerställa att en utvärdering är möjlig i framtiden. Det är viktigt att redan från början projektera de mätpunkter som behövs för att möjliggöra uppföljning av energirelaterade systemen. Detta för att öka kvalitén och effektiviteten av Västerås stads

energieffektiviseringsprogram. Studien innefattar även jämförelser på förskolor och andra offentliga byggnader som genomgått liknande energieffektiviserande åtgärder där utfallet har studerats.

15

1.1 Bakgrund

För att kommunen ska nå de tänkta målen med att sänka energianvändningen med 20 % till år 2020 behövs energieffektiviseringar göras. Av Sveriges totala energianvändning går 40 % åt bostad- och servicesektorn, vilket år 2013 uppgick till 147 TWh. Hälften av den energin gick till uppvärmning, ca 80 TWh. Vilket visar att det finns potential att påverka en stor del av den totala energianvändningen genom att energieffektivisera (Energimyndigheten, 2015). Viktigt vid energieffektivisering är att inomhusklimatet inte påverkas negativt samt att investeringarna är ekonomiskt hållbara. För att säkerställa detta behövs en uppföljning som visar att energibehovet har minskat enligt plan, samt att systemen fungerar som de ska. I denna studie gjordes ett försök av en sådan uppföljning. Västerås stad har i nuläget ingen standardiserad mall som de tar med i planeringen för att uppföljning ska vara möjligt, vilket bör implementeras i projekteringsprocessen för att kunna genomföra en utvärdering. Under projektets gång upptäcktes brister i dokumentationshantering samt otillgänglig mätning av energisystemen. Dels hade fastighets- och verksamhetsel ingen separat mätning. Dessa brister gjorde att den primära uppgiften (uppföljning och verifiering) inte var möjlig helt praktiskt med de ovan nämnda förutsättningarna.

Genom att använda standardiserad energiprestanda i beräkningar kan avvikelser mellan beräknad och uppmätt energi minimeras. Detta arbetar Sveby i samarbete med bygg- och fastighetsbranschen aktivt med för att sätta standard, klargöra och verifiera med hjälp av flera verktyg och beräkningsmallar samt checklistor. Sveby står för ”Standardisera, Verifiera Energiprestanda i Byggnader”. I stora projekt med många aktörer inblandade uppstår ofta kommunikationsbrister (Sveby, 2012 [C]) vilket kan resultera i sänkt kvalité och

energiprestanda eftersom viss nödvändig teknik inte kommit med i planeringen. Om projektet består av olika installationer och installatörer kan det lätt bli för mycket

information för att det ska vara lätt att bearbeta så kallad ”informationskollaps”. Dokument som är nödvändiga kan råka försvinna i processen och det kan vara svårt att hålla koll och följa upp allt som utförs av entreprenörer (Sveby, 2012 [C]). För att minimera risken att detta uppstår samt att effektivisera Västerås stads projektdel tas ett dokument fram med

tillhörande checklista för Västerås stad att använda i senare energieffektiviseringsprojekt. Flera undersökningar och studier har utfärdats av olika aktörer och det visar sig att det i flera fall skiljer sig mellan det beräknade och det verkliga utfallet av värmeenergibehovet genom utvärderingar av energieffektiviseringar. Nedan presenteras några sådana exempel:

Enligt undersökningar som sammanställts av Belok påvisas det att projekterad och uppmätt energiprestanda skiljer sig i genomsnitt med 19 % (Philipsson & Dalenbäck, 2017). Rapporten nämner att vanliga orsaker till försämrat utfall är exempel; vädringsförluster, bruksbeteende, köldbryggor samt eventuella systemfel.

En rapport som utfärdats av (LÅGAN, 2014 [B]) visar att det även kan skilja sig åt det

positiva hållet där Norregårdsskolan verkliga energisänkning var bättre än den projekterade. Planerat skulle de sänka energianvändningen från 180 till 80 kWh/m2_{, efter uppföljning} visades energistatistik på att det sänkts till 54 kWh/m2_.

För att analysera de skillnader som finns mellan konsulternas beräknade värden samt verkligt utfall gör studien ytterligare en energikartläggning och värmebalans för Erikslunds förskola. Denna kartläggning ger möjlighet att kunna jämföra konsulternas energikalkyler och eventuellt hitta de åtgärder och brister som uppkommit mellan teoretiskt beräknade värdet och verkligt värde.

16

1.2 Syfte

Det huvudsakliga syftet var att göra en uppföljning av förskolans energiprestanda, genom att analysera projektets energiberäkningar och åtgärder med en energikartläggning samt genom att sammanställa uppmätt data för inomhusklimat och energianvändning. Som beskrivet i bakgrund har detta arbete även mynnat ut till att utveckla en instruerande manual som Västerås stad kan använda vid energieffektiviserande projekt. Målet är att denna manual, vid användning under projektets gång, ska säkerhetsställa att en uppföljning kan utföras i framtiden. Inomhusklimatet ska undersökas för att se hur det har påverkats av de energieffektiviserande åtgärderna.

1.3 Frågeställningar

• Hur har energianvändningen påverkats av energieffektiviseringsåtgärderna samt hur överensstämmer den mot de tidigare projekterade beräkningarna?

• Hur överensstämmer de ekonomiska beräkningarna med verkliga utfallet? • Hur har inomhusklimatet påverkats?

1.4 Avgränsning

Denna rapport berör en förskola belägen i Erikslund, Västerås. Arbetet har avgränsats till att mätningar och undersökningar gjorts på södra delen av förskolan, där de större barnen håller till.

Mätningar och undersökningar på elanvändningen och uppvärmningsbehovet har endast gjorts på den totala energimängden då denna studie hade bristande tillgång till mätdata. Investeringskostnader har undersökts och jämförts mellan projekterat och verklig kostnad. Enkätundersökningar och mätningar som har utförts på inomhusklimat tar med temperatur, relativ luftfuktighet samt koldioxid för sju utvalda rum.

Funktionen hos ventilationsaggregatet undersöks via avläsning av instrumentpanel. Mekaniska mätningar av ventilation har helt uteslutits då det ej fanns mätpunkter.

Energiberäkningar har utförts med erhållet kalkylblad från Mälarenergi i programmet Excel. Energikartläggningen har avgränsats till att endast räkna på de åtgärder som går att räkna på gällande teknik och klimatskal utan att flera antaganden behöver göras.

17

2

METOD

Arbetet som gjorts är en fallstudie på en sedan tidigare energieffektiviserad förskola. Studien utgörs av en utvärdering och analys av de energieffektiviserande åtgärderna som utfördes år 2015. I nedanstående stycken beskrivs metoden för insamling av material, fältmätningar samt frågeenkäter.

2.1 Insamling av data

Den totala uppmätta energin för värme- och elanvändning är tagen från ett serverbaserat program: Momentum. Med den totala energianvändningen för fastigheten under de senaste fem åren kan den verkliga energibesparingen tas fram, via differensen mellan

energianvändningen för året innan utförda åtgärder och efter.

Ekonomiska dokument som utgör investeringskostnader för projektet tas från digitala projektpärmar samt mejlkonversationer.

2.2 Energikartläggning

Energikartläggning utförs med hjälp av Excel-baserat kalkylprogram erhållet från Mälarenergi. Formler och indata som används i programmet redovisas i avsnitt 4.3.

2.3 Undersökning av system

Luftbehandlingsaggregatets funktion undersöks genom att studera information given av luftbehandlingsaggregatets instrumentpanel. Ventilationssystemet samt

uppvärmningssystemet undersöks tillsammans med förvaltare för att hitta potentiella systemfel. Mätningar av luftflöden samt motorströmmar och temperaturer samlas in via instrumentpanel.

2.4 Inomhusklimatet

Under projektets gång utfördes mätningar på inomhusklimatet, nedan är de mätare som användes i mätningarna, från vänster visas en temperatur och fuktmätare, därefter en som mäter och loggar temperatur, fukt och CO2 och sist en temperaturlogger som mäter och

18

loggar temperaturer. Loggningen av temperatur varade i ungefär en vecka och resultatet presenteras längre ner i rapporten.

Figur 2 Mätare: temperatur och fukt, fuktmätare & CO2 samt temperaturlogger

Det utformades en enkätundersökning som berör inomhusklimatet samt den nya

belysningen. Exempel på frågor som ställdes i enkätundersökningen var hur inneklimatet förändrats. Enkätundersökningen i sin helhet med tillhörande resultat hittas längre ner i rapporten.

19

3 LITTERATURSTUDIE

I detta kapitel sammanfattas artiklar och undersökningar som berör

energieffektiviseringsprojekt inom skolsektorn. Ytterligare behandlas källor angående

utvärderingsmetoder av energiprestanda. Dessa används senare som underlag för rapporten.

3.1 Uppföljning

Den litterära studien gällande uppföljning efter åtgärder på byggnad gällande energieffektivisering har i denna rapport delats upp i två delar, utvärderingen av energiprestandan och inomhusklimatet.

3.1.1 Energiprestanda

Efter införande av energieffektiviserande åtgärder är det viktigt att göra en uppföljning på objektet för att utvärdera att åtgärderna, dels ger den påverkan som var projekterad, och att inomhusklimatet inte påverkats negativt som resultat av åtgärderna. I ett examensarbete från Kungliga Tekniska Högskolan från (Mamic, 2016), studerades påverkan av

energieffektiviserande åtgärder vid renovering av en kontorsbyggnad. Studien av (Mamic, 2016) inriktade sig på jämförelsen mellan den teoretiska projekterade energieffektiviseringen kontra den faktiska påverkan enligt uppmätt energianvändning. Enligt presenterat resultat presterade byggnaden bättre än tidigare beräkning vid projektering, med ett totalt

energibehov på 54,4 kWh/m2_{,år jämfört med beräknat behov på 57,3 kWh/m}2_{,år. Olika} orsaker till detta resultat belyses i studien av (Mamic, 2016), bland annat uppskattningen av tappvarmvattenbehovet. Tappvarmvattenbehovet hade enligt projekterad energisimulering uppskattats till 5,0 kWh/m2_{,år, i kontrast till den uppmätta varmvattenanvändningen på 1,3} kWh/m2_,år.

I en studie presenterad av (LÅGAN, 2014 [B]) kommer man fram till ett liknande i resultat som studien (Mamic, 2016) presenterad ovan, att den faktiska påverkan av

energieffektiviserande åtgärderna resulterade i ett bättre resultat än projekterat.

Energieffektiviserande åtgärder kan enligt rapporten av (LÅGAN, 2014 [B]) implementeras i praktiken för att sänka energianvändningen för en fastighet. Norregårdsskolan i Växjö är ett exempel i en studie av (LÅGAN, 2014 [B]), där även de rustar sig för framtidens

energibesparingsmål som riksdagen satt upp. I rapporten av (LÅGAN, 2014 [B]) var deras mål att med energieffektiviseringsåtgärder och nya tekniska lösningar kunna minska energiförbrukningen med mer än 50 %, från 180 till 80 kWh/m2_{, år. Detta lyckades de att} göra genom att först undersöka klimatskalet där täthet och isolering var viktigt, de bytte även fönster till energisparfönster samt bytte ventilationssystemet mot ett värmeåtervinnande system med aktiva don med variabelt flöde. En annan viktig åtgärd var att sätta

närvarostyrning på belysningen för att minska fastighetselen. Energistatistik av fastigheten visade att skolan minskade sin energianvändning från 180 till 54 kWh/m2_{, år}

(graddagskorrigerat), vilket var lägre än beräknat. Efter att åtgärderna blev upprättade utfördes mätningar av inomhusklimatet under ett år. Resultatet visar att över 80 % är nöjda med inomhusklimatet samt att temperaturen ligger mellan 21-24 o_{C. En annan investering i}

20

rapporten (LÅGAN, 2014 [B]) var att installera 30 kWp solceller. Investeringskostnaden för alla energieffektiviserande åtgärder blev totalt 2,8 Mkr. Dessa investeringar gjordes i

samband med en ombyggnation av skolan. Enligt LCC-kalkyl var alla åtgärderna avbetalade inom en period på 4 år.

Skillnad i nåbara resultat för energianvändning skiljer sig ofta mellan om projektet i fråga är en nybyggnation eller ombyggnation. I en rapport av (Andersson, 2014 [A]) på Norrskenets förskola som var en nybyggnation och på grund av detta kunde de enligt (Andersson, 2014 [A]) mer kontrollerat och enklare ta fram ett klimatskal med väldigt lågt U-värde. U-värdena för klimatskalets olika delar var som lägst 0,07 W/m2_{,K och som högst 0,088 W/m}2_,K. Denna rapport behandlar en nybyggnation av en energisnål ”passivhus”. Vid nybyggnationer är det möjligt att teoretiskt beräkna samt simulera energiprestanda, och hamna väldigt nära i verkligheten. Det beräknade uppvärmningsbehovet var enligt (Andersson, 2014 [A]), 34 kWh/m2_{, år och det uppmätta (normalårskorrigerade) uppmättes till 33 kWh/m}2_{, år.}

Fastighetselen var beräknat till 25 kWh/m2_{, år, och uppmätt blev 28 kWh/m}2_{, år, vilket är ca} 10 % ökning.

Ovan nämnda energieffektivisering och/eller renoveringar berörde antingen kontorsbyggnad eller skolor, vilket kan skilja sig mot åtgärder gjorda mot ett boende. I en annan studie av (Engelund Thomsen, et al., 2016), undersöktes ett nyligen renoverat lägenhetskomplex där diverse åtgärder utfördes som byte av ventilation från endast frånluft till ventilationsaggregat med värmeåtervinning, tilläggsisolering på väggar och byten av fönster. Den projekterade energibesparingen hade beräknats till 42,7 kWh/ m2_{,år (från 137,5 till 94,8 kWh/ m}2_,år). Uppmätta energibesparingen enligt mätdata uppgick till 43,5 kWh/ m2_{,år (från 139,1 till 95,6} kWh/ m2_{,år) efter renoveringarna.}

3.1.2 Inomhusklimat

Inomhusklimatet påverkas huvudsakligen av tre faktorer: temperatur, relativ luftfuktighet och koldioxidhalt. Det är ett mått eller riktlinje på hur klimatet ska vara för att upplevas som behagligt. (Socialstyrelsen, 2005) har tagit fram en riktlinje för hur klimatet ska vara på olika arbetsplatser.

Enligt arbetsmiljöverket (AFS 2009:2) bör koldioxidhalten för lokaler (som i detta fall, en förskola) vara <1000 ppm. Kravet på inomhustemperaturen är även taget från

arbetsmiljöverkets rekommendationer att det under alla årstider exklusive sommartid ej ska överstiga 24 o_C.

I (Socialstyrelsen, 2005) sätts kravet att den relativa luftfuktigheten inomhus ska vara inom intervallet 30–70 %. Vid luftfuktigheter under 30 % kan huden kännas torr och irriterad och över 70 % relativ fuktighet ökar risken för kvalster och kan orsaka fuktrelaterade problem på byggnaden.

I en litteraturrecension från Delft University of Technology(Ortiz , Itard, & Bluyssen, 2020) påvisades det att de flesta studier under de senaste fem åren gällande energieffektivisering av byggnader lade fokus på uppföljningen av energiprestandan. Därmed blir

energieffektiviserande åtgärders påverkan på inomhusklimatet mindre upplyst i dessa typer av studier.

Men i den tidigare nämnda studien (Engelund Thomsen, et al., 2016) undersöktes ett lägenhetskomplex där det lades lika stora delar fokus på utvärderingen av energiprestanda

21

som för inomhusklimatet. I studien utfördes utvärderingen för inomhusklimatet (efter utförda åtgärder) med både loggning av temperatur, relativ luftfuktighet, samt koldioxidhalt och med ett frågeformulär för de boende. Medelvärden för de tidigare nämnda luftvärdena hos tre presenterade lägenheter uppmättes till:

• Temperatur: 20,4 – 22,1 [o_C]

• Relativ luftfuktighet: 31 – 33 [%] • Koldioxidhalt: 450 – 580 [ppm]

Resultaten från studiens (Engelund Thomsen, et al., 2016) frågeformulär påvisade till majoriteten en väldigt positiv förändring i inomhusklimatet, speciellt gällande

inomhustemperaturen under vinterperioderna. Största negativa förändringarna som belystes av formulärets resultat var ljudstörning från utrustning samt ökad kondensering på utsidan av fönstren.

3.2 Sveby Energiavtal 12

Energiavtal 12 (Sveby, 2012 [C]) innefattas av fyra delprocesser: krav, beräkning, mätning samt verifiering. Via ”krav” formuleras projektets energiprestandakrav. Beräkningar för byggnadens energibehov utförs med brukarindata från Sveby (Sveby, 2012 [A]). Mätningar utförs enligt Svebys mätföreskrifter. De är framtagna för att kunna verifiera avtalat

energikrav via mätning av byggnadens energianvändning, dess energiprestanda. Totalt innefattas 13 föreskrifter för bedömningen av byggnaden.

1. Mätning av energi till uppvärmning och tappvattenvärmning. 2. Mätning av energi till komfortkyla.

3. Mätning av tappvarmvattenanvändning. 4. Mätning av driftel (fastighetsel).

5. Mätning av area.

6. Mätning av uteluftsflöde i lokaler. 7. Mätning av processenergi i lokaler. 8. Mätutrustningens osäkerhet.

9. Utförande av mätning och registrering av mätdata. 10. Energi till tappvattenvärmning.

11. Normalårskorrigering av energi till uppvärmning och komfortkyla. 12. Byggnadens energiprestanda.

13. Jämförelse med krav enligt BBR.

Föreskrift §1 i (Sveby, 2012 [A]) anger att mätning ska göras för all inkommande levererad energi gällande uppvärmning samt värmning av tappvattnet. Denna mätning ska göras uppdelat på varje form av energikälla (för uppvärmning och tappvattenvärmning) med huvudmätare.

Föreskrift §3 i (Sveby, 2012 [A]) för framtida beräkning av tappvattenvärmningen ska mängden levererat varmvatten mätas.

Driftelen ska enligt föreskrift §4 i (Sveby, 2012 [A]) mätas med minimum på en elmätare per byggnad. Driftelen är fastighetselen, separat från verksamhetsel.

22

I föreskrift §9 i (Sveby, 2012 [A]) anges det att mätningsperioden ska utföras under 36 månader, detta gäller för §1, §2, §3, §4 samt §7 också i (Sveby, 2012 [A]).

Verifiering görs för att finna avvikelser samt justera värdena utifrån Svebys (Sveby, 2012 [B]) egna standardiserade brukarindata. Det kan vara tillexempel att uteluftflödet kan behöva korrigeras om extra frånluftsutrustning som används under uppvärmningssäsong som överstiger BBRkrav på 0,35 l/s, m2 _{(till exempel köksfläktar i professionella kök). De} ytterligare två stegen i verifieringsprocessen utgörs av att finna och analysera de fel som orsakade avvikelser.

3.3 U-värde

Värmegenomgångstalet U är ett mått på de byggnadstekniska egenskaperna gällande värmeledningsförmåga och kan beräknas med följande formelfrån en rapport av Boverket. (Boverket, 2010).

𝑈 = (𝑅𝑠𝑖+ 𝑅𝑠𝑒+ ∑𝑛𝑗=1𝑅𝑗) −1

Formel 1

Där: 𝑅_𝑠𝑖 & 𝑅𝑠𝑒 är inre respektive yttre värmeövergångsmotståndet.

3.3.1 Historik om U-värde

I en rapport från Lunds tekniska högskola (Irminger Street, 2008) tas det upp att när oljekrisen kom till Sverige 1973 behövde bygglagstiftningen skärpas genom att minska energianvändningen i den lokala sektorn. Den tidigare byggnormen BABS 1960 handlade inte så mycket om energiförbrukning utan mer om komfort. Det blev därför framtaget en ny byggnorm som innefattar krav på vissa U-värden. Ett U-värde som inte blev ett krav utan mer som en rekommendation är betongplattan där rekommendationen blev satt till 0,3 W/ m2_,K,

3.4 Gradtimmar

Gradtimmar är enligt (Warfvinge & Dahlblom, 2010) ett mått av det antal timmar som fastigheten behöver värmetillskott under eldningssäsongen. Eldningssäsongen är den tid på året då utomhustemperaturen är under gränstemperaturen. Gränstemperaturen beror på många olika faktorer som byggnadens byggtekniska egenskaper så som

värmegenomgångstal, ventilation, fönsterstorlek med solinstrålning samt den interna värmelasten. I äldre bostäder kan den vara hög som +17 o_{C, medan i mer moderna ända ner} mot +5 o_C.

23

3.5 Teknisk beskrivning

I följande underliggande stycken beskrivs teknik samt system som berörs i denna studie.

3.5.1 Tilläggsisolering

I (Isover, 2016) kan man läsa att tilläggsisolering är när ett lager av någon form av isolering adderas till befintligt klimatskal. Mineralull och frigolit är några av de vanligaste typerna av material som används som isolering. Dessa åtgärder kan sänka en byggnads

uppvärmningsbehov med ca 25 %.

3.5.2 Ventilation

(Warfvinge & Dahlblom, 2010) beskriver i sin bok flera olika typer av ventilationssystem, (Warfvinge & Dahlblom, 2010) beskriver att mekanisk ventilation av den enklaste varianten kallas ”frånluft” och betecknas F, då bildas ett undertryck med hjälp av att en eller flera fläktar suger ut luft till omgivningen och tilluften kommer från springor av fönster och dörrar eller via luftintag. Ett annat system är enligt (Warfvinge & Dahlblom, 2010) ett ”från- och tilluft utan värmeåtervinning” betecknat FT-system. Det sista vanliga ventilationssystemet och även det viktigaste ur energibesparing är enligt (Warfvinge & Dahlblom, 2010) ett ”från och tilluft med värmeväxling” ett så kallat FTX-system. FTX systemet bygger på att det är till- och frånluft med någon form av värmeåtervinning där värme överförs från frånluften och värmer upp den kalla tilluften. En roterande värmeväxlare som är det system som förskolan utrustades med som är ett system med hög temperaturverkningsgrad. I det roterande hjulet finns enligt (Warfvinge & Dahlblom, 2010) ett stort antal små kanaler av metall som värms upp på frånluftsidan av rumstemperaturen sedan snurrar detta hjul över till tilluftsidan och där kyler tilluften kanalerna och går sedan som ut som varmare luft med maximalt 85 % av rumstemperatur, därför sitter det ofta ett värmebatteri som värmer upp den resterande temperaturen upp till börvärde. Under sommaren behövs inte tilluften värmas utan då kan värmeväxlaren istället återvinna kyla från ett kylsystem. I annat fall kan rotorns varvtal varvas ner från ca 20 till 0,5 varv/min säger (Warfvinge & Dahlblom, 2010), detta för att spara elenergi. När det är riktigt kallt ute kan det även behövas att rotorns varvtal minskas ibland som ett avfrostningsskydd. En roterande värmeväxlare har som sagt små kanaler som luften strömmar igenom och det ger enligt (Warfvinge & Dahlblom, 2010) uppskov till ett stort tryckfall och därför kan fläktens arbete öka. Värmebesparingen väger i sin tur upp detta.

3.5.3 Styrsystem

Styrsystem beskriver (Warfvinge & Dahlblom, 2010) i sin bok ett system med syfte att reglera innetemperaturen i fastigheter med mål att få konstant temperatur över hela året behöver ett styr- och reglersystem vara kopplat till värmesystemet. Det kopplas enligt (Warfvinge & Dahlblom, 2010) till befintlig shuntgrupp med tillhörande temperaturgivare och

reglerventiler som styr flödet beroende av temperaturen. Styrsystemet kan även vara termostater som sitter på radiatorerna som även där reglerar flödet för rätt temperatur. Det innefattar i princip allt som styr temperaturen i fastigheten gällande VVS.

24

3.5.4 Belysning

Forskning inom elenergibesparing visar i (Ljuskultur, 2016 [A]) att belysning är den investering som ekonomiskt och miljömässigt ger störst skillnad. Hela 20-30 % av totala elkonsumtionen i offentlig verksamhet går till belysning.

3.5.4.1 LED belysning

LED står för ”Light Emittting Diod” och är en typ av lampa. LED-lampor skiljer sig enligt (Ljuskultur, 2016 [A]) från andra lampor som exempelvis glödlampor och halogenlampor på så sätt att dess ljusstråle ej avger någon form av värme, dock avger själva lampan värme. Denna värme leds bort, vilket leder till att LED har en mycket längre livstid än vanliga glöd- och halogenlampor, ca 15 ggr längre enligt.

3.5.4.2 Närvarostyrning

Närvarostyrning är enligt (Ljuskultur, 2013 [B]) en typ av styrsystem ofta funnet i offentliga byggnader som skolor och liknande. En rörelsedetektor installeras på platser i byggnaden där det ibland kan bli folktomt längre perioder. Med närvarostyrningen sätts endast lamporna igång då den detekterar rörelser.

3.5.5 Cirkulationspumpar och shuntar

I boken av (Warfvinge & Dahlblom, 2010) beskriver de att för vattenburna värmesystem inkopplat till fjärrvärmenätet behöver den heta framledningstemperaturen sänkas, detta kan göras genom shuntning mellan fram och retursidan. Det vill säga framledande varmvatten beblandas med svalt returvatten genom en trevägskoppling. Efter trevägskopplingen sitter en cirkulationspump som trycker vattnet på sekundärsidan vidare till värmesystemet.

Temperaturregleringen skes sedan enligt (Warfvinge & Dahlblom, 2010) via reglerventiler som är kopplat till styrsystem.

3.5.6 Injustering av värme

I en rapport från (Lönn, 2013) beskrivs det att när en byggnad har genomgått energieffektiviserande åtgärder som tilläggsisolering och värmeåtervinning behöver

byggnaden genomgå en injustering av värmesystemet, detta görs på grund av att byggnaden inte behöver samma värmetillskott som före åtgärderna och för att förhindra att den

överblivna värmen vädras ut. Injusteringen görs enligt (Lönn, 2013) i vattenburna värmesystem så att rätt tryck och rätt flöde går till respektive radiator. På så vis kan fastigheten få rätt temperatur i hela byggnaden, byggnaden kan spara energi på att temperaturen inte överstiger en viss gräns och att cirkulationspumpen inte höjer trycket onödigt mycket.

25

3.5.7 Vattenbesparande åtgärd

I (Hildago, 2016) står det beskrivet att en varmvattenbesparande åtgärd är att installera perlatorer på befintliga tappkranar. De är munstycken som skruvas på vattenkranar och gör att vattnet blandas med luft, vilket resulterar i lägre vattenanvändning. En sekundär effekt av lägre vattenanvändning är att andelen värme till varmvatten också minskar.

26

4 AKTUELL STUDIE

Nedanstående kapitel innehåller objektbeskrivning, ekvationer och formler samt

tillvägagångsätt för de metoder som används i energikartläggningen samt för uppföljningen av energi och ekonomiska data. Även de krav som var satta som mål och verifiering av dessa krav, det vill säga verkliga värden.

4.1 Beskrivning av objektet samt de åtgärder som utförts

Förskolan är byggd på slutet av 70-talet och består av ett plan i fyra flyglar med varsin avdelning samt med en mittendel som består av kök, kontor och omklädningsrum. Det finns en kallvind som nyligen har blivit tilläggsisolerad med 300 mm isoleringsmattor. På

kallvinden stod även ett gammalt ventilationsaggregat som togs bort och ersattes med ett nytt. Det nya aggregatet placerades i ett utbyggt fläktrum på markplan. Aggregatet styrs av ett tidsrelä och går 06-18 vardagar och det nya aggregatet har värmeåtervinning av roterande slag med en temperaturverkningsgrad på 80 %. Belysningen har bytts ut mot LED med närvarostyrning. Byggnaden värms upp via fjärrvärme där värmen shuntas ut i en radiatorkrets (ny shunt med varvtalsstyrd cirkulationspump) samt ventilationskrets. Styrsystem för VVS byttes ut och då gjordes även en injustering av värmesystem.

4.1.1 Klimatskalet

Tabellen nedan visar sammanställning för klimatskalets U-värden för förskolan. All information om klimatskalets uppbyggnad och dess respektive u-värden har samlats in av konsultfirman Sweco vid deras energi- och ekonomirelaterade beräkningar. Denna

information presenteras nedan samt redovisas i Swecos Excel fil, se blad 1 i (Bilaga 13).

Tabell 1 Klimatskalet beskrivning U-värden (Bilaga 13)

Byggnadsdel Material U-värde [W/ m2_{, K]}

Väggar 23mm träpanel, 20mm gips,

30+120 mm mineralull

0,24

Tak 23 mm träpanel, 3mm papp,

195 mm isolermatta

0,19 före, 0,07 efter

Golv 30 mm cellplast och 200

mm betong

1,09, (Mer rimlig antagande 0,3)

Fönster Vanliga 2 glas 2,2

Dörrar Vanliga 2,5

Den enda klimatskalsrelaterade åtgärden som genomfördes var tilläggsisolering av taket. Där 300 mm mineralull lades till på kallvinden för att sänka dess totala u-värde. Kallvinden består av 23 mm träpanel, 3 mm papp, 195 mm isolermatta och har ett totalt U-värde på 0,19

27

W/m2_{,K. Efter att tilläggsisoleringen genomförts har 300 mm mineralull adderats på} kallvinden och det nya U-värdet blir då 0,07 se blad 4 i (Bilaga 14).

4.1.2 Ventilationssystem

De föregående ventilationsaggregaten var fabrikat från 1976 (original), utgjordes av ett tilluftsaggregat med tillhörande fyra eftervärmningsbatterier samt frånluftsfläktar med tidursstyrning. Rivningen av det föregående ventilationssystemet gjordes i samband med tilläggsisoleringen av kallvinden. Sammanfattande data för båda luftbehandlingssystemen redovisas i tabellen nedan, all data är hämtad från Sweco och finns under (Bilaga 20 Obligatorisk ventilationskontroll OVK) samt (Bilaga 2 ventilationsaggregat).

Tabell 2 Teoretisk data – luftbehandlingsaggregat före/efter (Bilaga 20 Obligatorisk ventilationskontroll OVK & Bilaga 2 ventilationsaggregat)

Före Efter

Aggregat Fr. 1976 Swegon GOLD 30 ERX

Värmeväxlare Ingen Roterande

Värmeåtervinning [kWh/år] 0 78 917

Total eleffekt fläktar [kW] 6,23 4,72

Tilluftstemperatur [Co_{] 22 19}

Tilluftsflöde [l/s] 2200 2 200

Frånluftsflöde [l/s] 2200 2 200

Tabellen ovan redovisar indata för det äldre ventilationsaggregatet samt det

ventilationsaggregatet som installerades istället. Det nya ventilationsaggregatet har en värmeåtervinning på 78,9 MWh/år.

4.1.3 Övriga system

Övriga tekniska system presenteras nedan.

De övriga energibesparande åtgärder som utfördes var:

1. Byte av styrsystem

2. Byte av belysning med närvarostyrning 3. Byte av cirkulationspump och shuntar 4. Injustering värme

5. Perlatorer (snålspolande)

Det gamla styrsystemet har bytts ut mot ett mer modernt. Styrsystem är nu kopplat till en DUC (Data-Under-Central). Ventilationsaggregatet, shuntar och värmesystemet kan då styras via denna DUC i undercentralen samt mätdata och larm kan samlas in.

Belysningen var från början lysrörsarmaturer med blandade effekter mellan 18-60W styck. Endast närvarostyrning fanns i den södra delen av byggnaden samt lekrum. Detta byttes till modern LED-belysning med närvarostyrning.

Cirkulationspumpar till värmesystem och ventilation som finns i undercentralen byts ut mot nya med variabelt flöde och shuntar byts ut mot mer moderna för att få en bättre reglering.

28

Injustering av värme görs ofta när tilläggsisolering utförts för att minimera risken att värmen vädras ut.

Varmvattenbesparande åtgärder omfattas av installation av perlatorer på vattenkranarna i byggnaden.

4.2 Projekterad energisimulering & kostnad från konsult

I detta kapitel redovisas indata i form av resultat från konsults tidigare projekterade energisimulering för valda energieffektiviserande åtgärder samt dess (enligt konsult) uppskattade kostnad.

4.2.1 Totalt för alla åtgärder

Nedan kommer en sammanfattande tabell innefattande de energi- och ekonomiberäkningar som Sweco kom fram till för de åtgärder som utförts. Investeringskostnader är hämtade ur (Bilaga 11 Ekonomisk verifiering). Och energi kalkyler är från blad 3 i (Bilaga 14). Tabellen nedan visar att den totala energibesparingen var beräknad att bli 121 619 kWh/år, den totala kostnaden för projektet exklusive byggkostnader planerades till 1 684 000 kr.

För ett projekt som detta tillkommer även en byggherrekostnad som uppgår till 15 % av den totala kostnaden för, i detta fall, alla åtgärder. Byggherrekostnaden blev enligt Sweco & Västerås stad 247 200 kr vilket gav en total summa på 1 895 200 kr vilket hämtas från (Bilaga 14 Uppföljning energi).

Tabell 3 Sammanfattning projekterad energibesparing & kostnad – samtliga åtgärder (Bilaga 11 Ekonomisk verifiering)

Energibesparande

åtgärd Värmebesparing [kWh/år] El besparing [kWh/år] Kostnad [kr]

Tilläggsisolering 10 728 138 000 Byte av ventilation 78 917 2 751 750 000 Byte av styrsystem 7 600 324 000 Belysning m. närvarostyrning 14 760 290 000 Byte cirkulationspump och shuntar 1 275 70 000 Injustering värme 3 800 69 000 Varmvattenbesparing 1 788 7 000 Totalt 102 833 18 786 1 684 000

29

4.3 Energikartläggning uppföljning

Energikartläggningen som utfördes i denna undersökning är uppdelad i värmebalans uppdelad på klimatskal, ventilation, ofrivillig ventilation med mera, antaganden, beräkningsmetoder, el är också sådant som redovisas nedan med tillhörande kalkyler. Indata till kalkylen fås från Sweco och Västerås stad. Kalkylprogrammet som har använts för beräkningarna har Mälarenergi bidragit med och de formler som används i

kalkylprogrammet presenteras i nedanstående avsnitt.

U-värden och indata för ventilation och belysning är samma som för Sweco utom U-värdet för golv som är taget från nyckeltal i kalkylprogrammet.

4.3.1 Värmebalans för Erikslunds förskola

En viktig del av uppföljningen är att göra en värmebalans över fastigheten. Detta gjordes via energikalkylprogrammet som Mälarenergi tillhandahöll projektet. De viktigaste delarna i värmebalansen är:

• Transmissionsförlust Pt • Ventilation Pv

• Luftläckage ”oavsiktlig ventilation” Pov

En del gratis värmeenergi kan tillföras genom:

• Solinstrålning Ps – (utesluts i denna rapport) • Intern värmegenerering Pi

Resterande värme tillförs genom uppvärmningssystemet:

• Värmesystem Pw

Värmeeffektbalansen blir alltså den tillförda värmen är lika stor som förlusterna.

𝑃𝑡+ 𝑃𝑉+ 𝑃𝑂𝑉 = 𝑃𝑊+𝑃𝑆+ 𝑃𝑖 Formel 2

I denna undersökning utesluts solinstrålning.

Transmissionsförluster är den värmeeffekt som går igenom väggar tak och golv, samt fönster och dörrar. Transmissionsförlustens effekt beräknas med ytans värmegenomgångstal (U-värdet) och area samt temperaturskillnaden på de olika sidorna.

𝑃𝑡= 𝑈 ∗ 𝐴 ∗ 𝑇𝑖− 𝑇𝑢 Formel 3

För att få energin behövs en tidskonstand, ett sätt för att få ut en byggnads transmissionsenergiförlust (förutom genom simuleringsprogram) är att använda gradtimmar, gradtimmar är en förenklad metod som inte ger ett lika exakt värde som simuleringsprogram.

Det beräknade energibehovet jämförs med verklig graddagsjusterat värmebehov för valt år, i denna rapport undersöks året 2014 som är året före energieffektiviseringsåtgärderna

30

Solinstrålning och internvärmegenerering är ett gratistillskott av värme som kommer från bland annat, människor, elektronik, belysning och kan förkortas till Pg.

Tabellen nedan visar nyckeltal för internvärmegenerering som hämtas från tabell 4:3 i (Warfvinge & Dahlblom, 2010) dessa nyckeltal används sedan i formel 4.

Tabell 4 Nyckeltal gratisvärme för dagis (Warfvinge & Dahlblom, 2010)

Verksamhet Personvärme (W/m2_Atemp) Belysning (W/m2_,Atemp) Elapparater (W/m2_Atemp) Förskola 6 8 2

Nedan presenteras använda formler (Formel 3 - 7) tagna från (Warfvinge & Dahlblom, 2010).

𝑃𝑔= 𝐴𝑡𝑒𝑚𝑝∗ (𝑃𝑒𝑟𝑠𝑜𝑛𝑣ä𝑟𝑚𝑒 + 𝐵𝑒𝑙𝑦𝑠𝑛𝑖𝑛𝑔 + 𝐸𝑙𝑎𝑝𝑝𝑎𝑟𝑎𝑡𝑒𝑟) Formel 4 Gratis energin kan då beräknas med hjälp av Pg.

𝐸𝑔= 𝑃𝑔∗ ℎ𝑣𝑒𝑟𝑘𝑠𝑎𝑚ℎ𝑒𝑡 Formel 5

Där ℎ_{𝑣𝑒𝑟𝑘𝑠𝑎𝑚ℎ𝑒𝑡} är verksamhetstiden, d.v.s. de antal timmar förskolan har öppet. I detta fall antas det vara 8h om dagen 5 dagar i veckan.

När Pg och Eg är beräknat kan gränstemperaturen beräknas från formeln för erforderlig momentan värmeeffekt från värmesystem:

𝑃𝑤= 𝑄𝑡𝑜𝑡∗ (𝑇𝑖𝑛𝑛𝑒− 𝑇𝑢𝑡𝑒) − 𝑃𝑔 Formel 6

Gränstemperatur är den temperatur då värme behöver tillföras byggnaden som beskrevs ovan och kan beräknas ut efter gratiseffekttillskottet räknats ut med följande formel:

𝑇𝑔= 𝑇𝑖𝑛𝑛𝑒− ( 𝑃𝑔

𝑄_𝑡𝑜𝑡) Formel 7

Gränstemperaturen sätts till samma som innetemperatur då den interna värmegenereringen är försumbar mot värmeeffektbehovet för denna fastighet. Stor anledning till detta är den stora luftmängden som en förskola kräver som behöver värmas upp.

𝑇𝑔= 𝑇𝑖𝑛𝑛𝑒 Formel 8

4.3.2 Dimensionerande vinterutetemperatur

Den dimensionerande vintertemperaturen är enligt (Boverket, 2017) den troliga kallaste temperatur som värmesystemets effekt beräknas utifrån. Det är en medeltemperatur baserat på statistik från SMHI och beror på vart i landet du befinner dig. Temperatur ute (Tute) sätts till dimensionerande vintertemperatur DVUT som enligt (Boverket, 2017) är -18,4 o_C.

4.3.3 Normalårskorrigering – graddagsmetoden

Den värmeenergi som inhämtats från Västerås stad har normalårskorrigerats med graddagsmetoden. Syftet med normalårskorrigering är enligt (Levin, 2016) att minska osäkerheterna med klimatdata i energiberäkningar. Normalårskorrigering baseras på kvoten mellan referensår och normalår för uppvärmningsenergin. Varje år hämtas antal graddagar via SMHI för den kommun som väljs.

För att normalårskorrigera uppvärmningsenergin beskriver (SMHI, 2015) att det behövs referensårets graddagar samt normalårets graddagar, den värmeenergi som inte är

31

väderberoende exempelvis tappvarmvatten dras av innan normalårskorrigeringen utförs och läggs sedan tillbaka.

Nedanstående tabell presenterar gradtimmar samt medeltemperatur från kalkylblad som erhållits från kalkylprogrammet från Mälarenergi. Gradtimmar referensår fås genom att summera kolumnen för referensår och blir, 3693h och årsmedeltemperatur blir 7,1 °C vilket

fås från kalkylprogrammet men kan beräknas genom att ta medelvärdet för samtliga medeltemperaturer.

Tabell 5 Graddagar 2014 – från Mälarenergi kalkylprogram

Månad Normalgraddagar Referensår graddagar Medeltemperatur

Januari 622 615 -6,4 Februari 567 431 -0,9 Mars 520 406 2,4 April 356 300 5,3 Maj 188 201 12,3 Juni 79 101 15,7 Juli 27 8 17,7 Augusti 51 60 15,8 September 171 169 14,2 October 328 268 6,5 November 463 376 1,0 December 590 563 1,3

Formler (Formel 8-10) av (SMHI, 2015) för graddagsjustering:

𝐸𝑔𝑟𝑎𝑑𝑑𝑎𝑔= 𝐸𝑢𝑝𝑝𝑣ä𝑟𝑚𝑛𝑖𝑛𝑔∗ 𝐾𝑜𝑟𝑟𝑖𝑔𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔𝑠𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 Formel 9 𝐸𝑢𝑝𝑝𝑣ä𝑟𝑚𝑛𝑖𝑛𝑔= 𝐸𝑓𝑗𝑣− 𝐸𝑡𝑎𝑝𝑝𝑣𝑎𝑟𝑚𝑣𝑎𝑡𝑡𝑒𝑛 Formel 10 𝐾𝑜𝑟𝑟𝑖𝑔𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔𝑠𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 = 𝐺𝑟𝑎𝑑𝑑𝑎𝑔𝑎𝑟𝑅𝑒𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑠 𝐺𝑟𝑎𝑑𝑑𝑎𝑔𝑎𝑟_{𝑁𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙 å𝑟} Formel 11 Där: 𝐸𝑔𝑟𝑎𝑑𝑑𝑎𝑔= 𝐺𝑟𝑎𝑑𝑑𝑎𝑔𝑠𝑗𝑢𝑠𝑡𝑒𝑟𝑎𝑑 𝑣ä𝑟𝑚𝑒𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖

4.3.4 Gradtimmar

När effektförlusterna i energibalansen beräknats fram behövs en tidskonstand för att få ut energin, ett sätt att beräkna värmeenergibehovet är med hjälp av gradtimmar. Gradtimmar är ett mått på de antal timmar då uppvärmningssystemets energi behöver tillföras

byggnaden. Den anges ur tabell som en funktion av normalårstemperatur och

gränstemperatur. Gradtimmar fås i energikalkylen via tabell se (Bilaga 19). Tabellen visar normaltemperatur för Västerås som är 6 grader i X-led och en gränstemperatur av 22 grader

32

i Y-led som i sin tur ger 123 100 gradtimmar, vilket fås ur kalkylprogrammet från Mälarenergi.

4.3.5 Klimatskal – transmissionsförluster

I detta kapitel redovisas byggnadens indata för transmissionsförluster genom klimatskalet. Indata för U-värden och area är taget från Swecooch syns i tabellen nedan. Det enda som frångår Swecosindata är U-värdet för golv som antas vara 0,3 istället för 1,09, värdet 0,3 hämtas från rekommenderade U-värden för byggnaden från kalkylprogrammet som

Mälarenergi tillhandahåller som i sin tur kommer från en samling historiska U-värden 1975 SBN75. Detta för att få en mer rimlig energibalans mot normalåret.

Tabellen nedan visar kommer från EKL kalkylprogrammet, och visar den indata som används i EKL beräkningar för klimatskalet i rapporten, värdena för U-värden tas från Swecossammanställning som kan ses i (Bilaga 13);

Tabell 6 U-värden från energikalkylprogram baserat på byggår och klimatzon (Bilaga 13)

1975-2005 Konstruktion Vägg Konstruktion Tak Golv

Temperaturzon Tegel Tung Lätt Tung Lätt

Zon1(Luleå) 0,25 0,25 0,25 0,17 0,17 0,3

Zon2(S-vall) 0,25 0,25 0,25 0,17 0,17 0,3

Zon3(Sthlm) 0,3 0,3 0,3 0,2 0,2 0,3

Zon4(Gbg) 0,3 0,3 0,3 0,2 0,2 0,3

Nedanstående tabell kommer från EKL kalkylprogrammet och visar area för väggar och fönster samt U-värden för transmissionsberäkningar genom klimatskalet indata fås från (Bilaga 13). U-värde på fönster är 2,2 W/ m2_{,K enligt indata från Sweco se (Bilaga 13).} Tabell 7 Indata för klimatskal beräkning av transmission. (Bilaga 13)

Transmission U-värde Fönster

Huskropp Yta Yta m2 _{Före Efter Yta}

Norr Vägg 190 0,25 0,25 51 Norr Dörr 15 2,50 2,50 0 söder Vägg 179 0,25 0,25 74 söder Dörr 3 2,50 2,50 0 Öster Vägg 81 0,25 0,25 21 Väst Vägg 87 0,25 0,25 15 Väst Tak 894 0,20 0,07 0 Golv 894 0,30 0,30 0

33

I boken av (Warfvinge & Dahlblom, 2010) beskrivs det för att beräkna byggnadens transmissionsförluster som är byggnadens värmeförluster genom klimatskalet behövs värmegenomgångstalet för klimatskalets olika delar.

Klimatskalet beräknas enligt (Warfvinge & Dahlblom, 2010) med följande formel:

𝑄𝑡= ∑𝑛𝑖=1𝑈𝑖∗ 𝐴𝑖+ ∑𝑚𝑘=1𝜓𝑘∗ 𝑙𝑘+ ∑ 𝑋𝑗 𝑝 𝑗=1 Formel 12 Där: 𝑈𝑖 = 𝑉ä𝑟𝑚𝑒𝑔𝑒𝑛𝑜𝑚𝑔å𝑛𝑔𝑠𝑡𝑎𝑙 𝑓ö𝑟 𝑒𝑛 𝑏𝑦𝑔𝑔𝑛𝑎𝑑𝑠𝑑𝑒𝑙 [ 𝑊 𝑚2_{, 𝐾}] 𝐴𝑖 = 𝐵𝑦𝑔𝑔𝑛𝑎𝑑𝑠𝑑𝑒𝑙𝑒𝑛𝑠 𝑎𝑟𝑒𝑎 𝜓𝑘= 𝑉ä𝑟𝑚𝑒𝑔𝑒𝑛𝑜𝑚𝑔å𝑛𝑔𝑠𝑡𝑎𝑙 𝑓ö𝑟 𝑙𝑖𝑛𝑗ä𝑟 𝑘ö𝑙𝑑𝑏𝑟𝑦𝑔𝑔𝑎 [ 𝑤 𝑚𝐾] 𝑙𝑘 = 𝐿𝑖𝑛𝑗ä𝑟𝑎 𝑘ö𝑙𝑑𝑏𝑟𝑦𝑔𝑔𝑎𝑛𝑠 𝑙ä𝑛𝑔𝑑 𝑋𝑗= 𝑉ä𝑟𝑚𝑒𝑔𝑒𝑛𝑜𝑚𝑔å𝑛𝑔𝑠𝑡𝑎𝑙 𝑓ö𝑟 𝑝𝑢𝑛𝑘𝑡𝑓𝑜𝑟𝑚𝑖𝑔 𝑘ö𝑙𝑑𝑏𝑟𝑦𝑔𝑔𝑎 [ 𝑊 𝐾]

Linjära och punktliga köldbryggor utelämnas i kalkylen. Även Geometriska köldbryggor (anslutningar mellan olika byggnadsdelar) utelämnas i kalkylen.

Area för byggnadsdelar hämtas från Swecos tidigare inhämtade värden se (Bilaga 13). Besparing av tilläggsisolering beräknas i energikalkylen genom att skriva in U-värdet efter åtgärd som fås från Sweco se (Bilaga 13), kan även beräknas med följande formel:

𝑃𝑡𝑎𝑘 𝑏𝑒𝑠𝑝𝑎𝑟𝑖𝑛𝑔= (𝑈𝑓ö𝑟𝑒− 𝑈𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟) ∗ 𝐴𝑡𝑒𝑚𝑝∗ 𝛥𝑇 Formel 13 𝐸𝑡𝑎𝑘 𝑏𝑒𝑠𝑝𝑎𝑟𝑖𝑛𝑔= 𝑃𝑡𝑎𝑘 𝑏𝑒𝑠𝑝𝑎𝑟𝑖𝑛𝑔∗ 𝐺𝑡 Formel 14 Där:

Δ𝑇 = 𝑠𝑘𝑖𝑙𝑙𝑛𝑎𝑑 𝑚𝑒𝑙𝑙𝑎𝑛 𝑖𝑛𝑜𝑚ℎ𝑢𝑠𝑡𝑒𝑚𝑝 𝑜𝑐ℎ 𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑟𝑎𝑛𝑑𝑒 𝑣𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑢𝑡𝑒𝑡𝑒𝑚𝑝

4.3.6 Ventilationsförluster

I boken av (Warfvinge & Dahlblom, 2010) förklaras det att ventilationsförluster (som är den värmeeffekt som behövs för att värma upp uteluften till inblåsningstemperatur) kan beräknas genom att få fram ventilationens specifika värmeförlustfaktor med följande formel:

𝑃𝑣𝑒𝑛𝑡𝑖𝑙𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛= 𝑞𝑣∗ 𝜌𝑙𝑢𝑓𝑡∗ 𝐶𝑝 Formel 15 Där: 𝑞𝑣= 𝑙𝑢𝑓𝑡𝑓𝑙ö𝑑𝑒 ( 𝑚3 𝑠 ) 𝐶𝑝= 𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑘 𝑣ä𝑟𝑚𝑒𝑘𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑒𝑡 𝑓ö𝑟 𝑙𝑢𝑓𝑡, 1000𝑗 𝑘𝑔, 𝐾 𝜌 = 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑒𝑡 𝑓ö𝑟 𝑙𝑢𝑓𝑡 1,2𝑘𝑔 𝑚3

Efter att ett ventilationsaggregat med återvinning installerats kan enligt (Warfvinge & Dahlblom, 2010) verkningsgraden beräknas med formel:

34 𝜂 = ( 𝑇å−𝑇𝑢𝑡𝑒 𝑇_{𝑓𝑟å𝑛}−𝑇𝑢𝑡𝑒 ) ∗ ( 𝑞𝑡𝑖𝑙𝑙 𝑞_{𝑓𝑟å𝑛}) Formel 16 Där: 𝑇𝑡𝑖𝑙𝑙 = 𝑡𝑖𝑙𝑙𝑢𝑓𝑡𝑠𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟 𝑇å= 𝐿𝑢𝑓𝑡𝑒𝑛𝑠 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟 𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟 𝑣ä𝑟𝑚𝑒å𝑡𝑒𝑟𝑣𝑖𝑛𝑛𝑖𝑛𝑔 𝑞𝑡𝑖𝑙𝑙 = 𝑇𝑖𝑙𝑙𝑢𝑓𝑡𝑠𝑓𝑙ö𝑑𝑒 𝑞𝑓𝑟å𝑛= 𝐹𝑟å𝑛𝑙𝑢𝑓𝑡𝑠𝑓𝑙ö𝑑𝑒 𝑇𝑢𝑡𝑒= 𝐷𝑖𝑚𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑟𝑎𝑛𝑑𝑒 𝑣𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟 𝑢𝑡𝑒

Indata till ventilationen hittas i OVK-protokoll samt Swecos insamlade data se exempelvis (Bilaga 2):

Tabellen nedan kommer från EKL kalkylprogrammet och visar indata som används för ventilationsberäkningar, tabellen visar att verkningsgraden från början är 0, d.v.s. det finns ingen värmeåtervinning. Frånluftstemperaturen är inomhustemperatur och tilluftstempen är den temperatur som blåses in i förskolan, 20 grader, vilket fås från Swecos data samt

mätningar se (Bilaga 2) och (Bilaga 20 Obligatorisk ventilationskontroll OVK).

Verkningsgraden är tagen från Sweco se (Bilaga 2) och verifieras utifrån data hämtad från ventilationsaggregatets kontrollpanel.

Tabell 8 Indata ventilation före efter åtgärd (Bilaga 2 & Bilaga 20 Obligatorisk ventilationskontroll OVK)

Kategori ÄR läge (före åtgärd) Bör läge (efter åtgärd)

Verkningsgrad 0 80 Tilluftstemp 20 20 Frånluftstemp 22 22 Flöde 2,17 2,17 Drifttid 60 60 Sfp 2,8 2,2

Flödet och drifttid är densamma som tidigare. Besparingen för ventilationen beräknas genom att beräkna effekt ”P ventilation” före och efter åtgärd, efter åtgärd sätts verkningsgraden för värmeåtervinning till 80 % vilket ses i formeln ovan i kapitel, 4.3.8.

4.3.7 Infiltration

Infiltration även kallat oavsiktlig ventilation är de förluster som vädras ut genom de otätheter som finns i byggnaden. Infiltrationens omsättningsfaktor fås av en tabell hämtad ur

35

Tabell 9 Nyckeltal för beräkning av infiltration från EKL beräkningsverktyg från Mälarenergi

För beräkning infiltration

g skärmning Vindav- Omsättningar läckluft per timme

Byggnadens lufttäthet hög medel låg god 0,05 0,1 0,15 0 - 2 m/s medel 0,07 0,15 0,2 ingen 0,1 0,2 0,25 god 0,07 0,2 0,25 2 - 5 m/s medel 0,1 0,3 0,4 ingen 0,15 0,4 0,5 god 0,1 0,3 0,4 > 5 m/s medel 0,15 0,4 0,5 ingen 0,2 0,5 0,6

Byggnadens omsättningsfaktor antas vara 0,07 omsättningar per timme. Sedan kan infiltrationsenergin beräknas genom följande formel:

𝑞𝑜𝑣= 𝑜𝑚𝑠 ℎ ∗ 𝑏𝑦𝑔𝑔𝑛𝑎𝑑𝑠𝑣𝑜𝑙𝑦𝑚 3600 = 𝑚 3_{/𝑠 Formel 17} 𝑃𝑜𝑣= 𝑞𝑜𝑣∗ 𝜌𝑙𝑢𝑓𝑡∗ 𝐶𝑝𝑙𝑢𝑓𝑡∗ 𝛥𝑇 Formel 18 Där: 𝑞𝑜𝑣= 𝑜𝑓𝑟𝑖𝑣𝑖𝑙𝑙𝑖𝑔𝑎 𝑣𝑒𝑛𝑡𝑖𝑙𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑓𝑙ö𝑑𝑒𝑡 Δ𝑇 = 𝑇𝑢𝑡𝑒− 𝑇𝑖𝑛𝑛𝑒

Utomhustemperatur, Tute sätts till normalårstemperatur för Västerås som är 5.9 vilket fås från energikalkylprogrammet och som i sin tur hämtas från tabellen som syns i (Bilaga 19 Gradtimmar från kalkylprogram).

4.3.8 Värme- effektbehov och -energibehov

I boken av (Warfvinge & Dahlblom, 2010) förklarar de att effektbehovet för byggnaden blir summan av transmission, ventilation ofrivillig ventilation – gratisvärme. Vilket leder till formel:

𝑄𝑡𝑜𝑡 = 𝑄𝑡+ 𝑄𝑉∗ (1 − 𝜂) − 𝑃𝑔∗ (𝑇𝑖𝑛𝑛𝑒− 𝑇𝑢𝑡𝑒) Formel 19 Där: 𝑄𝑡 = 𝑇𝑟𝑎𝑛𝑠𝑚𝑖𝑠𝑠𝑖𝑜𝑛𝑠𝑓ö𝑟𝑙𝑢𝑠𝑡 𝑄𝑣= 𝑣𝑒𝑛𝑡𝑖𝑙𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑓ö𝑟𝑙𝑢𝑠𝑡 𝜂 = 𝑉𝑒𝑛𝑡𝑖𝑙𝑎𝑛𝑠𝑎𝑔𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑡𝑒𝑡𝑠 𝑣ä𝑟𝑚𝑒å𝑡𝑒𝑟𝑣𝑖𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠𝑣𝑒𝑟𝑘𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠𝑔𝑟𝑎𝑑 𝑃𝑔 = 𝐺𝑟𝑎𝑡𝑖𝑠𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝑇𝑖𝑛𝑛𝑒 = 𝐼𝑛𝑜𝑚ℎ𝑢𝑠𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟 𝑇𝑢𝑡𝑒= 𝐷𝑖𝑚𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑟𝑎𝑛𝑑𝑒 𝑣𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑢𝑡𝑒𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟

36

För att få totala energin används graddagsmetoden vilket ger formel:

𝐸𝑢𝑝𝑝𝑣ä𝑟𝑚𝑛𝑖𝑛𝑔= 𝑄𝑡𝑜𝑡∗ 𝐺𝑡 Formel 20

Där:

𝐺𝑡 = 𝐺𝑟𝑎𝑑𝑡𝑖𝑚𝑚𝑎𝑟

Gradtimmar fås ut i energikalkylprogrammet som Mälarenergi tillhandahåller och beräknas där bli 123 100 timmar genom iteration i tabell se (Bilaga 19 Gradtimmar från

kalkylprogram).

4.3.9 Tappvarmvatten

Tappvarmvatten utläses från medelvärdet av förbrukningen under sommarmånaderna juni-augusti då det är försumbar liten mängd energi som går till uppvärmning. Alternativt beräknas det med samma formel som användes för ventilationsförluster, fast där indata för vattenflödet fås från Västerås stad och temperaturer antas.

𝑃𝑣𝑣= 𝑞𝑣∗ 𝜌𝑣𝑎𝑡𝑡𝑒𝑛∗ 𝐶𝑝 ∗ 𝛥𝑇 Formel 21 Där: 𝑞𝑣= 𝑣𝑎𝑡𝑡𝑒𝑛𝑓𝑙ö𝑑𝑒 ( 𝑚3 𝑠 ) 𝐶𝑝= 𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑘 𝑣ä𝑟𝑚𝑒𝑘𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑒𝑡 𝑓ö𝑟 𝑣𝑎𝑡𝑡𝑒𝑛, 𝑗 𝑘𝑔, 𝐾 𝜌 = 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑒𝑡 𝑓ö𝑟 𝑣𝑎𝑡𝑡𝑒𝑛𝑘𝑔 𝑚3

Temperaturdifferensen sätts till 7 o_{C stadsvatten in, och 55} o_{C varmvatten ut.}

4.3.10 Elbalans

Eftersom fastigheten är en förskola antas hela den elektriska förbrukningen vara fastighetsel, till ventilation, belysning, torkskåp, kök, pumpar och sådant som behövs för fastigheten ska fungera.

4.3.10.1

Belysning

För att beräkna belysningens effekt och energiförbrukning summeras antalet lampor och multipliceras med lampornas effekt och drifttid. Besparingen blir effekten före – effekten efter. Antal och effekt tas i denna undersökning in i kalkylprogrammet som Mälarenergi tillhandahåller.