Search

I dagsläget används ungefär 20% av Sveriges energianvändning åt till att värma upp byggnader och varmvattnet som förbrukas i dessa. Regeringen har satt ambitiösa klimat- ochenergimål och bostadssektorn har identifierats som en sektor med stor potential föreffektivisering. Nästan hälften av alla bostäder är byggda före 1990 vilket innebär attisoleringsstandarden är lägre än dagens krav och utöver det är en tredjedel av Sverigessmåhus för närvarande uppvärmda med direktverkande el. Detta examensarbete undersöker olika energirenoveringsalternativ för ett äldretimmerhus med målet att identifiera åtgärder som minskar energiförbrukningen på ettekonomiskt lönsamt sätt. Äldre hus som inte är byggda enligt modern byggtekniskstandard kan dock få problem med fukt när omfattande åtgärder genomförs dågrundutförande i huset förändras. Därför inkluderar arbetet även en undersökning avfuktproblem för att säkerställa att energirenoveringen blir lönsam och fördelaktig förbåde ägaren och samhället på lång sikt. Undersökningen omfattar de vanligaste energirenoveringsåtgärderna såsom byte avfönster, tilläggsisolering och installation av olika värmepumpar. Resultaten visar att detfinns flera bra alternativ för äldre timmerhus, där de flesta åtgärder återbetalar sig inomsin tekniska livslängd. Fuktproblem kan förekomma och därför måste åtgärdernautvärderas noga för att undvika dessa. Slutligen är en installation av luftvärmepump denmest lönsamma åtgärden i detta fall med bara två års återbetalningstid och enenergibesparing på nästan halva årsförbrukningen., Approximately 20% of Sweden's current energy consumption is used to heat buildings and provide hot water. The government has set ambitious climate and energy goals andhas identified the housing sector as a key area for efficiency improvements. This is because nearly half of all homes in Sweden were built before 1990, meaning theirinsulation standards are lower than current requirements. Additionally, one-third of thecountry’s single-family houses are currently heated with direct electric heating. This thesis investigates various energy renovation options for an older timber house,aiming to identify cost-effective measures to reduce energy consumption. Since olderhouses do not adhere to modern construction principles, they may encounter moistureissues when renovations are carried out as these can alter the fundamental characteristicsof the house. Therefore, this thesis also examines potential moisture problems to ensurethat the energy renovation is both profitable for the owner and beneficial to society in thelong term. This study covers the most common energy renovation measures such as windowreplacement, additional insulation, and the installation of various heat pumps. Theresults show that there are several viable options for older timber houses, with mostmeasures paying for themselves within their technical lifespan. Moisture issues can occur,so measures must be carefully evaluated to avoid them. Ultimately, the installation of anair-to-air heat pump is the most cost-effective measure with a payback period of just twoyears and contributing to energy savings of nearly half the annual consumption.

Energifrågan är en central fråga i dagens samhälle och för att uppnå en hållbar utveckling krävs det att vi använder energin mer effektivt. Genom att implementera energieffektiva processer och tekniker inom olika sektorer kan vi säkerställa och främja en hållbar utveckling Denna rapport undersöker möjligheten att implementera värmepumpar för att effektivisera energianvändningen hos företaget Latitud 64 i Skellefteå. Syftet med studien är att utreda om värmepumpar kan ersätta delar av deras fjärrvärmeförbrukning och därigenom minska företagets totala energikostnader. Rapporten går igenom teori kring kylteknik, termodynamiska processer och begrepp som COP för att vidare applicera detta på Latitud 64:s specifika förutsättningar. Genom beräkningar och antaganden kring exempelvis kylbehov, värmebehov och energipriser presenteras en analys av energi- och ekonomieffekterna av att installera en alternativt två värmepumpar. Resultatet kommer visa att två värmepumpar på 40 kW med ett COP på 4,3 kan komma att täcka en stor del av Latitud 64:s värmebehov och därmed minska deras fjärrvärmeförbrukning med cirka 60%. Detta skulle innebära att företaget gör en besparing på uppskattningsvis 230 000 kr per år, med en beräknad payback tid ca 2 år., The energy issue is a central question and to achieve sustainable development it is necessary that we use energy more efficiently. By implementing energy-efficient processes and technologies in various sectors, we can promote a sustainable development. This report deals with the possibility of implementing heat pumps to make use of the energy more efficient at the company Latitud 64 in Skellefteå. The purpose of this study is to investigate whether heat pumps can replace parts of their district heating consumption and thereby reducing the company's total energy costs. The report reviews theory including cooling technology, thermodynamic processes, and concepts such as COP to further apply this to Latitud 64's specific conditions. Through calculations and assumptions about cooling needs, heating needs and energy prices an analysis of the energy and economic effects of installing one or two heat pumps is presented. The result will show that two heat pumps of 40 kW with a COP of 4.3 can cover a large part of Latitud 64's heating needs and reduce their district heating consumption by around 60%. This would mean a saving of approximately 230,000 SEK per year, with an estimated payback period of approximately 2 years.

This case study evaluates the potential of recovery and utilization of waste heat from three solvent recovery distillation columns, conducted in collaboration with the biotech company Cytiva Sweden AB. Currently, waste heat from distillation processes is dissipated through conventional air-cooling systems without any heat recovery mechanism. Cytiva are assessing utilizing the waste heat with two distinct methods: using a vapor compression heat pump (HP) in a shared circulating cooling system serving multiple waste heat generating processes and implementing a semi-open mechanical vapor recompression system (MVR) within one of the three distillation processes, thereby substituting the conventional virgin steam-powered reboiler with a waste heat-fed alternative. The study pursues a dual objective. Firstly, it to develops a computational model based on simplified process schematics, fluid flows, and temperatures, encompassing five scenarios, including a baseline scenario devoid of waste heat recuperation or utilization. Two scenarios involving an HP within the cooling system, leveraging waste heat to elevate water temperatures from 50 ⁰C to the requisite 80 ⁰C for subsequent export into a district heating distribution grid. Another scenario integrates an MVR system into one distillation process, while conventionally cooling the remaining waste heat flows. Lastly, a combined scenario incorporates both the HP and MVR systems. Using operational parameters, energy prices, and emissions factors from 2023, the model identifies the optimal alternative based on energy savings, emission reduction, and economic profitability. The combined HP and MVR system emerges as the most favorable option, yielding annual energy savings of 14 500 MWh, a heat export of 9 800 MWh/year generating profits of 4.9 Mkr/year, emissions reductions of 2 000 tonCO2ekv/year, and a yearly total cost savings of 9.9 Mkr. However, the combined system is also the most expensive option. The independent nature

This thesis is based on comparing two different air-ventilation systems with cooling in a building. Two systems are compared, the first one is FTX with heat pump and a rotating heat exchanger, and the second is a system with sorptive cooling. These systems use different types of energy – electricity and district heating for both cooling and heating. The FTX system (FTX 480) is produced from IV product and the system with sorptive cooling (DCI 3.0) is given from the company Munters. An FTX system recycles heat using a heat exchanger. Sorptive cooling is a technique that lowers the temperature by using district heating which cools the warm air coming from outside. The purpose is to study how effective these systems are looking at the costs of the systems and how they impact the climate. This is done by a life cycle cost analysis and a environmental implant analysis. This thesis is guided and has been given documentation by Statens fastighetsverk. The building that is mentioned in this study is Afrikahuset that is located in Uppsala. Product sheets for the systems have been produced and given by the companies IV product and Munters. Results show that system FTX 480 gives a lower cost and a lower climate effect compared to DCI 3.0 (sorptive cooling). Therefore, FTX 480 has the lowest total cost during the systems lifecycle, provides the lowest energy use on an annual basis and provides the best financial outcome over a 30-year time. In conclusion, a FTX system with heat pump and rotating heat pump is more useful than a system with sorptive cooling., Examensarbetet jämför två olika ventilationsaggregat med olika metoder för luftburen kyla på en befintlig byggnad. Aggregaten ett från- och tilluftssystem (FTX) med värmepump och roterande värmeväxlare samt ett med Sorptiv kyla. Systemen använder olika energislag – el respektive fjärrvärme för både kyla och eftervärmning. Ett FTX aggregat återvinner värme i första hand med hjälp av en värmeväxlare och värmepump vid låga utetemperaturer, värmepumpen kan sedan användas för att kyla luften sommartid. Sorptiv teknik däremot återvinner även värmen med en värmeväxlare men kyler luften med hjälp av fjärrvärme i sekvens med befuktning och avtorkning. Syftet med arbetet är att undersöka hur ekonomiskt och hållbart dessa system är genom att analysera det ekonomiska utfallet samt klimatpåverkan hos båda systemen genom en livscykelkostnadsanalys och miljöpåverkansanalys. Undersökningen utförs med hjälp och underlag från Statens fastighetsverk. Den befintliga byggnaden är Afrikahuset, en utbildning- och forskningsverksamhet i Uppsala. Produktblad har tagits fram från företagen IV produkt samt Munters. En värdering av el och fjärrvärme resulterar i att en minskad elanvändning bidrar till en mer reducerad klimatpåverkan jämfört med fjärrvärme och att 90 procent av den energi som tillförs är återvunnen energi samt att fjärrvärmen normalt är dyrast. Det finns fördelar med värmedriven kyla då det råder stort värmeöverskott i kraftvärmeverken under sommarperioden vilket är bl.a. som en följd av elproduktionen. Studien visar att ett FTX system med värmepump och roterande värmeväxlare är mer ekonomiskt lönsamt (LCC) och bidrar till en mer positiv miljöpåverkan (LCA). Slutsatsen är att system FTX 480 har lägst totalkostnad under dess livstid, ger lägst klimatpåverkan på årlig basis och ger bäst ekonomiskt utfall unde

Nästan 80 procent av den globala energitillförseln kommer från fossila källor, och behöver drastiskt minska. Industriell spillvärme är en energitillgång som blir allt attraktivare men är ofta lågtempererad, vanligtvis mellan 30°C och 100°C, genom att tillsätta en värmepump och låta värmen gå till fjärrvärmenätet blir ofta återbetalningstiden låg. Uddeholms AB använder idag fjärrvärme och en naturgasbaserad spetsvärme för att möta sitt energibehov. Uddeholm AB har stora mängder lågtempererad spillenergi i form av kylvatten från processtegen Electro slag remelting (ESR) och ljusbågsugnen (LBU) som i nuläget inte utnyttjas. Syftet är därför att skapa ett underlag för rekommendation om hur energi som genereras inom industrin kan utvinnas för att möta energibehovet och för att minska användandet av naturgasbaserad spetsvärme. Genom simuleringsprogrammet Simulink har en dynamisk modell byggts upp för att simulera 6 olika system över ett år med en timmes tidssteg. Systemen består av olika kombinationer av värmepumpar, värmeväxlare och ackumulatortank och använder kylvattenflödet från ESR och LBU. Referenssystemet är systemet som används idag, och det första systemet består av en värmepump som använder ESRs kylvattenflöde på värmepumpens kalla sida för att leverera energi till fjärrvärmereturen (VPESR). Det andra systemet består av en värmeväxlare på ljusbågsugnens kylvatten som återvinner energin från ljusbågsugnens kylvatten till fjärrvärmereturen (VVX). Det tredje systemet är en kombination av de två första systemen (VVX + VPESR). I det fjärde systemet tillsätts en extra värmepump efter värmeväxlaren på det tredje systemet (VVX + VPLBU + VPESR). Det femte systemet innebär en värmepump på ljusbågsugnens kylvatten och en värmepump på ESRs kylvatten (VPLBU + VPESR). Det sjätte systemet är samma som det femte men med undantaget att en ackumulatortank tillsätts på ljusbågsugnens kylvat, Almost 80% of global energy supply comes from fossil sources and needs to be drastically reduced. Industrial waste heat is an increasingly attractive energy resource but is often low temperature, usually between 30°C and 100°C, and by adding a heat pump and letting the heat go to the district heating network, the payback time is often low. Uddeholm AB currently uses district heating and a natural gas-based peak heating to meet its energy needs. Uddeholm AB has large amounts of low-temperature waste energy in the form of cooling water from the process steps Electro slag remelting (ESR) and the electric arc furnace (LBU) that are currently not utilized. The purpose is therefore to create a basis for recommendations on how energy generated in industry can be recovered to meet the energy demand and to reduce the use of natural gas-based peak heat. Through the simulation program Simulink, a dynamic model has been built to simulate 6 different systems over a year with one hour time steps. The systems consist of different combinations of heat pumps, heat exchangers and storage tanks and use the cooling water flow from ESR and LBU. The reference system is the system used today, and the first system consists of a heat pump that uses the ESR cooling water flow on the cold side of the heat pump to supply energy to the district heating network (VPESR). The second system consists of a heat exchanger on the arc furnace cooling water that recovers the energy from the arc furnace cooling water to the district heating network (VVX). The third system is a combination of the first two systems (VVX + VPESR). The fourth system adds an additional heat pump after the heat exchanger of the third system (VVX + VPLBU + VPESR). The fifth system involves a heat pump on the arc furnace cooling water and a heat pump on the ESR cooling water (VPLBU + VPESR). The sixth system is the same as the fifth but with the exception that an accumulator tank is added to the arc furnace cooling water before i

The integration of distributed energy sources and systems is of high relevance for the transition towards a more sustainable energy system. Taking into consideration the amount of emissions produced by the heating sector, which account for at least half of the energy demand in buildings, district heating systems have the potential to play a key role in the transition, by enabling the integration of various energy sources and provide flexible energy services to the grid. The objective of this research is to evaluate the potential for flexible sector coupling between the electrical and heating sectors, utilizing thermal energy storage alongside various heat generation units, including heat pumps and a combined heat and power (CHP) unit. To examine this concept, we used a district heating facility located in Oskarshamn, Sweden, as our case study. At present, the production mix at this facility comprises various production units- that utilize mainly biomass as their fuel source, including wood pellets, wood chips, and occasionally, bio-oil. Extensive research was conducted to review the existing literature and gain a comprehensive understanding of the technologies and concepts associated with FSC. This thorough examination allowed for a comprehensive overview of the current state-of-the-art in FSC. As the main contributions of this work, two numerical models respectively for production and dispatch optimization were developed and simulated complementary, concerning the thermal and electrical system of the studied plant. A dispatch model was developed with the aim of analyzing the operating behaviour of the system, identifying the available energy sources and optimizing their hourly dispatch. Subsequently, utilizing the open-access tool for capacity and investment optimization (OSeMOSYS), various scenarios were examined to evaluate the potential of thermal energy storage (TES), where a water tank was found to be the most cost-effective solution, and heat pump integratio, Integreringen av distribuerade energikällor och energisystem är av stor betydelse för övergången till ett mer hållbart energisystem. Med hänsyn till det utsläpp från värmesektorn, som står för minst hälften av energibehovet i byggnader, har fjärrvärmesystem potential att spela en nyckelroll i omställningen genom att möjliggöra integrering av olika energikällor och tillhandahålla flexibla energitjänster till nätet. Syftet med denna forskning är att utvärdera Potentialen för flexibel sektorkoppling (FSC) mellan el- och värmesektorerna, med hjälp av termisk energilagring tillsammans med olika värmeproduktionsenheter, inklusive värmepumpar och en kombinerad kraftvärmeproduktion (CHP). För att undersöka detta koncept, använde vi en fjärrvärmeanläggning i Oskarshamn, Sverige, som vår fallstudie. För tillfället består produktionsmixen vid denna anläggning av olika produktionsenheter som huvudsakligen använder biomassa som bränslekälla, inklusive träpellets, träflis och ibland bioolja. Omfattande forskning genomfördes för att granska den befintliga litteratur och få en heltäckande förståelse för de tekniker och koncept som är förknippade med FSC. Denna grundliga undersökning möjliggjorde en omfattande översikt av det aktuella kunskapsläget inom FSC. Som de viktigaste bidragen i detta arbete utvecklades och simulerades två numeriska modeller för produktions- respektive leveransoptimering, som berör det termiska och elektriska systemet i den studerade anläggningen. En fördelningsmodell utvecklades i syfte att analysera systemets driftsbeteende, identifiera tillgängliga energikällor och optimera deras fördelning per timme. Med hjälp av det verktyget med öppna tillgång (open-aceess) för kapacitets- och investeringsoptimering (OSeMOSYS) undersöktes därefter olika scenarier för att utvärdera potentialen för termisk energilagring (TES), där en vattentank visade sig vara den mest kostnadseffektiva lösningen, och integration av värmepumpar för att förbättra anläggningens prestanda o

The electricity grids have become a key player in the society. An increased usage of electricity is both a result from the more electrified society, but also as a main solver in reaching the climate goals by reducing emissions. This thesis work explores some of the new features for the electricity grid from integration of electrification from renewable energy resources (RES) and from strategies for energy optimization related to the loads and specifically from thermal heat pumps. These strategies lie in the field of demand response, which takes advantage of the flexibility of loads in terms of willingness to switch or decrease their consumption at a particular moment of the day. This research proposes a three-step framework to harness the flexibility of Thermo-Statically controlled loads (TCLs) based on a simulated grey-box building model that uses historical outside temperature and prices data and learns the thermal parameters such as Thermal Resistance, Thermal Capacitance, but also price responsiveness (pth ) through a Differential Evolution (DE) based optimization algorithm. The price responsiveness is used to provide further insight into the flexibility of the loads and is employed in the last step to propose a price policy estimation algorithm also based on DE that minimizes the gap between supply and demand while preserving supplier and customer profitability. The proposed approach has proven to be accurate for a large number of parameters but also effective with reduced training data (prediction errors around 2.5% on the power average and standard deviation), as well as to be successful in providing a Day-Ahead Real-Time Price policy that maximizes supplier and customer utility. The price policy provides a lower total price for the customer compared with a tariff without demand response (reduction up to 53.63 %), reduces the gap between RES-based energy sources and heating demand, and respects grid technical constraints., Elnätet har blivit en nyckelaktör i samhället. En ökad elanvändning är både ett resultat av det mer elektrifierade samhället, men också som en huvudlösare för att nå klimatmålen genom att minska utsläpp. Detta examensarbete undersöker några av de nya funktionerna för elnätet från integration av elektrifiering från förnybara energiresurser (RES) och från strategier för energioptimering relaterade till ellaster och specifikt från termiska värmepumpar. Dessa strategier ligger inom området för efterfrågerespons, som drar fördel av lasternas flexibilitet när det gäller viljan att byta eller minska sin konsumtion vid en viss tidpunkt på dagen. Den här forskningen föreslår ett ramverk i tre steg för att utnyttja flexibiliteten hos termostatiskt kontrollerade laster (TCL) baserat på en simulerad gråbox-byggnadsmodell som använder historisk utomhustemperatur och prisdata och lär sig de termiska parametrarna som termisk motstånd, termisk kapacitans , men också priskänslighet (pth) genom en Differential Evolution (DE) baserad optimeringsalgoritm. Priskänsligheten används för att ge ytterligare insikt om lasternas flexibilitet och används i det sista steget för att föreslå en prispolitisk uppskattningsalgoritm också baserad på DE som minimerar klyftan mellan utbud och efterfrågan samtidigt som leverantörs- och kundlönsamheten bevaras. Det föreslagna tillvägagångssättet har visat sig vara korrekt för ett stort antal parametrar men också effektivt med reducerad träningsdata (förutsägelsefel runt 2,5% på effektmedelvärde och standardavvikelse), samt vara framgångsrik i att tillhandahålla en Day-Ahead Real -Tidsprispolicy som maximerar leverantörs- och kundnyttan. Prispolicyn ger ett lägre totalpris för kunden jämfört med en tariff utan efterfrågerespons (reduktion upp till 53, 63 %), minskar gapet mellan RES-baserade energikällor och värmebehov samt följer nättekniska begränsningar.

Boliden Mineral AB - Boliden Mines is a company that carries out continuous improvement work in the energy and environmental area. During this degree project, the possibility of making use of waste heat from the mine water that is pumped out of the Renström mine was evaluated. The possibility of making use of the heat from the mine water is interesting as the water that is pumped up maintains a stable temperature between +8 degrees to +20 degrees. This provides a suitable heat source for heat pumps by extracting the heat using heat exchangers or collectors. The purpose of this thesis has been to investigate which type of solution between collectors and heat exchangers is technically and economically most advantageous. The cases reviewed are to either invest in components for the existing heat pump, which is located next to the collection basin, in the old treatment plant, or to invest in a new facility in connection with the fire dam. Reviews to determine alternative collectors and heat exchangers were carried out on a theoretical basis. The review was based on the fact that collectors and heat exchangers must be durable, easy to disassemble and easy to maintain. Through economic analyzes and discussion with various companies and suppliers, three different collectors and three different heat exchangers respectively were determined as possible solutions. Conclusions were extracted from these components for the various cases. The conclusion that can be drawn for the existing case of the existing heat pump located adjacent to the collection pond, the old treatment plant, is that an installation of two Geek kooil collectors is the most economically beneficial investment. The company also chose to invest in this option.For the case of a new facility in connection with the fire dam, the result is presented depending on the investment in the number of heat pumps, where the payback times vary between the different investment options. The payback time of the collectors and h

Med de nuvarande historiskt höga elpriserna och korta perioder av effektbrist är det mer relevant än någonsin att utforska möjligheterna att ersätta direktverkande el med alternativa system. Detta arbete undersöker, i samarbete med Länsstyrelsen i Halland, olika alternativa uppvärmningssystem som kan minska användningen av direktverkande el inom bostads- och servicesektorn, vilket utgör en betydande del av Sveriges totala elanvändning. Det primära målet är att visa hur regeringens investeringsstöd kan användas för att förbättra uppvärmningssystemen i småhus som för närvarande använder direktverkande el.Med data från energideklarationsregistret och fastighetsregistret har vi undersökt hur Hallands småhusbestånd använder sig utav direktverkande el. Genom att använda denna statistik, samt beräkningsprogramvara, har arbetet kunnat resultera i en el-besparingspotential för småhus i Halland.Den totala elanvändningen för Hallands småhus är cirka 1200 GWh/år. Resultatet visar att det finns en potential att spara 38–46 GWh/år genom att energieffektivisera studiens urval av småhusbeståndet i Hallands län.För att uppnå detta resultat har flera åtgärder genomförts och simulerats, inklusive installation av en värmepump, förbättring av klimatskalet genom tilläggsisolering och fönsterbyte samt installation av solceller., This collaborative study with the County Administrative Board of Halland investigates various alternative heating systems to reduce reliance on direct electric heating in the residential sector, which account for a significant portion of Sweden's electricity consumption The primary objective is to demonstrate how government investment incentives can improve heating systems in single-family houses that currently employ direct electric heating. By analysing data from the energy performance certificate register and real property register, we assess the utilization of direct electric heating in Halland's single-family house stock. Through the integration of this statistical data and calculation software, the study reveals a significant potential for electricity savings in single-family houses in Halland.The results highlight a potential annual savings of 38-46 GWh in Halland County.

The number of installed heat pumps has been rapidly increasing in recent years, acceleratingthe decarbonisation of the heating sector. The impact of the increasing deployment of heatpumps on the grid can be evaluated with the help of models estimating the heat pumppower consumption. This thesis contributes to the field of data-driven heat pump modellingby developing regression models based on data from field installations to reflect the heatpump operation in real conditions. The developed models estimate the heat pump powerconsumption using a limited number of input features (parameters) measured during heatpump operation. This thesis analysed anonymised data obtained from the monitoring systemof domestic ground-source heat pump (GSHP) and air-source heat pump (ASHP) installationsto develop GSHP and ASHP regression models. Prior to developing the regression models, the data were pre-processed and the most important features (measured parameters) used asindependent variables in the regression models were identified. Further, various regressionmodels were proposed ranging from simple-linear, multiple-linear to non-linear (up to thefourth-degree) regression models, with and without the interaction terms and with the varyingnumber of the selected input features. The identified most significant input features fordeveloping the regression models based on the obtained datasets involved supply, sourceand outdoor temperatures and compressor frequency. The results in this thesis showed thatregression models can estimate the heat pump power consumption with a satisfactory accuracy(up toR2 88 % and mean absolute percentage error 13 %). Furthermore, it was proven that nonlinearregression models performed with higher accuracy compared to linear regression modelsand the accuracy was increasing with the increasing number of statistically significant inputfeatures. This thesis also revealed the importance of outlier detection and feature selectionprior to developing heat pump models, Antalet installerade värmepumpar har ökat snabbt de senaste åren, vilket påskyndat avkolningenav värmesektorn. Effekten av den ökande användningen av värmepumpar på nätet kanutvärderas med hjälp av modeller som uppskattar värmepumpens energiförbrukning. Dettaexamensarbete bidrar till området för datadriven värmepumpsmodellering genom att utvecklaregressionsmodeller baserade på data från fältinstallationer för att spegla värmepumpensdrift under verkliga förhållanden. De utvecklade modellerna uppskattar värmepumpensenergiförbrukning med hjälp av ett begränsat antal indatafunktioner (parametrar) som mätsunder värmepumpens drift. Denna avhandling analyserade anonymiserade data som erhållitsfrån övervakningssystemet för inhemska markvärmepumpar (GSHP) och luftvärmepumpar(ASHP) installationer för att utveckla GSHP- och ASHP-regressionsmodeller. Införutvecklingen av regressionsmodellerna förbearbetades data och de viktigaste egenskaperna(uppmätta parametrar) som används som oberoende variabler i regressionsmodellernaidentifierades. Vidare föreslogs olika regressionsmodeller som sträckte sig från enkellinjära, multipellinjära till icke-linjära (upp till fjärde gradens) regressionsmodeller, med ochutan interaktionstermer och med det varierande antalet valda indatafunktioner. De identifierade viktigaste indatafunktionerna för att utveckla regressionsmodellerna baserade på de erhållna datamängderna involverade tillförsel-, käll- och utomhustemperaturer och kompressorfrekvens. Resultaten i denna avhandling visade att regressionsmodeller kan uppskatta värmepumpens energiförbrukning med tillfredsställande noggrannhet (upp tillR2 88 % och genomsnittligt absolut procentuellt fel 13 %). Dessutom bevisades det atticke-linjära regressionsmodeller presterade med högre noggrannhet jämfört med linjäraregressionsmodeller och noggrannheten ökade med det ökande antalet statistiskt signifikantaindatafunktioner. Detta examensarbete avslöjade också vikten av avvikande detektering och funktions

A hybrid photovoltaic/thermal (PVT) collector enables simultaneous electricity and heat production from a single solar module. Integrating PVT collectors with a ground source heat pump (GSHP) improves the seasonal performance of the heating system and prevents from temperature degradation of the ground. However, the integration of PVT and GSHP requires more research, for example, to discover the optimal characteristics of a PVT collector for low operating temperatures and varying weather conditions. Thus, the thermal performance of two commercial unglazed flat-plate PVT collectors was experimentally characterized during low-temperature operation and under dynamic outdoor conditions, including various solar irradiance levels and working fluid flow rates as well as frost formation and condensation on the absorber surface. The thermal performance coefficients were obtained from a simplified version of the ISO 9806:2017 standard steady-state model for solar thermal collectors and used as performance indicators for the tested collectors and for comparison with other PVT collectors found in the literature. During nighttime operation, the PVT collector with a box-channel absorber and the one with a sheet-and-tube absorber have a similar thermal performance, shown as almost the same heat loss coefficients. The effect of flow rate on the heat output of the collectors appears to be negligible when there is no solar irradiance. During humid nights, the heat gains from frost formation and/or condensation on the absorber surface can double the nighttime heat production of the collectors when compared to a dry night with no frost formation or condensation. As the irradiance increases, the box-channel collector starts to outperform the sheet-and-tube collector due to a more effective cooling of the PV module by the box-channel absorber design, which is shown as a higher zero-loss efficiency. The flow rate dependence of the heat output is increased with an increasing irradiance, hi, En solhybrid (PVT) möjliggör samtidig el- och värmeproduktion från en enda solpanel. Att integrera solhybrider med en bergvärmepump förbättrar värmesystemets säsongsprestanda, förhindrar temperatur-nedgång i marken och utgör ett lovande alternativ till luftvärmepumpar. Integrationen av sol-PVT och bergvärmepumpar kräver dock mer forskning, till exempel för att upptäcka de optimala egenskaperna hos en PVT-kollektor, när driftstemperaturerna är låga och väderförhållandena varierar. Därav karakteriserades experimentellt den termiska prestandan hos två kommersiella oglasade PVT-kollektorer under drift vid låg temperatur och under dynamiska utomhusförhållanden, inklusive olika solinstrålningsnivåer och flödes-hastigheter samt frostbildning och kondensation på värmeväxlarens yta. De termiska prestandakoefficienter erhölls från en förenklad version av ISO 9806:2017-standardmodellen för stationärt tillstånd för solfångare och användes som prestandaindikatorer för de testade kollektorerna och för jämförelse med andra PVT-kollektorer som finns i litteraturen. Vid nattdrift har den första PVT-kollektorn med en ”box-channel”-värmeväxlare och den andra kollektorn med en ”sheet-and-tube”-värmeväxlare en liknande termisk prestanda vilket visas av nästan samma värme-förlustkoefficienter. Effekten av massflödet på kollektorernas värmeeffekt verkar vara försumbar, när det finns ingen solinstrålning. Under fuktiga nätter kan värmevinsterna från frostbildning och/eller kondens på värmeväxlarens yta fördubbla kollektorernas värmeproduktion på nattetid jämfört med en torr natt utan frostbildning eller kondens. När instrålningen ökar, börjar ”box-channel”-kollektorn överträffa ”sheet-and-tube”-kollektorn på grund av en mer effektiv kylning av PV-modulen genom den ”box-channel”-värme-växlaren, vilket visas som en högre nollförlusteffektivitet. Värmeeffektens beroende av flödeshastigheten ökar med en ökande solinstrålning: högre flödeshastigheter leder till högre värmeeffekt. Enligt de årli

In 2022, Sweden faced significant challenges in its energy landscape due to a combination of factors, including Russia's invasion of Ukraine, domestic disruptions in nuclear power production, low water reservoir levels, and the increasing reliance on intermittent energy sources. Consequently, the price of electricity in Sweden soared to unprecedented levels. According to the Swedish national bank, the high energy prices were a major contributor to the country's inflation woes during that period. To address this issue, the national bank highlighted the potential of electricity consumers in reducing electricity costs and mitigating inflation by adjusting or shifting their energy usage away from peak hours. This study focuses on exploring the utilization of demand side flexibility as a means for consumers to control their electricity consumption. Specifically, it aims to investigate the effectiveness of demand side flexibility in reducing energy costs within office buildings based on energy prices from 2022. The building is assumed to have heating system consisting of a heat pump for base heat and district heating for supplementery heating. Three demand side flexibility scenarios were analyzed: 1) Adjusting the heating setpoint to a lower temperature during periods of high energy prices, 2) Switching between heat pumps and district heating based on the production cost of 1 kWh, and 3) Utilizing heat storage to minimize energy consumption during peak hours. Through an examination of the outcomes of these strategies, this research aims to enhance our understanding of how demand side flexibility can optimize energy usage and minimize costs in office buildings. Additionally, the report will analyze the impact of demand side management actions on the overall energy performance of the buildings. The building's energy consumption for heating purposes was simulated using IDA ICE to assess its annual energy usage patterns. Moreover, models were developed in IDA ICE and Excel. T

I projektet bestäms kostnadseffektiviseringen som genereras vid användning av en ny smart systemlösning för värmepump, som installerats i två hus inom Växjö kommun. Systemlösningen styr uppvärmningen och varmvattenberedningen anpassat till billiga elpriser som oftast uppstår under natten. Kostnadsbesparingen avgörs genom att beräkna vad elförbrukningen kostade med timprisavtal där elprisstyrningen har en inverkan, för vilken sedan jämförs med fiktiva kostnader som motsvarar samma elförbrukning men med antingen rörligt timprisavtal eller fast timprisavtal. Det utförs även en livcykelkostnadsanalys med estimerad återbetalningstid för styrsystemet. Resultaten av projektet påvisar att systemlösningens verkan genererar lönsamma kostnadsbesparingar med elprisstyrningen som för husen kan variera månadsvis mellan 10–30% i Ängabro och 5–27% i Öjaby med rörligt jämförpris. För huset i Ängabro uppgår kostnadsbesparingen till 4 207 kr totalt för hela perioden som systemlösningen använts i, ungefär 15 månader. För huset i Öjaby, där systemlösningen har använts en kortare period, ungefär 9 månader, har totala kostnadsbesparingen uppgått till 1 901 kr. LCC-analysen resulterade i en total livscykelkostnad på 14 502 kr under 10 år som systemlösningen förväntas kunna användas. Återbetalningstiden för husen i Ängabro och Öjaby blev 1,4–1,7 år respektive 2,0–2,2 år utan hänsyn till kalkylränta.

Studien använder linjärprogrammering för att optimera driften av det termiska energisystemet på Karlstad centralsjukhus ur ett ekonomiskt perspektiv. Bakgrunden till studien är de höga elpriser som rådde under slutet av 2021 samt att det i dagsläget finns kunskapsluckor angående hur systemet bör köras optimalt. Studien baseras på driftdata från 2021. Energisystemet som optimeras är uppbyggt av kylvärmepumpar, bergvärmepumpar, kylmaskiner, frikyla, fjärrvärme och marklager. Ett förhållande för hur många kWh termisk energi som produceras per tillförd kWh el tas fram för samtliga komponenter, vilket sedan används för att modellera energisystemet. Optimering av systemet ger vilka komponenter som skall användas vid olika tidpunkter för att uppfylla ett bestämt värmebehov och kylbehov. Resultatet i form av optimal drift under 2021 analyseras och används för att ta fram driftrekommendationer för energisystemet i framtiden. En metod för att teoretiskt begränsa marklagrets kapacitet vid optimering presenteras. Metodenanvänder nettoenergi till marklagret över en specifik tidsperiod för att approximera temperaturen på brinevätskan ut ur marklagret. Genom att sätta temperaturbegränsningar på brinevätskan kan därigenom nettoenergin till marklagret begränsas. Baserat på data från 2021 tillåts nettoenergin till marklagretvariera mellan -14 700 kWh och 12 500 kWh per 24 timmar. Resultaten visar att det under vintern är fördelaktigt att primärt använda bergvärmepumparna A-D i kombination med frikyla. Sekundärt används kylvärmepumparna E-F. Skillnaden mellan primär och sekundär systemlösning är liten och de båda kan ses som relativt likvärdiga. Fjärrvärme används enbart som sista alternativ under vintern. Energikällan för bergvärmepumparna bör variera mellan Klarälven och marklager med avsikt att utnyttja marklagrets kapacitet optimalt. Vår och höst fallet är till stora delar likvärdigt med vinterfallet med undantaget att det innehåller fler variationer till följd av förändringar i o, The study uses linear programming to optimize the operation of the thermal energy system at Karlstad Central Hospital from an economic perspective. The background to the study is the high electricity prices that occurred at the end of 2021 and the fact that there are currently knowledge gaps regarding how the system should be run optimally. The study is based on operational data from 2021. The energy system that is optimized is made up of cooling heat pumps, ground source heat pumps, cooling machines, free cooling, district heating and ground storage. A ratio for how many kWh of thermal energy that is produced per kWh of supplied electricity was produced for all components, which was then used to model the energy system. Optimization of the system provides which components are to be used at different times to meet a specific heating and cooling demand. The result in the form of optimal operation during 2021 is analyzed and used to produce operating recommendations for the energy system in the future. A method for theoretically limiting the capacity of the ground storage during optimization is presented. The method uses net energy to the ground storage over a specific period of time to approximate the temperature of the brine liquid out of the ground storage. By setting temperature limits on the brine liquid, the net energy to the ground storage can thereby be limited. Based on data from 2021, the net energy to the ground storage is allowed to vary between -14 700 kWh and 12 500 kWh per 24 hours. The results show that during the winter it is advantageous to primarily use the ground source heat pumps A-D in combination with free cooling. Secondary, the cooling heat pumps E-F are used. The difference between primary and secondary system solution is small and the two can be seen as relatively equivalent. District heating is only used as a last resort during the winter. The energy source for the ground source heat pumps should vary between the Klarälven river and the gr

India is experiencing a bitter challenge in terms of water resources, with the lack of access to safe drinking water being attributed to nearly 200 000 deaths per year. The rural population is especially exposed as groundwater make up 85 % of their drinking water, with widespread contamination being reported. One source of contamination is fluoride, which has been identified in concentrations far beyond the recommended limit from the World Health Organization (WHO), causing severe health problems such as skeletal fluorosis. While India has made significant progress in providing households connections to the grid, electricity access remains unreliable, particularly in rural areas. Membrane distillation (MD) is a thermally driven water purification technology which achieves excellent fluoride reduction rates. Several systems with various combinations of technologies integrated with MD has been researched, where the use of photovoltaic thermal hybrid solar collectors (PVT) and heat pumps (HP) has been receiving increased attention as of late. These two technologies have, to the Author’s best knowledge, never been integrated together for MD, which is the basis of this thesis. With the goal of providing an average of 1000 L of potable water a day, three novel off-grid systems are created using the energy modeling software Polysun with weather data from Balasore, India. Two PVT models and three different HPs identified on the market are considered for the systems. The PVTs differ in terms of glazing, and the HPs have various heating capacities and max water supply temperatures, with one being an air source heat pump (ASHP) and two water source heat pumps (WSHP). One configuration of each combination of PVT and HP is created and optimized in terms of MD modules, battery storage capacity, and feed flowrate, evaluated based on the Key Performance Indicators (KPI) production cost, PVT area, and average daily yield. Furthermore, two different controller strategies are evaluate, Indien upplever en bitter utmaning med vattenresurser, där bristande tillgänglighet till säkert dricksvatten är attribuerat nära 200 000 dödsfall per år. Befolkningen på landsbygden är särskilt utsatt då grundvattnet representerar 85 % av deras dricksvatten, som till stor del rapporterats som förorenat. En föroreningskälla är fluorid, vilket har identifierats i koncentrationer långt över den rekommenderade gränsen av World Health Organization (WHO), som leder till allvarliga hälsoeffekter som skelettfluoros. Även fast Indien har gjort stora framsteg inom elnätsanslutningar för hushåll, är elektricitetstillgången opålitligt, speciellt på landsbygden. Membrandestillation (MD) är en värmedriven vattenreningsteknik som uppnår utmärkta reduktionsnivåer av fluorid. Det har forskats om flera system med olika kombinationer av tekniker integrerade med MD, där användningen av hybridsolpaneler (PVT) och värmepumpar (HP) har fått ett ökande intresse på sistone. Dessa två tekniker har, till författarens bästa kännedom, aldrig blivit integrerade tillsammans för MD, vilket är grunden för denna uppsats. Med målet att uppnå en genomsnittlig dricksvattenproduktion på 1000 L per dag, har tre egenartade system skapats i energimodelleringsprogrammet Polysun med väderdata baserad på Balasore, Indien. Två PVT modeller samt tre olika värmepumpar är identifierade på marknaden och implementerade i systemen. PVT modellerna skiljer sig i främst i relation till glasering. Värmepumparna har olika värmekapaciteter samt övre gräns på levererad vattentemperatur, varav en är en luftvärmepump (ASHP) och de två resterande vattenvärmepumpar (WSHP). En konfiguration av varje kombination av PVT och HP skapas och optimeras i relation till MD moduler, batterilagring, och flödeshastighet, som utvärderas med prestandaindikatorerna (KPI) produktionskostnad, PVT yta, samt genomsnittlig dricksvattenproduktion. Två olika kontrollstrategier undersöks även baserat på dricksvattenproduktionen, där en strategi prior

Att koppla en inomhusmodul till en värmepump ger möjlighet att lagra värme, och gör användaren mindre beroende av elpriser och tillgång på bränsle. Ett företag som tillverkar inomhusmoduler och värmepumpar är Enertech AB, som har ett mål att energieffektivisera företagets produkter och minska värmeförluster. För att minska värmeförluster för en specifik inomhusmodul, identifieras och åtgärdas möjliga källor till förluster. Dessa delas upp i olika fall (Fall 1 – Fall 9) som åtgärdas utefter värmeförlusten. Med hjälp av temperaturgivare, effektmätare och programmet EasyView kan värmeförlusterna tas fram. Efter fyra mätningar per fall visas ett resultat som jämförs med grundtillståndet, där produkten står utan extern isolering eller åtgärd. De olika fallen delas upp i grundtillstånd, kundens tillstånd, isolering av sidoanslutningar, övre sladdanslutning, spalter, övre röranslutningar, bakre lucka, solslinga samt kombination av alla åtgärder. Resultatet från undersökningen visar att fallet med kombinerade åtgärder har minst värmeförluster på 135 W. Detta är 18 % mindre än grundtillståndet, alltså 164 W. Efter 25 år sparas 6 400 kWh för kombinerade åtgärder och det sparas 4 000 kWh vid isolering av övre röranslutningar jämfört med grundtillståndet. För enskilda åtgärder har isolering av övre rör och sidoanslutningar minst värmeförluster. En omvärldsanalys genomförs som visar att marknaden för värmepumpar växer 10 % årligen de kommande fem åren. Det finns möjligheter att ersätta gasbaserade värmesystem och miljöpåverkan för värmepumpar beror på källan till elektriciteten.

The recent climate actions to reduce greenhouse gas (GHG) emissions have set the stage for decarbonizing the transportation sector through electrification, which has led to a surge in the deployment of battery electric vehicles (BEV). Trucks are no exception, which has led automakers to shift their focus toward producing Battery Electric Trucks (BET). While tail-pipe emissions are reduced drastically, certain aspects of BET prevent its widespread deployment, prominent of which is the range anxiety. The range of a BET is heavily impacted in cold weather as energy from traction batteries is also used to warm the battery pack and cabin, where 70% of cabin airflow at minimum is continually expelled through exhaust vents for proper ventilation. In this study, three heat recovery techniques were investigated with the objective of harnessing the waste heat from evacuating cabin air to reduce the heating energy consumption in a BET. One proposed technique employs the use of an air-to-air heat recovery system (AAHRS). Baseline experiments were conducted on a SCANIA test truck for benchmarking and to gather data on the performance of the installed HVAC system, which aided the prototyping stage of basic engineering design to ensure it is operable and safe. The prototype was modelled in CATIA, then fabricated and fitted to the test-truck. Validation experiments were done to evaluate the energy savings from the prototype in a climate chamber at various ambient temperature and fan speed settings. The study found a 20-53% reduction in the heat dissipated by the coolant with the implementation of AAHRS, which is beneficial in reducing the energy that need to be replenished by electric batteries for a BET. In contrast, the electrical power consumption increased 1.7-3.3 times higher than the baseline due to the additional power-consuming components, such as the exhaust blower and heat wheel motor. Moreover, the preheating effect from the heat wheel operation enabled the increase of H, De senaste klimatåtgärderna för att minska utsläppen av växthusgaser (GHG) har satt scenen för att minska koldioxidutsläppen inom transportsektorn genom elektrifiering, vilket har lett till en kraftig ökning av utbyggnaden av batterielektriska fordon (BEV). Lastbilar är inget undantag, vilket har fått biltillverkare att flytta fokus mot att producera batterielektriska lastbilar (BET). Medan utsläppen från avgasröret minskar drastiskt, förhindrar vissa aspekter av BET dess utbredda distribution, varav framträdande är räckviddsångesten. Räckvidden för en BET påverkas kraftigt i kallt väder eftersom energi från dragbatterier också används för att värma batteripaketet och kabinen, där minst 70% av kabinluftflödet kontinuerligt släpps ut genom avgasventiler för korrekt ventilation. I denna studie undersöktes tre värmeåtervinningstekniker med målet att utnyttja spillvärmen från evakuering av kabinluft för att minska värmeenergiförbrukning i en BET. En föreslagen teknik använder användning av ett luft-till-luft-värmeåtervinningssystem (AAHRS). Baslinjeexperiment utfördes på en SCANIA-testbil för benchmarking och för att samla in data om prestandan hos det installerade HVAC-systemet, vilket hjälpte prototypstadiet för grundläggande teknisk design för att säkerställa att det är funktionsdugligt och säkert. Prototypen modellerades i CATIA, tillverkades sedan och monterades på testbilen. Valideringsexperiment utfördes för att utvärdera energibesparingarna från prototypen i en klimatkammare under olika inställningar för omgivningstemperatur och fläkthastighet. Studien fann en 20-53% minskning av värmebelastningen med implementeringen av AAHRS, vilket är fördelaktigt för att minska energin som behöver fyllas på av elektriska batterier för en BET. Däremot ökade den elektriska strömförbrukningen 1.7-3.3 gånger högre än baslinjen på grund av ytterligare strömförbrukande komponenter, såsom avgasfläkten och värmehjulsmotorn. Dessutom möjliggjorde förvärmningseffekten från värmehjulsd

A performance comparison of heat pumps using a scroll (Sanden) and a reciprocating (Bitzer) compressor was conducted experimentally. The refrigerant used was R600a (isobutane). The heat pump components were evaluated performance-wise through: volumetric and isentropic efficiency of the compressors; the UA-value of the condensers and evaporators; sensible enthalpy differences between the liquid and the suction line in the internal heat exchanger; and overall heat pump system comparison as the coefficient of performance. The Bitzer heat pump had existing measuring devices and equipment installed, and it was already filled with refrigerant. The Sanden heat pump required installation of equipment and measuring devices and a refrigerant refill. The refrigerant charge was decided according to the criteria of the lowest compressor speed, which had an effect of overcharge for higher speeds. The measurements included the temperature of water and refrigerant, pressure of the refrigerant, water volume flow, and compressor power. The heat pumps performances were then evaluated based on these parameters. The Sanden compressor showed higher volumetric efficiency than the Bitzer compressor, for the two lower (out of three) speeds of the compressor. The isentropic efficiency of the Bitzer compressor proved to be higher for all pressure ratios out of the three speeds respectively. The condenser in the Bitzer heat pump showed proper UA-values based on the temperature differences between refrigerant and heat sink. The UA-values of the Sanden heat pump condenser did not increase with compressor speed which then gave a larger temperature difference between refrigerant and heat sink, for the two higher compressor speeds. The evaporators had a similar issue with the temperature difference between refrigerant and heat source, which also showed on the UA-values. The internal heat exchanger in the Bitzer heat pump had a larger sensible enthalpy difference on the suction side compared to the, En jämförelse av prestandan för två värmepumpar, en med scroll- (Sanden) och en med kolvkompressor (Bitzer) har gjorts. Köldmedlet som användes var R600a (isobutan). Komponenterna och hur deras prestanda blev utvärderad följer här: kompressorernas volymetriska och isentropisk verkningsgrad; kondensorns och förångarens UA-värden; den sensibla entalpiskillnaden mellan gas- och vätskeledning i den interna värmeväxlaren; en övergripande jämförelse av värmepumparna i form av deras värmefaktor. Värmepumpen med Bitzerkompressor utvärderades med befintliga komponenter och mätutrustning, och en redan fylld mängd köldmedium. Värmepumpen med Sandenkompressor installerades med mätutrustning och komponenter, och fylldes med köldmedium. Mängden köldmedium bestämdes utifrån kriterier för det lägsta varvtalet på kompressorn, vilket visade sig ge en för stor mängd köldmedium vid de högre varvtalen. Mätningarna inkluderade temperatur på vatten och köldmedium, köldmediets tryck, vattnets volymflöde samt kompressorns effektbehov. Prestandan för värmepumparna är sedan utvärderad utifrån dessa data. Sandenkompressorn visade en högre volymetrisk verkningsgrad för de två lägre (av tre) hastigheterna utvärderade i experimenten, jämfört med Bitzer. Den isentropiska verkningsgraden var högre i Bitzerkompressorn för samtliga tryckförhållanden för de tre respektive hastigheterna. Kondensorn i Bitzervärmepumpen uppvisade goda UA-värden, baserat på temperaturskillnaderna mellan köldmedium och värmesänka. Kondensorn i Sandenvärmepumpen visade ingen förbättring av UA-värden när kompressorns hastighet ökade, vilket i sin tur gav upphov till stora temperaturskillnader mellan köldmediet och värmesänkan. Förångarna i båda värmepumparna uppvisade liknande problem med höga temperaturskillnader mellan värmekälla och köldmedium, vilket även deras UA-värden visade. Den interna värmeväxlaren i Bitzervärmepumpen visade större skillnad i den sensibla entalpin på sug- jämfört med vätskesidan, när underkylningen

Gräshoppan 13 är ett flerbostadshus beläget i Borås. Fastigheten har följts upp av energikonsultbolaget Aktea AB på uppdrag av fastighetsägaren Willhem i syfte att miljöcertifiera byggnaden som GreenBuilding. Den primära beräkningen som utfördes av Isover visade att fastigheten förväntades förbruka 34 kWh/m2, år. Akteas uppföljning efter två år resulterade i att fastigheten förbrukade 45,2 kWh/m2, år vilket inte möjliggör en certifiering enligt GreenBuilding där kraven är 41,3 kWh/m2, år, det vill säga 25 % lägre än kraven från Boverkets byggregler, BBR. I följande rapport diskuteras och analyseras de möjliga felkällorna för varför den beräknade energiförbrukningen utförd av Isover inte uppfylls. Huvudsakligen undersöks systemlösningen för tappvarmvattnet som av Akteas energikonsult Jonas Pettersson antagits vara den mest bidragande faktorn. Detta för att Isover beräknat energiåtgången för tappvarmvatten till 6 kWh/m2, år när det verkliga utfallet resulterade i en energiförbrukning på 18,2 kWh/m2, år. En kontrollberäkning av Isovers energibalansberäkning gjordes, dock utan full tillgång till Isovers beräkningsindata. Beräkningen gav ett snarlikt resultat (Isover 34 kWh/m2, år, kontrollberäkning 35 kWh/m2, år). Detta utfördes för att utesluta fel hos Isovers energibalansberäkning samt styrka Akteas antaganden angående systemlösningen för tappvarmvattnet. En provtryckning av en av lägenheterna i fastigheten utfördes för att kontrollera, vilket kan vara en indikator på, byggkvalitén för fastigheten. Provtryckningen visade att fastigheten håller god lufttäthet (0,23 l/sm2) och bedöms inte påverka fastighetens energiförbrukning negativt. Även detta test styrker Akteas antagande att det inte är energiförluster på grund av luftotätheter. Systemlösningen för tappvarmvattnet krävde mer energi än beräknat eftersom ackumulatortanken i systemet visade sig ha svårt att hålla jämn temperatur. Detta medför att en spetsberedare med elpatron behöver arbeta mer för att tappvarmvattne, Gräshoppan 13 is an apartment building located in Borås. The property has been followed up by energy consulting company Aktea AB on behalf of the property owner Willhem in order to environmentally certify the building as GreenBuilding. The primary calculation performed by Isover showed that the property was expected to consume 34 kWh/m2, year. Akteas follow-up after two years resulted in the property consuming 45.2kWh/m2, year, which does not enable certification according to GreenBuilding where the requirements are 41.3kWh/m2, year, that is 25 % lower than the requirements from Boverkets building regulations, BBR. The following report discusses and analyzes the possible sources of error as to why the estimated energy consumption performed by Isover is not met. The system solution for domestic hot water, which has been assumed by Akteas energy consultant Jonas Pettersson to be the most contributing factor, is mainly examined. This is because Isover calculated the energy consumption for domestic hot water to be 6kWh/m2, year when the actual outcome resulted in an energy consumption of 18.2kWh/m2, year. A control calculation of Isover energy balance calculation was made, however without full access to Isovers calculations input. The calculation gave a similar result (Isover 34kWh/m2, year, control calculation 35kWh/m2, year). This was done to exclude errors in Isovers energy balance calculation and to strengthen Akteas assumptions regarding the system solution for the domestic hot water. A pressure test in one of the apartments in the property was carried out to check, which can be an indicator of, the construction quality of the property. The test printing showed that the property maintains a good air tightness (0.23 l/sm2) and does not negatively affect the property's energy consumption. This test also confirms Akteas assumption that there are no energy losses due to leaks. The system solution for the domestic hot water required more energy than calculated because t

Hagelrums Gård/Biogas är ett lantbruk som producerar fordonsgas genom rötning.Till rötningen används främst gödsel i deras biogasanläggning med två rötkammare. Den här rapporten undersöker om installation av en värmepump som tar vara på den värmen från rötresten skulle vara ekonomisk och fördelaktig för uppvärmning av den första rötkammaren. Jämförelsen kommer att ske emot anläggningens nuvarande flispanna. I resultat presenteras den nuvarande anläggningens drift och tre olika scenarier med en värmepump med COP 4 och ett konstant flöde av rötrest. I resultatet presenterasäven jämförelser över hur installationen av den föreslagna värmepumpen skulle påverka driften av anläggningen. Slutsatsen av arbetet är att en värmepump inte är ekonomisk eller lämplig förnuvarande anläggning. Orsakerna är den extra kostnaden och driften av anläggningensom inte är optimal för en värmepump., Hagelrums Gård/Biogas is a farm that produces biomethane for transportation from anaerobic digestion. For the anaerobic digestion manure is mainly used in their facility with two digesters. This report investigates if installation of a heat pump that takes heat from the digestate would be economically and beneficial for heating of the first digester. The comparison will be done against the facility’s current chip boiler. The current facility’s operation and three different scenarios with a heat pump with COP 4 and continuous flow of digestate is presented in the result section. In the results section is also comparisons of how an installation of the proposed heat pump would affect the operation of the facility. The conclusion of the project is that a heat pump is not economical or suitable for the current facility. The extra costs and operation of the facility that is not optimal for a heat pump is the reasoning of the conclusion.

I detta examensarbete i energiteknik har en litteraturstudie om de vanligaste energisystemen i Sverige och en webbundersökning gjorts där 550 husägare i Järfälla kommun erbjudits att delta. I undersökningen ställdes 11 frågor om deras nuvarande energisystem och ifall de var benägna att investera i solkraft. Av de 550 tillfrågade valde 78 att delta i undersökningen vilket motsvarar 14% svarsfrekvens. Det utreddes även om de vanligaste anledningarna varför fler husägare inte investerat i solkraft. De anledningarna var främst av ekonomiska skäl och att deras hus inte var lämpat för solkraft på grund av husets läge och takkonstruktion. Utvecklingen av solkraft går i rask takt och med en ny skattereduktion för grön teknik förutser författaren att takten ökar de kommande åren, speciellt då elbilsmarknaden förväntas växa enormt och intresset för laddstationer i samband med detta. Utvecklingen av förnybara energisystem går också i rask takt, värmepumpar som ses som förnybar har ökat från 754 000 år 2009 till 1 227 000 år 2016. Undersökningen bekräftade utvecklingen, från undersökningen hade 43 deltagare installerat en luftvärmepump och 30 deltagare installerat bergvärme. 13 deltagare hade installerat solel och den vanligaste anledningen varför var att öka självständigheten och minska behovet av att köpa el, även att minska klimatpåverkan. De statliga bidragen har spelat stor roll i deras villighet att installera solel. De vanligaste anledningar varför fler inte installerat solel var de långa återbetalningstiderna och den begränsade lagringsfunktionen. Deltagarna med en elpanna installerad i fastigheten var mest benägen till att investera i förnybar energi genom värmepump och solel.

De flesta av Sveriges avloppsreningsverk byggdes under den senare halvan av 1900-talet, vilket var en period då byggnaders uppvärmningsbehov vanligtvis tillgodosågs genom förbränning av fossila bränslen. Järvsö avloppsreningsverk är ett exempel på ett reningsverk som än idag använder olja för uppvärmning. Följande examensarbete har därför syftat till att minimera oljeanvändningen vid verket, genom att studera ett antal energieffektiviseringsåtgärder och en alternativ uppvärmningslösning. Målet har varit att presentera kostnad- och energieffektiva lösningar till Ljusdal Vatten som äger och ansvarar för driften av reningsverket, för att minimera oljeanvändningen. Arbetet består av två delar, där den första delen behandlade energisimuleringar i simuleringsprogrammet IDA ICE. I programmet simulerades åtgärdsförslag indelade i tre kategorier: byggnaden, ventilationssystemet och en kombination av dessa åtgärder. Att ersätta luftbehandlingsaggregat med ett nytt aggregat visade sig ha hög energieffektiviseringspotential medan åtgärder kopplat till byggnaden hade en liten påverkan på värmebehovet. I den andra delen av arbetet utfördes en fallstudie där ett antal värmepumplösningar och en pelletspanna bedömdes utifrån en förenklad multikriterieanalys i två steg. I första steget bedömdes respektive alternativ utifrån fyra kriterier: självständighet, driftsäkerhet, tidsbehov samt lämplighet. I det andra steget beräknades minskningen av koldioxidekvivalentutsläpp vid byte av värmekälla och en investeringskalkyl, inkluderande återbetalningstid och livscykelkostnad, utfördes. De utvalda alternativen poängsattes och utifrån det fick bergvärme högst totalpoäng och rekommendationen till Ljusdal Vatten var därför att investera i denna lösning. Samtidigt gav resultatet av arbete att samtliga studerade alternativen var ekonomiskt lönsamma. Resultatet visade även att ett byte av luftbehandlingsaggregat och uppvärmningslösning är kostnadseffektivt och dagens oljeanvändning kan med fördel, Most of the Swedish wastewater treatment plants were built during the second half of the 20th century when the heating demand was supplied by burning fossil fuels. Järvsö wastewater treatment plant is an example of a building that still uses fossil oil for heating. This master thesis aimed to minimize the usage of oil at the plant, by studying energy efficiency measures and an alternative heating solution. The goal was to present a cost- and energy-efficient solution to Ljusdal Vatten, which owns and operates the treatment plant, to minimize oil use. The project was divided into two parts, where the first part included energy simulation performed in the simulation software IDA ICE. In the program different efficiency measures categorized into three categories: building, ventilation system, and a combination of these measures were studied. The heating demand was highly affected by replacing the air handling unit with a new unit. Measures connected to the building, however, had a low effect on the demand. During the second part of the project, a case study was carried out where several heat pump solutions and a pellet boiler were assessed based on a simplified multi-criteria analysis in two steps. Initially, the respective alternatives were assessed based on four criteria: independence, reliability, time requirement, and suitability. Secondly, the reduction of carbon dioxide equivalent emissions which a switch of heat source was calculated, and an investment calculation, including the payback time and life cycle cost, was performed. The interesting alternatives were ranked, and the geothermal heat pump received the highest score. The recommendation to Ljusdal Vatten was to invest in this technology. Furthermore, the result showed that all studied heating sources were profitable investments. The thesis conclude that a change of the air handling unit and heating solution is cost-effective and can be applied to replace the current oil use with an alternative fossil-free

The aim of this master thesis is to conclude how the energy systems of smart cities can be designed to achieve an annual net-zero energy consumption. The study investigated different techniques that can be used for producing and storing energy locally. This was implemented on a planned residential project located in Veberöd, south of Scania. Hence, the heating and domestic hot water demand were based on the local conditions as well as the computed energy usage of the residential buildings. This was examined through two different scenarios which both aim to create a neighbourhood with net-zero energy usage, while using different techniques and methods. The first scenario consists of geothermal heating combined with heat pumps, photovoltaics panels, and electric heaters. The second scenario consists of borehole thermal energy storage combined with heat pumps and PVT-panels. Furthermore, scenario 2 also includes photovoltaics and solar thermal panels as well as electric heaters. Different simulation tools were used to analyze the behavior and performance of the two scenarios. Earth Energy Designer (EED) was used to design the geothermal systems used for heat supply and storage, including number of boreholes and borehole length. Further, Polysun was used to simulate the complete energy systems, including all the different components for energy production and storage. Based on the designed scenarios in Polysun and EED, an economical evaluation was conducted using the method of life cycle cost as well as pay-back with interest. The result from the study indicated that the residential project can be designed to fulfill the aim of net-zero energy consumption. Furthermore, the economical evaluation indicated a pay-back time of 13 and 32 years, when comparing the two scenarios with district heating which is a common heating source in Sweden. Hence, the conclusions are that several techniques and methods can be used to create residential areas with net-zero energy consumption.

I samband med en ökad tillväxt och elektrifiering av samhället där andelen grön intermittent elkraft ökar och kärnkraften avvecklas kan efterfrågan på el vid topplasttimmar bli svårhanterliga för elnätsägare. Med en ökad risk för både effekt- och kapacitetsbrist i södra Sverige och långa handläggningstider vid utbyggnation av stam- och regionnät behöver nya åtgärder för att upprätthålla stabila elnät undersökas och analyseras. Energimyndigheten anser att bostadssektorn spelar en viktig roll där både energi- och resurseffektivisering samt en ökad kunskap kring elanvändning är nödvändigt för att uppnå flera samhällsmål. Rapporten ämnar därmed att undersöka och belysa elbehovet för bostäder med olika uppvärmningssystem i Halmstad samt ta reda på hur en effekttariff kan påverka bostäders ekonomiska situation jämfört med dagens säkringstariff. Studien utförs tillsammans med Halmstad Energi och Miljö Nät som driver elnätet i Halmstads tätort med omnejd, varav rapportens undersökta bostäder ligger inom koncessionsområdet. Resultatet påvisar en markant skillnad i elanvändning mellan bostäderna, speciellt under kalla årstider, där valet av uppvärmningssystem kan påverka effektbehovet inom koncessionsområdet avsevärt samt reducera effekttoppar. Resultatet belyser även effekttariffens inverkan på bostädernas månadskostnad där tariffen gynnar bostäder med ett lågt elbehov samt ger ekonomiska incitament för lastförflyttning under höglastperioder., With an increasing share of green intermittent power and the upcoming discontinuance of nuclear reactors the electricity demand of today’s Swedish society could become hard to purvey for net grid owners. When the risk for capacity and power shortages are growing and the proceedings of new powerlines are long, new strategies are needed to keep stability in the grids. According to the Swedish energy authority the residential sector plays a major part where both energy- and resource efficiency, together with increased knowledge of energy usage, is necessary to reach several societal goals. Therefore, this report aims to investigate the difference in power demand between residential buildings in Halmstad based on their heating systems and the economic effects of a power tariff implementation. The study is carried out together with Halmstad Energi och Miljö Nät, who operates the electricity grid in Halmstad’s urban areas and provides information of their customers for the aim of this study. The results show a significant difference in power demand between residential buildings, where the method of heating could have a major effect on the power grids capacity and be used as means for power peak reductions. An implementation of power tariffs favors residential buildings with a low power demand, where high demands can lead to expensive bills and force owners to reallocate their demands.

Preem has recently acquired a new office building and are interested inreducing the energy consumption, climate impact and annual energy costof the building. The purpose of this thesis is to examine how differentenergy efficiency measures as well as the installation of solar cellsaffect the energy use and climate impact of an office building. Three actions have been proposed, both separately and in combinationwith each other. These were attic insulation, change of ventilation andchange of heating system. The resulting simulations showed a reductionof between 3 and 65 %, depending on which energy efficiency measureswere implemented. Replacing the heating system resulted in the largestreduction. This study also showed that the most profitable way to place a PVsystem is in a south-westerly direction with a 25 degree slope. Thissolution has an installed power of 16.3 kWp and an annual electricityproduction of 12.96 MWh. This corresponds to a self-consumption rate of95.2 % and a self-sufficiency rate of 5.6 %. The highest electricityproduction was obtained when PV modules were placed on three differentrooftops and with a module slope of between 12 and 15 degrees,depending on the roof. This PV system has an installed power of 76.9kWp and an annual electricity production of 57.96 MWh. All solutionsled to a reduced climate impact.

Sweden is undergoing energy transition to become a zero-carbon economy with electricity production aims at 100% from renewable resources by 2040. Sweden also has a national goal to have fossil-free vehicle fleet by 2030. The increasing share of intermittent renewable resources creates growth in mismatches between electricity supply and demand. Demand flexibility provides solution to imbalances in power system where the prosumers can regulate their energy consumption. Demand response (DR) mechanism could be beneficial to power gird stability. Electric heat pumps serve as a pool of flexible load meanwhile the thermal inertia of the residential buildings serves as thermal energy storage. In this thesis, a techno-economic analysis of demand flexibility from heat pumps for residential buildings located in central Örebro is carried out with assistance of building energy simulations. This thesis aims to improve the intelligence of this existing buildings by comprehending the size of thermal inertia availability according to different heat demand, building envelope materials, ventilation systems, weather conditions and user behaviors. Two multi-family residential buildings, Klockarängsvägen and Pärllöken, are selected for case study and compared in terms of thermal inertia and avoided peak power fees in avoided peak power fee from flexible heat pump loads. Both buildings use heat pumps for space heating and domestic hot water supply. Electricity billings are subscribed to power tariff scheme, which makes peak power shifting more profitable. On the coldest day scenario when the ambient temperature is -20°C, Pärllöken’s indoor temperature drops from 21°C to 19.1°C if heat pump is turned off for an hour. Klockarängsvägen’s indoor temperature drops from 21°C to 16.6°C if heat pump is turned off for an hour. At the lowest indoor temperature setpoint of 18°C, Pärllöken demonstrates a maximum power-shift capacity of 25 kW and heatshift capacity of 75 kWh on the coldest day. That o, Sverige genomgår en energitransformation för att bli en fossilfri ekonomi som siktar på att ha en elproduktion från 100% förnybara resurser år 2040. Sverige har också ett nationellt mål att ha en fossilfri fordonsflotta till 2030. Den ökande andelen av intermittenta förnybara resurser bidrar till ökning av obalans mellan produktion och efterfråga av elektricitet. Efterfrågeflexibilitet ger en lösning på problemet med obalanser i energisystemet där prosumenter kan reglera sin energiförbrukning. Efterfrågeflexibilitet kan vara fördelaktigt för kraft- och nätstabilitet. Elektriska värmepumpar kan agera som en stor flexibel last samtidigt som fastighetens termiska tröghet fungerar som värmeenergilagring. I denna avhandling utförs en teknisk-ekonomisk analys av efterfrågeflexibilitet från värmepumpar för två bostadshus beläget i centrala Örebro med hjälp av energisimuleringar av fastigheten. Genom denna avhandling syftar författaren på att höja intelligensen av de befintliga fastigheterna genom att undersöka storleken av den termiska trögheten som finns tillgänglig med avseende på olika värmescenario, byggnadsmaterial, ventilationssystem, väderförhållanden och användarbeteenden. Två flerfamiljshus, Klockarängsvägen och Pärllöken, väljs för jämförelse med avseende på den termisk tröghet som bidrar mest till efterfrågeflexibiliteten. De två utvalda fastigheterna använder värmepumpar för värme och varmvatten. Båda fastigheterna faktureras enligt effektabonnemang, vilket gör effektutjämning mer lönsamt. I det kallaste scenariot, när omgivningstemperaturen är -20°C, faller Pärllökens inomhustemperatur från 21°C till 19,1°C och Klockarängsvägens inomhustemperatur sjunker till 16,6°C om värmetillförseln stängs av i en timme. Under det lägsta börvärdet för inomhustemperatur på 18°C visar Pärllöken en maximal effektförskjutningskapacitet på 25 kW och för Klockarängsvägen-byggnader 20 kW. Med hänsyn till fastighetens termiska tröghet är Pärllöken utan tvekan vinnaren på grund av b

Cities and districts contribute to a large fraction of the total energy consumption in Sweden. The residential- and service sector accounted for almost 40% of the total energy consumption in 2018. The increasing urbanization also puts more importance on the energy supply, distribution and consumption in these areas. One way of planning an energy system in urban areas is to have integrated energy systems where synergies between different technologies and energy carriers are utilized. Such a solution can increase the flexibility of the energy system and thus help integrate more intermittent renewable energy sources. The aim of this study was to suggest tools for planning energy systems in districts. This was done by performing a literature review regarding the design of energy systems and the identification of barriers and opportunities for the integration of different production- and distribution technologies. The focus was on systems for heating, cooling and electricity. The proposed tools are three Excel-based modules. The first module is a qualitative model that presents the reviewed technologies and their connections. It also includes synergies between different energy carriers and sectors for consumption and production. The second module is qualitative model related to market mechanisms, juridical, organizational and institutional aspects. The third module is a table containing the barriers and opportunities. Furthermore, relevant stakeholders are identified to be district heating companies, building owners, joint associations, municipalities, district cooling companies and photovoltaic plant owners. The proposed tools can be used in the first stage of planning when the technologies are selected. To show how the suggested tools can be applied, a case study was performed. The study case is a district being planned in Stockholm, Sweden. For the analysis, a model for a hypothetical heating system was required. Two models were developed for the heat supply system us, Städer och stadsdelar står för en stor del av totala energikonsumtionen i Sverige. Bostads- och servicesektor stod för ungefär 40% av totala energikonsumtionen under 2018. Den ökande urbaniseringen lägger också mer vikt vid energiproduktion, distribution och konsumtionen i dessa områden. Ett alternativ för planering av energisystem i urbana områden är att ha integrerade energisystem där synergier mellan olika teknologier och energibärare kan utnyttjas. Den typen av system skulle kunna öka flexibiliteten i energisystemet och därför förenkla integrering av oförutsägbara förnybara energikällor. Syftet med denna studie var att föreslå verktyg för planering av energisystem i stadsdelar. Detta gjordes genom en litteraturstudie angående utformningen av olika energisystem samt identifiera hinder och möjligheter för att integrera olika produktions- och distributions teknologier. Fokus låg på systemen för värme, kyla och elektricitet. Det föreslagna verktygen är tre Excel baserade moduler. Den första modulen är en qualitative modell som presenterar de studerade teknologier och deras kopplingar. Den innehåller också synergier mellan de olika energibärarna och konsumtions- och produktionssektorn. Den andra modulen är en qualitative modell, men relaterad till marknad mekanismer, juridiska, organisatoriska och institutionella aspekter. Den tredje modulen är en tabell som beskriver hinder och möjligheter för några av teknologierna. Utöver det de relevanta aktörerna identifierades. För värme-, kyla- och elektricitet marknaden är de fjärrvärmeföretagen, fastighetsägare, samfälligheter, kommuner, fjärrkyla företagen, solcells ägare. De föreslagna verktyget kan användas för planering av energisystem i ett första skede när teknologier ska väljas. En fallstudie genomfördes för att visa hur det föreslagna verktyget kan användas. Fallstudien en stadsdel som planeras i Stockholm, Sverige. För att genomföra en analys behövdes en modell för ett hypotetiskt värmesystem. Två modeller utveckla

Värmepumpsförsäljningen i Sverige ökade i början av 2000-talet. Den dimensionerande livslängden för värmepumpar ligger på mellan 15–25 år vilket betyder att flertalet installerade värmepumpar snart behöver bytas ut.Det senaste decenniet har värmepumparnas effektivitet ökat på grund av introduktion av välfungerande varvtalstyrda värmepumpar. Den optimala effekttäckningen vid nyproduktion var lägre för 20 år sedan än vad den är idag. Det leder till att vid utbyte av värmepumpar finns det troligen en värmekälla som är dimensionerad för en lägre effekttäckning än vad som i nuläget hade varit optimalt. Det saknas kunskap om systemfunktionen när en ny effektivare värmepump installeras i ett äldre system och det är svårt att avgöra vilken lösning som är mest ekonomiskt fördelaktig.Arbetet består av två separata studier. En generell studie och en om är utförd på en specifik anläggning. Det har skapats två separata modeller med beräkningsverktyget Excel. Den generella modellen beräknas på dygnsbasis över ett helt år och den platsspecifika modellen beräknas på timbasis över månaderna november, december, januari och februari.Arbetets syfte är att leverera ett underlag som motiverar hur värmepumpssystem ska dimensioneras när värmepumparna ska bytas ut för att få en minimal livscykelkostnad. Det ur både ett generellt perspektiv och för den undersökta anläggningen.Målen är uppdelade i generella mål och platsspecifika mål. De generella målen är att undersöka vilken effekttäckning som är optimal för varvtalstyrda fastighetsvärmepumpar och hur låg den befintliga effekttäckningen ska vara för att det ska vara lönsamt att investera i en större värmekälla. Målen för den platsspecifika studien är att kartlägga det befintliga systemet samt undersöka när och om de ska investera i nya värmepumpar och en komplettering av värmekällan.Slutsatsen ur ett generellt perspektiv är att för att få minimal totalkostnad ska effekttäckningen på den nya värmepumpen vara 100% om värmekällan inte är begrä, In the beginning of the 21st century the sale of light commercial heat pumps in Sweden got a major increase. The expected lifespan of heat pumps are approximately 15-25 years which leads to that more heat pumps soon needs to be replaced.The effectiveness of heat pumps has during the last decade got a huge increase due to the introduction of functioning inverter heat pumps. The optimum power coverage for new production is higher today than it was 20 years ago. This leads to that the dimension of the old heat source probably is lower than the optimum dimension today. The knowledge of what the new heat pump optimum dimension is for economical optimization is currently low and needs more research.This thesis is done by two separate studies. One that covers a general point of view and one that investigates a specific building. To create mathematical models has Microsoft Excel been used. The general model was calculated daily for an entire year. The study for the specific case were calculated on an hourly basis for the months November, December, January, and February.The purpose of this thesis is to examine how to replace heat pumps to get the lowest life cycle cost. This will be done with to separate studies. One that cover heat pump replacement from a general point of view and one that cover the future of a specific case.The goals for this thesis are separated by the two studies. The goals for the general study are to investigate the optimum dimension of the light commercial heat pumps and how low the dimension of the old heat source needs to be for it to be worth to expand its dimension. The goals for the other study are to map the currently system that the specific company are using and investigate when and if they should invest in new heat pumps and a larger heat source dimension.The conclusion from the general study is that the optimum dimension for new heat pumps are 100%. However, that only applies if the old heat source dimension is not limiting the heat source d

This master thesis has examined how two of the heat pumps at Norrenergi, Solnaverket, can be converted to steam driven heat pumps. The heat pumps are driven by electrical motors today and this thesis has investigated the technical and economical aspects of replacing them with steam turbines and also installing a pellet boiler. The purpose with this project is to lower the costs for the heat pumps which varies with the electricity price, where the electricity taxes represent about 40-60 % of the total electricity cost. In addition, Norrenergi is one of the largest electricity consumers in Stockholm. This, combined with the prevailing capacity shortage in Stockholm makes it important to examine another alternative than electricity for the heat pumps. Capacity shortage means that electricity can't be transmitted into the city during periods with high electricity demand. The results of this master thesis show that the costs reduces on a system level when two steam driven heat pumps are installed compared to the electrity driven heat pumps. All district heating plants in Stockholm, including Söderenergi's, Norrenergi's and Stockholm Exergi's plants, have been involved while examining the costs in this study. Despite the cost reduction the investment calculation shows that the investment is not profitable for a low or average electrity price. For a high electricity price the investment seems to be profitable, but this is not considered enough for the investment to be recommend since future electricty prices are hard to predict. On the other hand there might be other aspects than economical to invest in this type of district heating plant, for example from a sustainability perspective., Norrenergi är ett fjärrvärme- och fjärrkylabolag i Stockholm som bland annat producerar värme via energiåtervinning i en VP-anläggning i Solnaverket. Värmepumparna har en total värmeeffekt på 100 MW och drivs av elektricitet samt spillvatten från Bromma reningsverk. Kostnaden för att producera fjärrvärme via värmepumpar varierar med elpriset där en betydande faktor är elskatten. Elskatten utgör ungefär 40–60 % av den totala elkostnaden för VP-anläggningen i Solnaverket. Utöver de höga kostnaderna för att driva VP-anläggningen råder en så kallad kapacitetsbrist i Stockholm vilket bland annat grundar sig i att staden växt i en snabbare takt än utbyggnaden av stamnätet. På grund av ovan nämnda orsaker är det intressant att undersöka alternativa lösningar för hur den eldrivna VP-anläggningen kan producera fjärrvärme, dels för att minska kostnader för elektricitet men också för att bidra till en samhällsnytta genom att minska effektuttaget på elnätet. Detta examensarbete ämnar därför undersöka hur två av värmepumparna i Solnaverket kan omvandlas från eldrift till mekanisk ångdrift via ångturbiner, där ångturbinerna i sin tur drivs av ånga från en pelletspanna. Därtill undersöks systemdriftsnyttan, där även Stockholm Exergis och Söderenergis anläggningar beaktas, samt lönsamheten för att konvertera två av värmepumparna till ångdrift. Resultatet visar att systemdriftsnyttan är positiv oavsett elprisprofil vilket beror på att kostnaderna på systemnivå minskar när ångdriven VP-anläggning implementeras i Solnaverket. Trots den positiva systemdriftsnyttan visar dock investeringskalkylen att denna investering endast är lönsam vid ett högt elpris. Det beror bland annat på att den positiva systemdriftsnyttan inte är tillräckligt hög (vid låg och medelelpris) för att uppnå ett tillräckligt högt nuvärde med given kalkylränta och ekonomisk livslängd, i jämförelse med grundinvesteringskostnaderna. Den låga lönsamheten beror dessutom på att Stockholm Exergi ska bygga ett nytt avfallsk

Rapporten jämför frånluftsvärmepump, luft-vattenvärmepump, bergvärmepump, frånluftsvärmepump med fjärrvärmespets och pelletspanna för en nybyggd villa i Östersund. Det finns fem olika framtidsscenarier med varierande utfall av elmix samt elpris och är en känslighetsanalys för elprisets påverkan och miljöbelastning för respektive uppvärmningsalternativ. För att kunna jämföra de olika uppvärmningsalternativen så används ett referenshus som är baserat på tillverkarens uppgifter och fyra modellfamiljer som använder olika mycket energi. De olika familjerna används för att undersöka om utfallet för det mest hållbara uppvärmningsalternativet varierar för de olika livsstilarna. Resultatet baseras på de tre delarna inom hållbarhet nämligen ekonomisk, ekologisk och social hållbarhet. Den ekonomiska delen innefattar installationskostnader, inköpspris, ränta, driftskostnader och för pelletspannan ingår även kostnaden för byggnation av pelletsförråd och för bergvärmepumpen är även kostnaden för borrning av energibrunn inräknad. Den ekologiska hållbarheten bygger på att använda miljöbelastning som instrument och den baseras på vilken mängd energi som behövs för att säkerställa uppvärmning utav huset och presenteras som koldioxidekvivalenter, CO2eq, och det innebär att alla utsläpp relaterade till energins ursprung har omvandlats till likvärdig mängd koldioxid. Den sociala hållbarheten är beroende av de andra två delarna tillsammans då låg miljöbelastning innebär att fysiska och psykiska behov kan tillgodoses genom god inomhusmiljö med bra ventilation och behaglig värme samt att det finns en utemiljö som tillgodoser behovet av bland annat frisk luft och en levande natur och med en låg ekonomisk kostnad så har individen möjlighet att uppfylla sina drömmar. Det rapporten har kommit fram till är att bergvärmepumpen har den lägsta miljöbelastningen, den lägsta driftskostnaden oavsett scenario och livsstil samt den näst lägsta totalkostnaden vilket gör att den uppfyller rapportens krit, The purpose of this report is to compare different types of heatingsystems for newly built houses in Östersund. The heatingsystems of the report is exhuast air heatpump, air/water heatpump, ground source heatpump, exhaust air heatpump in combination with district heating and pellet boiler. The comparison is based upon sustainibility and its three dimensions, economy, ecological and social sustanibility. The foundation that the comparison rely on is five different future scenarios with varying mixes of sources for electricity and includes electricity prices as well. The enviromental impact is based on the different sources of energy that is used in each scenario and is measured in carbondioxide equivalents CO2eq. The results are based on the three components of sustainability, economic, ecological and social sustainability. The economic part includes installation costs, purchase price, interest, operation costs and for the pellet boiler it includes the cost of building a pellet storage and for the ground source heat pump the cost of drilling is included. The conclusion of this report is that the ground source heat pump has the lowest environmental impact, the lowest operating cost regardless of the scenario and lifestyle and the second lowest total cost, which means that it meets the criteria for sustainability of the report

Akademiska Hus AB är ett statligt ägt fastighetsbolag med uppdrag att äga och förvalta fastigheter för utbildning, forskning och studentbostäder. Ett av deras energimål är att halvera mängden inköpt energi till år 2025 med startår 2000. Syftet med detta examensarbete är att undersöka förbättringsmöjligheter och åtgärder kopplade till VVS-system för att nå energimålet. Arbetet har utförts på förvaltningsområdet Campus Solna som har ett specialavtal med Stockholm Exergi för fjärrvärme och fjärrkyla. Specialavtalet är utformat med fördelaktiga tariffer vid hög nyttjandegrad, ett exempel är kompensation vid användning av fjärrkyla under vinterperioden men det föreligger tilläggsavgifter vid underutnyttjad leverans. Detta sätter begränsningar i vilka typer av besparingsåtgärder som kan utföras med positivt ekonomiskt resultat samt minskad andel inköpt energi. De besparingsåtgärder som har valts för beräkningar är två typer av värmepumpslösningar och ett byte till effektivare värmeåtervinningsbatterier. Beräkningarna har utförts med hänsyn till gällande avtal och därefter jämförts mot ett annat befintligt standardavtal inom Akademiska Hus för att undersöka om förvaltningsområdet Campus Solna skulle gynnas av en annan avtalsform. Nyttjandetiden för fjärrvärme och fjärrkyla är ett förhållande mellan energi och effekt visar resultatet att de åtgärder där den procentuella andelen mellan energi- och effektbesparing är ungefär lika stor finns största ekonomiska lönsamheten. Resultatet efter utförda beräkningar visar att de två typerna av värmepumpslösningar ger stora besparingar i inköpt energi men i förhållande till effektbesparingarna generar detta tilläggsavgifter och en ekonomisk förlust. Vid jämförelse mot standardavtalet utan tilläggsavgifter sparas en stor andel inköpt energi och den potentiella ekonomiska besparingen ökar. Dock, visade det sig vid en totalkostnadsanalys att den årliga kostnaden för värmepumpslösningen med standardavtalet blir lika stor som kostnaden med, Akademiska Hus AB is a government owned real estate company, their primary mission is to own and administrate facilities for education, research and student housing. One of their energy goals is to reduce the amount of acquired energy by half between the year 2000 and 2025. The purpose of this thesis is to find solutions and ways to make improvements regarding HVAC-systems to achieve this energy goal. The work has been carried out at the property area Campus Solna, which have an agreement with special amendments and conditions with Stockholm Exergi concerning district heating and cooling. The agreement is designed with beneficial tariffs at high utilization, one example is that during the winter season Akademiska Hus gets compensated for using the district cooling but it also exists surcharges at underutilization of delivered heating and cooling. This puts limitations in which types of measures that can be performed to reduce the amount of acquired energy and at the same time have a positive economical result. The selected solutions are two different types of heat pumps and a change to more efficient heat recovery exchangers for ventilation. The calculations have been executed with regard to the current special agreement and then compared to another existing agreement within the corporation to examine if Campus Solna would benefit from another agreement. The utilization time for the district heating and cooling consist of a relation between energy and power, results show that saving measures where the ratio between them are about the same size is the most profitable economically. The results after the performed calculations show that the two types of heating pumps generate large savings in acquired energy but in relation to the reduced power usage causes surcharges and an economical loss. When compared to the other agreement without the additional charges the potential economical outcome improves while reducing the acquired energy. However, when performing a total c

Energi är ett ständigt aktuellt ämne, där byggnader står för en stor del av energianvändningen i Europa och Sverige. Samtidigt som energieffektiviseringar genomförs måste ett tillräckligt luftflöde bibehållas i byggnaden för att uppnå en komfortabel inomhusmiljö. Detta medför att en stor mängd energi cirkulerar i byggnadens ventilationssystem. Rapporten innehåller en simulering för att fastställa hur stor del denna är, kontra det totala energibehovet för ett flerbostadshus beläget i Kalmar, Sverige. Resultatet visar att ventilationen står för 35 % av det totala värmebehovet. Potentialen för återvinningsbar energi beräknades för att utvärdera hur mycket energi som kan sparas genom att installera en frånluftsvärmepump på ventilationssystemet. Simuleringar visar att vid ett godkänt minimumflöde på 0,35 l/s∙m2, skulle fastigheten kunna vara självförsörjande på värme under sommarmånaderna. Detta innebär att det går att återvinna ca 57 kWh/m2∙år, en reducering av energibehovet med 30 %. Vidare arbete skulle innebära fler mätningar på flöden, temperatur och fuktigheter.

Inom EU finns mål på att sänka utsläppen med 40% till år 2030. I Sverige står bygg och fastighetssektorn för cirka 21% av Sveriges totala utsläpp. För att lyckas nå EU:s klimatmål måste en konvertering till förnybara uppvärmningskällor ske. Region Gotland ansvarar idag för över 500 000m2 fastigheter. Många använder idag pellets till uppvärmning. Pellets ses som klimatneutralt och släpper därför inte ut mer koldioxid än vad trädet plockat upp. Ett problem som uppstår då pelletspannorna kräver underhåll och leveranser. Flera av Region Gotlands fastigheter ligger flera mil iväg från både leverantör och underhållspersonal vilket ökar kostnader och miljöpåverkan än mer. En av dessa fastigheter, brandstationen i Öja, ligger till grund för denna studie. Då det finns flera fastigheter med liknande förutsättningar kan rapporten användas som underlag för dessa. Studien undersöker ifall en konvertering från pelletspannan till en värmepump kan sänka kostnaderna och bidra till lägre utsläpp. Vid en konvertering till värmepump sänks systemtemperaturerna från 80/60 till 55/45 vilket kan skapa problem för befintliga radiatorer, rör och pumpar. Radiatorernas och rörens kompatibilitet med nya temperaturerna under söks därför i studien men pumpar utelämnas för en framtida studie. Med hjälp av transmissionsberäkningar och en formel baserad på grad dagar och tidigare energiförbrukning beräknades ett värmebehov för fastigheten på 23,8 kW den kallaste dagen på året. Med detta kunde tre värmepumplösningar tas fram. Samtliga lösningar innefattar även en ny ackumulatortank då den nuvarande är över 40 år gammal och har ett flertal brister. Med optimering av uppvärmningssystemet genom att sänka temperaturen i de fläktvärmda rummen till 15 grader kan värmebehovet sänkas med 4kW. En undersökning gällande installation av solfångare har även gjorts, där det inte visade sig lönsamt med dagens tappvarmvattenbehov. Efter de dimensioneringar som gjorts framkommer även att två rörslingor behöver bytas, One of EU’s climate goals is to reduce the greenhouse gas emissions by 40% by the year of 2030. In Sweden the “building and real estate sector” stands for 21% of Sweden’s total pollution of greenhouse gas emissions. To reach EU’s goals by 2030 there must be a transformation to renewable sources for use in the heating of real estates. Region Gotland manages over 500 000 m2 of estates. Many of which uses pellet as the source of heating. This heating alternative requires regular deliveries of material and maintenance. Many of the estates in the care of Region Gotland are far away from both the supplier and maintenance team which creates great transport costs and gas emissions. The fire sta- tion in “Öja” is one of them and is the one used in this study. As there are many similar buildings the results here can be used as a foundation for those estates. This study is exploring if a conversion from pellet to a heating pump can lower the expenses and greenhouse gas emissions. By changing to a heat- ing pump from a pellet boiler the temperatures are reduced from 80/60°C to 55/45 °C in the system. This may cause problem with radiators, pumps and pipes. Because of this, radiators and pipes will also be inves- tigated, but pumps will be left out for another study. The heat needed to increase the temperature in the building to 21 °C at a DVUT of -8,7 °C was calculated using transmission losses calculations and a formula based on “graddagar” and earlier energy uses by the estate, to 23,8 kW. Based on the calculated heat, three heating pump solutions were created, all of whom included a new water heater with storage tank. The old storage tank is over 40 years by age and therefore has many short- comings. Using calculations to optimize the heat usage, the heat needed can be re- duced by 4kW at DVUT by lowering the temperature to 15 °C in the fan heated area of the building while still being within the laws of the Swe- dish work environment authority. An investigation was made to s

This report was written as an examination thesis at Mälardalen University in Västerås, Sweden. The subject of the report is to research whether a theoretical single-family home with already installed district heating system for heating and hot water supply should keep it, replace it with a geothermal heat pump or keep it and use it in combination with a smaller air to water heat pump. The report is uses data from the Swedish government institute of Boverket (Literally: Living institute), along with other sources, to construct a model of an average Swedish house and simulate it in the energy simulation program IDA-ICE. This simulation yielded the data needed to conclude which system would be the cheapest in the long run. Thereafter LCC calculations on said data was used to the determine the cost over a 20-year period for the given systems. The report concludes that the model corresponds with the results from Boverket and is therefore an accurate representation of an average single-family home and that the district heating should be replaced with a geothermal heat pump.

Combined cycle gas turbine power plants (CCGT), as part of the electricity generation fleet, are required to improve their flexibility to help balance the power system under new scenarios with high shares of variable renewable sources. Among the different possibilities to enhance the power plant performance, an inlet air conditioning unit offers the benefit of power augmentation and “minimum environmental load” reduction by controlling the gas turbine intake temperature using cold thermal energy storage and a heat pump. In this thesis, an evaluation of the conditioning unit impact over a power-oriented CCGT under a day-ahead optimized operation strategy is presented. To establish the hourly dispatch of the power plant and the right operation mode of the inlet condition unit bringing the desired benefits, a mixed-integer linear optimization was formulated aiming to maximize the operational profit of the plant within a 24 hours horizon. To assess the impact of the proposed unit operating under this control strategy, annual simulations of a reference power plant were developed with and without the unit, allowing to a comparison of their performance by means of technical and economic indicators. Furthermore, a case study changing equipment sizes was performed in order to identify trends of the power plant performance related to such parameters; and lastly, a sensitivity analysis on market conditions to test the control strategy response was included. The results indicate that the inlet conditioning unit together with the dispatch optimization increase the power plant operational profit trough the gain of power variation over peak and off-peak periods. For the specific case study in northern Italy, it is shown that a power plant integrated with the conditioning unit is more profitable in terms of net present value based on the undertaken investment figures. Related to the technical performance, it also shows that the unit reduces by 1,34% the minimal environmental load w, Elproducerande kombikraftverk (CCGT) förväntas förbättra sin flexibilitet för att kunna bidra till stabilisering av elnätet i framtida scenarier med ökande andel variabla, förnybara energikällor. Av de diverse metoder som finns att tillgå för att förbättra ett kraftverks prestanda, erbjuder en inluftsbehandlingsenhet både fördelar med kraftförbättring samt minskning av “minimun environmental load”; genom att med hjälp av kall termisk energilagring och en värmepump kontrollera gasens inluftstemperatur till gasturbinen. I den här uppsatsen undersöks hur en sådan inluftsbehandlingsenhet påverkar prestandan hos en kraftproduktionsfokuserad CCGT när en optimerad driftsstrategi introduceras. För att bestämma kraftverkets elproduktion vid varje timme och det korrekta driftläget för luftbehandlingsenheten (för att uppnå tidigare nämnda eftersökta fördelar) formulerades ett linjärt optimeringsproblem med syfte att maximera kraftverkets driftsförtjänst under ett 24-timmars tidsspann. För att bedöma den föreslagna inluftsbehandlingsenhetens inverkan under den optimerade driftsstrategin genomfördes simuleringar av ett referenskraftverk med och utan nämnda enhet, varpå en jämförelse med avseende på teknisk prestanda och ekonomi genomfördes. Vidare genomfördes en fallstudie där storlek på diverse utrustning varierades för att kunna identifiera trender i kraftverksprestanda baserat på dessa parametrar; slutligen genomfördes en känslighetsanalys rörande hur luftbehandlingsenheten och kontrollstrategin reagerar vid olika marknader.. Resultaten indikerar att en inluftsbehandlingsenhet tillsammans med en optimerad driftsstrategi ökar kraftverkets driftsvinning genom en ökad variation i kraftuttag över peak och off-peak timmar. För fallstudien i norra Italien fanns att ett kraftverk med integrerad luftbehandlingsenhet är mer lönsamt sett till nuvärdesanalys. Gällande teknisk prestanda visade resultaten att enheten minskar den minsta miljöbelastningen med 1,34 % när delbelastningsdrift

Detta examensarbete är en del av projektet R:ekobyn, med sidoprojektet R:energi, som har syftet att utveckla hållbara energisystemlösningar till ett 40-tal nya bostäder i Röstånga. Examensarbetet är uppbyggt kring en fallstudie där fyra olika förslag på energisystem utvärderas och jämförs, med anseende på självförsörjandegrad, klimatpåverkan och kostnader. Utifrån lastprofiler har ett första scenario dimensionerats där all el köps in från elnätet och värme fås av värmepumpar. Med utgångspunkt i värmepumpscenariot tillkommer därefter solceller, för att undersöka hur energisystemet förändras. Detta blir examensarbetets andra scenario. Produktionsprofiler tas fram med programvaran SAM, System Advisor Model. I ett tredje och fjärde scenario tillkommer energilagring i systemet, först med ett batteri och sedan med ett batteri i kombination med vätgaslagring. Samtliga fyra scenarion är lokalt anpassade för R:ekobyn och deras påverkan på omgivande system analyseras. Resultatet visar att scenario ett, värmepump, i dagsläget både är det mest ekonomiska alternativet och det alternativ med lägst klimatpåverkan, jämfört med övriga scenarion. Däremot bidrar inte detta system med några systemmässiga nyttor i omgivande system om inte styrning av värmepumpen används. Värmestyrningen bidrar till att systemet blir mer flexibelt och borde därmed undersökas vidare i framtida utredningar. Även energisystemet i scenario två, solceller tillagt, kan motiveras vara det alternativ med lägst klimatpåverkan och lägsta kostnader, jämfört med övriga scenarion, beroende på vilka grundantaganden som görs. Energisystemet i scenario tre, batteri tillagt, kan motiveras till R:ekobyns bostäder eftersom självförsörjandegraden är högre än för scenario ett och två samtidigt som klimatpåverkan och kostnaderna är betydligt lägre än för scenario fyra. Systemet bidrar dessutom med nyttor i omgivande system på grund av dess flexibilitet. Energisystemet i scenario fyra, vätgaslagring tillagt, kan motiveras efte, This master thesis is part of the project R:ekobyn (an ecovillage in Röstånga), with the side project R:energi, which aims to develop sustainable energy system solutions to about 40 new homes in Röstånga. The master thesis consists of a case study where four different proposals for energy systems are evaluated and compared, with regards to self-sufficiency rate, climate impact and costs. Based on load profiles, a first scenario has been developed where all electricity is bought from the electricity grid and heat is supplied by heat pumps. Solar cells are then added to the system to investigate how the energy system changes. This is the second scenario of the thesis. Production profiles are produced with the software SAM, System Advisor Model. In a third and fourth scenario, energy storage is added in the system, first with a battery and then with a battery in combination with hydrogen storage. All four scenarios are locally adapted for the ecovillage in Röstånga and their impact on surrounding systems is analyzed. The result shows that scenario one, with a heat pump, at present is both the most cost-efficient option and the alternative with the lowest climate impact, compared to the other scenarios. However, this system does not contribute with any system benefits in surrounding systems, unless heat load management is used. The heat load management makes the system more flexible and should therefore be further investigated in the future. The energy system in scenario two, solar cells added, can also be motivated to be the alternative with the lowest climate impact and lowest costs compared to the other scenarios, depending on what assumptions are made. The energy system in scenario three, battery added, can be motivated because the degree of selfsufficiency is higher than for scenario one and two, while the climate impact and costs are considerably lower than for scenario four. The system also contributes with benefits in surrounding systems due to its flexibility.

An office building (sthlm new hus 4) located in the south of Hammarbyhamnen overlooking Hammarbybacken is planned in 2018. Climate control of the office building are via radiators, high-temperature chilled beam and pre-treated supply air. The building is currently being designed for district heating and remote cooling. The study aims to investigate whether borehole thermal energy system (BTES) are a reasonable alternative to provide the office building with heat and cooling, from an environmental- and life cycle cost (LCC) perspective. The aim of the study is to generate an energy requirement for the office building, which is done by construct a model of the building using IDA ICE, a simulation software. The energy requirement is covered by either district heating/-cooling (energy system I) or BTES (energy system II) as the primary energy source. A model of the BTES is constructed in excel based on data from experience input. Life cycle cost analysis are used for economical comparison between the energy systems. The environmental assessment is based on Nordic electricity mix, which controls the impact of the energy systems. Energy system II entails a need for energy support to avoid over dimension the heat pump, which is done by complementing the surplus need through district heating and remote cooling. LCC shows an economic breakpoint at 11-year calculation period, where BTES becomes economically advantageously. Environmentally, energy system II releases 14.3 tonnes of CO2eq compared to energy system II which results in a reduced emission of 47 tonnes of CO2eq based on Nordic electricity mix.

HETA utbildningar i Härnösand har ett ångkraftverk för undervisningssyfte som kyls ner med vatten från en underjordisk bassäng på cirka 329 m³. Syftet med detta examensarbete har varit att undersöka hur bassängen med spillvärmen från kraftverket kan användas som ett säsongslager i kombination med en befintlig 7,8 kW värmepump för att värma upp maskinhallen i deras laboratoriebyggnad. Ett kalkylark skapades i Microsoft Excel för att kunna genomföra beräkningarna. Då mätdata saknades skapades ett simulerat scenario baserat på temperaturstatistik och körschema för kraftverket från år 2017. Transmissionsförluster beräknades för bassängen och maskinhallen. För bassängen användes mestadels observationsdata och kännedom hos personalen, medan maskinhallens isolering i huvudsak fick uppskattas efter byggår. Resultatet blev att värmepumpen med aktuellt körschema kunde täcka cirka 45 % av maskinhallens årliga uppvärmningsbehov. Av de 276 GJ som tillfördes genom kylning av ångkraftverket under ett år beräknades endast 2,7 % kunna utnyttjas till uppvärmning av maskinhallen, på grund av för lite isolering i bassängen. De största begränsningarna för högre täckning och större nyttjande av spillvärmen bedömdes vara placeringen i tid av kraftverkets körningar, och värmepumpens effekt. Om körningarna skulle förläggas i huvudsak till november–april och värmepumpen ersättas med en på 10 kW, skulle 74 % av värmebehovet kunna täckas och över 18 % av spillvärmen utnyttjas. Andra saker som förbättrad isolering i bassängen och större vattenvolym bedömdes också kunna förbättra bassängens kapacitet som energilager., HETA Education in Härnösand has a steam power plant for educational purposes which is cooled with water from a 329 m³ underground basin. The purpose of this thesis has been to examine how the basin with the waste heat can be used as seasonal thermal energy storage with an existing 7.8 kW heat pump in order to heat the machine room of their lab building. A spreadsheet was created in Microsoft Excel in order to carry out the calculations. As no measurement data was available, a simulated scenario was created based on temperature statistics and the operating schedule for the power plant from the year 2017. Transmission losses were calculated for the basin and the machine room. For the basin, mostly observational data and knowledge among the staff were used, while the insulation for the machine room mainly had to be estimated based on the construction year. The result was that the heat pump, with the current operating schedule, could cover around 45% of the yearly heating demand of the machine room. Of the 276 GJ that were added through cooling of the power plant during a year, according to calculations, only 2,7% could be used for heating the machine hall, due to lacking insulation in the basin. The greatest limitations for achieving a higher heating coverage and a greater usage of the waste heat were assessed to be the placement in time of the power plant runs, and the effect of the heat pump. If the runs would be placed mainly in November–April, and the heat pump replaced with a 10 kW one, around 74% of the heating demand could be covered and 18 % of the waste heat used. Other things, such as increased insulation in the basin and larger water volume were also assessed to be able to increase the capacity of the basin as heat storage.

I Kraftringens geotermianläggning cirkulerar köldmediet R134a som är en fluorerande växthusgas med relativt hög GWP (Global Warming Potential). När den nya F-gasförordningen trädde i kraft 2015 resulterade det i att priserna ökade markant på de köldmedierna med hög GWP. Kraftringen vill därför undersöka vilka konverteringsalternativ det finns till R134a, dels för att minska på kostnaderna men också för att minimera verksamhetens klimatpåverkan. Olika köldmedier har jämförts med avseende på hur de påverkar anläggningens prestanda. Det har också undersökts vilka köldmedier som ligger inom rätt tryck med hänsyn till vad kompressorn och anläggningens rör är konstruerade för. Undersökningen har gjorts genom teoretiska beräkningar som är grundade på uppmätta värden från när värmepumparna går på maximal belastning. Vid urvalet av köldmedier har det utgåtts från samma förångningstemperatur och kondenseringstemperatur som vid mätningen. I undersökningen fann vi två köldmedier, R152a och R450A, som skulle fungera som konverteringsalternativ i avseende att de ligger inom rätt tryck och temperatur. Båda alternativen har lägre GWP och en högre värmefaktor än nuvarande köldmediet R134a. Dock är R152a brandfarligt och har högre säkerhetsklass än de två andra medierna., In the geothermal plant of 'Kraftringen' the refrigerant R134a, which is a fluorescent greenhouse gas with relatively high GWP (Global Warming Potential), circulates. When the new F-Gas regulation was introduced in 2015, it resulted in a significant price increase for high-pressure GWP refrigerants. 'Kraftringen' therefore wants to investigate which conversion options there are for R134a, partly to reduce costs, but also to minimize the climate impact of the business. Different refrigerants have been compared with regard as to how they affect the plants performance. Moreover, it has been investigated which refrigerants are in the correct pressure range with regard to what the plants compressor and pipes are designed for. The survey has been done by performing theoretical calculations based on measured values from when the heat pumps operate at maximum load. In the refrigerant selection process, the same evaporation and condensation temperature as during the measuring was used. In the study we found two refrigerants, R152a and R450A, which would serve as conversion options in terms of them being in the correct pressure and temperature range. Both options have lower GWP and a higher heat factor than the current refrigerant R134a. However, R152a is flammable and has a higher degree of safety than the other two refrigerants.