Två aspekter av reducering av energiförbrukning i byggnader

Two aspects of energy consumption reductions in real buildings: iSERV and nZEBs
Verklig reducering av energiförbrukningen i byggnader

Verklig reducering av energiförbrukningen i byggnader

EU arbetar för att reducera energiförbrukningen för byggnader. Eftersom uppvärmning, ventilation
och klimatsystem (HVAC) svarar för omkring 11 % av den totala elförbrukningen i Europa (enligt
siffror från EC Joint Research Centre), är dessa system viktiga för EU:s arbete. I den här artikeln får
vi veta mer om två specifika aspekter av energieffektivitet inom HVAC. Båda fokuserar på vikten
av att förstå hur kommersiella byggnader fungerar i verkligheten, som första steget på vägen mot
reducerad energiförbrukning.

Det första är att samla in data för energiförbrukningen i drift.
För att förstå, förbättra och lagstifta kring energiförbrukning för kommersiella byggnader är det viktigt att energiprestanda för befintliga HVAC-komponenter är korrekt kvantifierade. Det är här iSERV-projektet kommer in. iSERV, som grundats av EU:s Intelligent Energy Europe, tillhandahåller kontinuerlig övervakning av och dataregistrering för HVAC-system. Deltagare kan länka energianvändningen på HVAC-komponentnivå till de aktuella aktiviteterna. För att ta reda på mer intervjuar vi dr Ian Knight, Reader vid Cardiff University, projektsamordnare för iSERV.

Dr Knight har sysslat med forskning kring prestanda hos byggnader och byggnadselement i mer
än 20 år, i synnerhet i fråga om att reducera koldioxidutsläppen från byggnader. Dr Knight har examen
BSc(Hons) inom bränsle- och energiteknik samt PhD i fysik.

Ett annat fokusområde för EU är nya byggnader med total energiförbrukning nära noll. Sådana
nZEB-byggnader (nearly Zero-Energy Buildings, byggnader med energiförbrukning nära noll) kan
betraktas som en mycket viktig del av arbetet att göra HVAC-system mer energieffektiva. Redan
idag krävs i EU-direktiv att nya byggnader, som används och ägs av offentliga myndigheter, måste
vara nZEB-byggnader år 2019, och att alla nya byggnader måste vara nZEB-byggnader år 2021.
Men som vi hört kommer dock inte nZEB-byggnader att utgöra en enkel lösning av problemet att
reducera energiförbrukningen om inte konstruktörerna kommer ihåg att ”göra det enkelt”.

Vi får veta mer om nZEB-byggnader från professor dr Jarek Kurnitski från SITRA, Finnish Innovation
Fund och Tallinn University of Technology. Professor Kurnitski har i många år varit involverad i arbetet
med att förbättra energieffektiviteten i byggnader. Innan han kom till SITRA var han professor
vid Helsinki University of Technology, där han ledde forskningsarbetet vid Indoor Climate and
Energy Performance Centre. Han är också vice ordförande ledamot av styrelsen för REHVA, federationen
av europeiska sammanslutningar för uppvärmning och luftkonditionering.

Grundfos träffade båda männen vid REHVA:s årliga konferens och möte 2012 rörande HVAC-teknik
och uppgradering av energilösningar, i Timisoara i Rumänien.

 

iSERV – kontinuerlig övervakning och dataregistrering

iSERV – kontinuerlig övervakning och dataregistrering

Dr Ian Knight har varit involverad i tidigare EU-projekt, som visade på möjliga besparingar på upp
till 60 % i enskilda HVAC-system med hjälp av detaljerade data för energianvändning i drift. Därför
skapades iSERV-projektet (”iSERV” står för ”i” för ”inspection” och ”SERV” för Services), vilket är ett
vanligt ord för HVAC-system) med medel från EU:s program Intelligent Energy Europe för att kvantifiera
energiprestandan hos befintliga HVAC-komponenter och -system i praktisk användning. De
möjligheter till energibesparing (ECO, Energy Conservation Opportunities) som framkommer ställs
sedan till fritt förfogande. Syftet är att bidra till att minska EU:s totala energiförbrukning med
cirka 2 %.


Det råder brist på energiförbrukningsdata för HVAC-systemkomponenter i drift. iSERV är utformat för att ta fram stora mängder data för energiförbrukningen hos Europas HVAC-system och deras komponenter, insamlade minst varje timme.

Dr. Ian Knight

Dr. Ian Knight
Dr. Ian Knight

Dr Knight, hur kommer iSERV att vara till nytta för deltagarna och andra?

IK: Syftet med iSERV är arbeta för att förbättra energiprestanda i praktisk användning för
HVAC-system i byggnader inom EU. Vi har utvecklat en mycket rättfram process för att
lägga in byggnader i databasen iSERVcmb med hjälp av ett kalkylark för datainmatning,
utformat för att samla all information om HVAC-systemkomponenter på ett och
samma ställe.

Deltagarna behöver bara skriva in erforderliga data, inklusive:
• Förbrukningsdata för HVAC-systemkomponenter, givare och förbrukningsmätare
• Information om golvarea och aktivitet i byggnaderna
• Löpande data, insamlade minst varje timme för minst kylaren, insamlade under ett helt år.


Med iSERV har vi nu möjlighet att detaljstudera energiförbrukningen hos HVAC-system i byggnaderna.

Dr. Ian Knight

De data som samlas in i iSERV-projektet kommer att användas för att sammanställa en första
referens för energiförbrukning för HVAC-komponenter, för specifika slutanvändare, områden och
driftstider. Därmed kommer man att kunna sammanställa data för, och få tydligare förståelse för,
enskilda HVAC-system. För närvarande rekryterar vi ägare och användare av HVAC-system, komponenttillverkare etc..

Kommer deltagarna att få bättre förståelse för sina system?

IK: Ja, när datamängderna ökar kommer rapporterna att inkludera jämförelser med andra kompatibla system. De kommer att inkludera rapporter rörande specifik prestanda för deras HVAC-system samt riktad information rörande möjlig energibesparing (ECO) för just deras system.

An example of an iSERV HVAC Summary Report
Exempel på HVAC-sammanfattningsrapport

Hur är det med långsiktiga fördelar för deltagarna?

IK: Förståelse för och mer effektiv hantering av energiförbrukningen i HVAC-system. Förståelse för orsakerna till variationer i energiförbrukningen hos HVAC-system, vilket kommer att medföra fördelar som:
• Större förtroende för investering i förbättrad energieffektivitet för system som fungerar sämre
• Bättre val av utbyteskomponenter
• Ekonomiska fördelar till följd av riktade investeringar i energieffektivitet, vilka också är lättare att motivera
• Större besparing än vad som är möjligt endast utifrån inspektion.

Lagstiftning

IK: Det råder brist på information som kan användas som underlag för politiska beslut och framtida
lagstiftning kring hur man ska åstadkomma energieffektivitet i HVAC-system inom EU. Denna
situation håller nu på att förändras. Man hoppas att projektet ska bidra till att återge aktörerna
inom sektorn kontrollen över att åstadkomma energibesparing, så att det inte spelar någon roll
hur man uppnår uppsatta mål för energibesparing, under förutsättning att man kan visa att man
gjort det med hjälp av övervakningen. Detta skulle tillåta innovativa tekniker och grepp och visa
att alla aktörer kan bidra till att lyfta fram god prestanda och till att närma sig kraven på nZEBbyggnader,
som kommer att gälla från och med år 2019.

Alla intresserade aktörer som vill delta i iSERV-projektet kan besöka projektets webbplats på
http://www.iservcmb.info/.

 

Håll det enkelt: drift av nZEB-byggnader

Håll det enkelt: drift av nZEB-byggnader

Konstruktion av nZEB-byggnader som går att hantera
EU:s direktiv om byggnaders energiprestanda, EPBD, anger att alla nya byggnader, som används
och ägs av offentliga myndigheter, från och med år 2019 ska vara nZEB-byggnader, och att alla nya
byggnader ska vara nZEB-byggnader från slutet av år 2020. I den här artikeln får vi en del svar på
frågan hur läget är just nu för nZEB-byggnader.

 

Professor Dr. Jarek Kurnitski

Professor Kurnitski, vad måste man beakta vid optimal energihantering för nZEB-byggnader?

JK: I praktiken finns det två typer av nZEB-byggnader. Å ena sidan finns det mycket komplicerade
byggnader, som inte är lätta att hantera. De tenderar att ha komplicerade system för ventilation och kylning, vanligen hybridsystem. Till exempel kommer nZEB-byggnader som är konstruerade med naturlig ventilation med begränsade reglage ofta att förlita sig på personerna som vistas i byggnaden för öppning och stängning av fönster, persienner etc. – och det ger suboptimalt utnyttjande, felaktig hantering och bortslösad energi.

Å andra sidan finns det byggnader som drivs på samma sätt som vanliga byggnader. Environmental
Centre-byggnaden i Helsingfors är ett exempel på detta, med ett borrhålssystem för kylning
och ett enkelt ventilationssystem, som gör att den inte är mycket mer komplicerad än en konventionell
byggnad. Jag tror att sådana system kommer att vara mycket viktiga i framtiden. Vi ska
komma ihåg att det alltid måste finnas någon som ska kunna installera, balansera, hantera och
underhålla systemen i nZEB-byggnader, så håll det enkelt och använd komponenter och system
med hög energieffektivitet.


Vi måste satsa mer på att konstruera byggnader som är enklare att hantera

Professor Kurnitski

Vilken roll har pumpar och andra HVAC-komponenter i nZEB-byggnader?

JK: Pumpar, fläktar och andra HVAC-komponenter är viktiga. Om dessa komponenter är konstruerade
för att fungera i ett enkelt system är det särskilt viktigt att varje komponent är energieffektiv.
En viktig trend inom konstruktion av nZEB-byggnader är att använda system med låga tryck och
låga flöden, ibland självbalanserande system som också ger god energieffektivitet.

 

Varför uppfyller inte nZEB-byggnader förväntningarna?

JK: Ett skäl är att de kan vara för komplicerade. En annan faktor är att konstruktionen kan vara alltför
optimistisk. Dessutom ser vi oväntade faktorer, som kontorsapparater, som faktiskt är dominerande
för energibalansen i byggnaden.


Vad vi nu ser i fråga om nZEB-byggnader är att kontorsapparater faktiskt har blivit en viktig komponent i energibalansen

Professor Kurnitski

REPORT SHOWING ENERGY USE OF APPLIANCES

För en nZEB-byggnad i Paris i Frankrike visade mätningar av energianvändning att kontorsapparaterna
förbrukade dubbelt så mycket energi som konstruktörerna hade räknat med.

Har din forskning funnit gemensamma tekniska egenskaper hos kommersiella nZEBbyggnader?

JK: Ja, det finns vissa gemensamma generella egenskaper. På övergripande nivå kombinerar nZEBbyggnader minskade behov med effektiva system och lokala förnybara resurser. Generellt delar de
vanligen egenskaper som:
• Vattenbaserade distributionssystem för värme och kyla, vilka är mer energieffektiva än luftbaserade system
• Många olika energikällor, som värmepumpar, fjärrvärme, bio-CHP, solceller och jordvärme
• Ventilation med värmeåtervinning, ofta behovsstyrd, med centraliserade eller decentraliserade system
• Lösningar för frikyla kombinerade med mekanisk kylning med evaporativ eller ventilativ kylning etc.
• Högeffektiv värmeåtervinning
• Optimerat byggnadsklimatskal och effektivt utvändigt solskydd
• Utnyttjande av byggnadens termiska tröghet och andra passiva åtgärder.

Vad mer behövs för att nZEB-byggnader ska bli vanligare?

JK: Här förblir regler för byggnation den främsta drivkraften. Målsättningar för energiprestanda,
som fastställts i till exempel EU:s direktiv om byggnaders energiprestanda och som anges i nationella
byggnormer, är viktiga. Vi måste komma ihåg att det är mindre än 7 år kvar tills alla nya
offentliga byggnader enligt EU:s regler ska vara nZEB-byggnader. Energiprestandan hos befintliga
byggnader kommer också att förbättras, men ännu inte till nZEB-prestanda, eftersom detta inte är
realistiskt för befintliga byggnader.





    Facebook Twitter LinkedIn Technorati