| 1. |
- Akander, Jan, et al.
(författare)
-
Assessing the Myths on Energy Efficiency When Retrofitting Multifamily Buildings in a Northern Region
- 2017. - 1
-
Ingår i: Sustainable High Rise Buildings in Urban Zones. - Cham : Springer Publishing Company. - 9783319177557 - 9783319177564 ; , s. 139-161
-
Bokkapitel (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- In the light of EU’s requirements to achieve a major cut in energy use by 2050, Sweden has the same target. The built environment must by 2020 reduce energy use by 20 and 50 % by 2050. The size of the future building stock will naturally increase and regardless of how energy efficient future buildings will be, the energy performance of the old stock must be improved in order to reach those goals. In major renovation projects involving multifamily buildings in large residential areas in the cities, 50 % reduction can be achieved. This is cost-effective and profitable even if the rent is increased.Gävleborg is a sparse region in the North, with few cities. Multifamily buildings are generally much smaller than in large cities and owners are reluctant to impose changes that increase rents due to the housing situation in the region. In consequence, the Regional Council and the University of Gävle set out to assess the potential and feasibility of reducing energy use and carbon dioxide emissions in this region’s multifamily buildings. Eleven real buildings were investigated, each having various ownership forms, different technical attributes and heating sources. Energy audits and measurements were conducted to assess the condition of each building. Performances of the buildings and proposed improvements were simulated with building energy simulation programs, whilst life cycle cost analyses were conducted to study viability. Carbon dioxide emission (CO2) reductions were estimated for each improvement.Based on the results, a concluding discussion is made on whether or not some myths on energy use and retrofitting are true. The following is concluded: It is possible to reach a 50 % reduction, but it is not economical with the costs involved and with today’s energy prices and moderate price increase over time.Retrofitting or improvements made in the building’s services systems (HVAC) are more economical than actions taken to improve performance of building by constructions. HVAC improvements give about 20 % reduction in energy use. However, mechanical ventilation systems with heat recuperation are not economical, though these may or may not substantially reduce use of thermal energy.Solar energy is, despite the latitude of the region, economically viable—especially PV solar energy. Photovoltaic panels (PVs) are becoming viable—the combination of PVs and district heating is beneficial since saving electricity is more important than thermal energy in district-heated areas.
|
|
| 2. |
- Alvfors, Per, et al.
(författare)
-
Forskarskolan Program Energisystem : Kunskapsutveckling genom samverkan mellan teknik- och samhällsvetenskap : slutrapport 2016, Forskningssyntes för konsortiet Byggnader i energisystem
- 2016
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Denna rapport ger en kortfattad översikt och syntes av tvärvetenskapliga forskningsresultat från verksamheten i konsortiet Byggnader i energisystem inom forskarskolan Program Energisystem. Tonvikten ligger på tiden från forskarskolans start 1997 till dess 15-årsjubileum 2012, men hänvisningar görs även till forskning publicerad därefter. Utgångspunkten har varit att lyfta fram det tvärvetenskapliga inom forskningen för att visa hur forskarskolan har bidragit till tvärvetenskaplig kunskaps- och metodutveckling.I rapporten ges en översikt över fallstudier och avhandlingar inom konsortiet och de tvärvetenskapliga forskningsresultaten sammanfattas inom tre huvudsakliga tematiska områden: (1) Passivhus: boende och energieffektiva byggnadstekniker,(2) Energieffektivisering: processer och aktörer, samt (3) Energianvändning, vardagsaktiviteter och småskalig solenergi i hushåll. Tvärvetenskapliga metoder och resultat sammanfattas och utvecklingen av samarbeten och angreppssätt beskrivs. Rapporten avslutas med några sammanfattande reflektioner kring hur framgångsrik tvärvetenskaplig forskning bör bedrivas.
|
|
| 3. |
- Alvfors, Per, et al.
(författare)
-
Forskarskolan Program Energisystem : kunskapsutveckling genom samverkanmellan teknik- och samhällsvetenskap : slutrapport 2016, Forskningssyntes för konsortiet Lokala och regionala energisystem
- 2016
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Forskarskolan Program Energisystem har med sina fem deltagande forskningsavdelningar från Chalmers tekniska högskola, Linköpings universitet, KTH och Uppsala universitet varit banbrytande inom tvärvetenskaplig energisystemforskning och dess tre konsortier har spelat en viktig roll för forskarskolans utveckling. Konsortierna är inriktade på byggnader i energisystem, industriella energisystem samt lokala och regionala energisystem. I varje konsortium har doktorander och seniorer från minst två av de deltagande avdelningarna bedrivit tvärvetenskaplig forskning.I det lokala och regionala konsortiet har forskningsfrågorna kretsat kring aktörer och processer av betydelse för energisystemen i svenska kommuner, län och regioner. Inom konsortiet har frågeställningar om miljömässigt, socialt och ekonomiskt hållbara lokala och regionala energisystem bland annat studerats genom att analysera aktörers agerande och politiska processer inom de tekniska, ekonomiska och institutionella villkor som utgör begränsningar och möjligheter för energisystemen. En tydlig trend inom konsortiets forskning under forskarskolans arton år är att inriktningen gått i riktning från lokal till regional och från stationära till mobila energisystem. Den förskjutningen följer också den ökande betydelse som regioner i form av länsstyrelser har fått för samordningen av energi- och klimatplaneringen i Sverige under det senaste decenniet. Kommunerna har fortfarande en dominerande position genom den energirelaterade infrastruktur som de förfogar över men en förskjutning mot ett mer regionalt inflytande är tydlig.Totalt har 26 doktors- och en licentiatexamen avlagts av konsortiets doktorander och dessa alumner är nu verksamma inom energirelaterade verksamheter Sverige. Den främsta representationen finns inom myndigheter och akademier.
|
|
| 4. |
|
|
| 5. |
- Alvfors, Per, et al.
(författare)
-
Forskarskolan Program Energisystem : kunskapsutveckling genom samverkanmellan teknik- och samhällsvetenskap : slutrapport 2016, Huvudrapport
- 2016
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Idén att samhällsvetenskaplig och teknisk energisystemforskning måste vävas samman för att utveckla ny kunskap och få ökad samhällsnytta var utgångspunkt när Program Energisystem startade år 1997.Program Energisystem identifierade tidigt kärnvärden som visades vara viktiga framgångsfaktorer:Energisystem med tyngdpunkt på användarsidanTvärvetenskaplig, universitets- och fakultetsöverskridandeforskning och forskarutbildningSammanhållen forskarskolaFinansiering av hela doktorandprojektSamarbeten i tematiska forskningsområdenKontinuerlig tvärvetenskaplig utvecklingLångsiktig finansiering av samordningsstrukturProgram Energisystems arbete har kännetecknats av:Val av samhällsrelevanta projekt av hög vetenskaplig kvalitetGemensamma tvärvetenskapliga kurser och projektarbetenTvärvetenskaplig handledningKontinuerligt arbetande fora för diskussionoch kontakter över ämnesgränserForskningssamarbeten mellan seniorer i olika ämnenAktivt doktorand- och alumninätverkForskarutbildningens målsättning har varit att utbilda bättre samhällsvetareoch bättre ingenjörer, inte att göra samhällsvetare av ingenjörerna eller ingenjörerav samhällsvetarna.I den kontinuerliga utvecklingen av Program Energisystem har ett förtroendefullt samarbete utvecklats som möjliggjort kontinuerliga förbättringar av forskningen och forskarutbildningen.Arvet från Program Energisystem har förts vidare i den nya Forskarskola Energisystem. Forskarskola Energisystem har en delvis annan struktur men bygger innehållsmässigt vidare på centrala idéer från Program Energisystem. Det finns ett fortsatt stort behov av tvärvetenskaplig kunskapsutveckling på energiområdet som främst handlar om att förstå komplicerade samband och processer och hur dessa kan påverkas.
|
|
| 6. |
- Alvfors, Per, et al.
(författare)
-
Forskarskolan Program Energisystem: Kunskapsutveckling genom samverkanmellan teknik- och samhällsvetenskap : Slutrapport 2016, Forskningssyntes för konsortiet Industriella energisystem
- 2016
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Denna syntesrapport är en sammanfattning och analys av den forskning som bedrivits inom ramen för det Industriella konsortiet från år 1997 (konsortiets verksamhet startade 1999) inom ramen för forskarskolan Program Energisystem. Under denna tid har 25 doktorsavhandlingar och en licentiatavhandling producerats inom det Industriella konsortiet. Avhandlingarna sammanfattas och analyseras i denna syntesrapport och arbetet avgränsas då till att studera avhandlingarnas Problemområde, Verktyg/Metod/Teori, Systemgräns, studerad Sektor och Övergripande resultat. Vidare ges, med utgångspunkt från dessa forskningsresultat, förslag på fortsatt forskning för hållbara och effektiva energisystem.Många viktiga problemområden har studerats inom ramen för forskarskolans Industrikonsortium. Ett flertal avhandlingar behandlar möjligheter att minska utsläppen av växthusgaser från industrin och här har flera sektorer studerats, bland annat massa- och pappersindustrin, järn- och stålindustrin, kemiindustrin och oljeraffinaderiindustrin. Ett centralt tema i avhandlingarna är potentialer för energieffektivisering i industrisektorn, inte minst vid införande av bioraffinaderikoncept i framtiden. Här analyseras t.ex. tekniska potentialer, kostnadseffektivitet för energieffektiviseringsåtgärder, samt betydelsen av energiledning och styrmedel.I avhandlingarna har en mängd olika metoder och verktyg använts. Den i särklass mest använda vetenskapliga metoden är intervjuer (15) följt av scenarioanalys (10), dokumentstudier (9), simuleringsberäkningar (9), pinchanalys (9) och optimering (8). Fallstudiemetodik där mer än en metod används för att studera ett specifikt fall, t.ex. ett företag, förekommer i flera avhandlingar. En grundtanke i forskarskolan Program Energisystem har varit att forskaren måste vara medveten om att resultat från energisystemanalyser kan påverkas av vilka systemgränser som valts. I flertalet av Industrikonsortiets avhandlingar har Europas elsystem utgjort systemgräns då effekter av förändrad elanvändning eller elproduktion analyserats.Industrikonsortiets forskningsresultat visar på många intressanta slutsatser. Det påvisas att det finns energieffektiviseringspotentialer både i nya investeringar och i energiledningsåtgärder, som att justera driftsbetingelser för befintlig teknisk utrustning och ändra beteenden. Det konstateras också att energisamarbeten mellan industri och energibolag med syfte att öka användningen av industriell överskottsvärme i många fall är en hållbar lösning som minskar regioners behov av primärenergi och reducerar utsläppen av växthusgaser. Hinder mot sådana samarbeten kan vara att detta inte är en del av industrins kärnverksamhet. Det konstateras även att energisamarbeten mellan närliggande anläggningar i ett industrikluster kan leda till avsevärt större energieffektiviseringspotentialer än om var och en av de ingående industrierna arbetar enbart med interna åtgärder. Hinder mot denna typ av samarbete är brist på etablerade affärsmodeller. Forskningen visar på ett behov av fortsatta studier kring begreppet kärnverksamhet och dess påverkan på energifrågan i svensk industrin. Avskiljning och lagring av koldioxid (CCS) från industrin har studerats och här konstateras att denna lösning inte är ekonomiskt lönsam med dagens förutsättningar. Det rekommenderas därför att framtida forskning bedrivs för att studera vilka styrmedel som skulle behövas för att CCS ska bli ekonomiskt intressant för industrin. En annan viktig fråga är hur energitjänsteföretag ska formulera affärsmodeller och strategier kring CCS, samt hur de kan samarbeta med industrin för att på affärsmässiga grunder få till stånd CO2– avskiljning, transport och lagring. Även framtida forskning kring styrmedel, t.ex. energitjänster, för ökad energieffektivitet i industrisektorn förordas. Resultat från Industrikonsortiets avhandlingar visar att processintegrationsverktyget pinchanalys kan kombineras med optimeringsverktyg (i detta fall MIND) vid analys av industriella energisystem. Denna metodkombination ger intressanta resultat varför fortsatt forskning förordas kring kombinationer av olika processintegrationsmetoder. I flertalet avhandlingar har företagsdata använts som indata vid exempelvis modellering och processintegrationsstudier. Detta har accentuerat behovet av ett standardiserat protokoll vid insamling av företagsdata. Ett sådant protokoll kan öka reliabiliteten på indata och förslagsvis användas vid fallstudier.Avslutningsvis kan konstateras att trots närmare 20 års tvärvetenskaplig forskning mellan samhällsvetare och teknikvetenskaperna finns det fortfarande mycket mer att beforska och utveckla.
|
|
| 7. |
- Amiri, Shahnaz, et al.
(författare)
-
Assessment of the natural gas potential for heat and power generation in the County of Ostergotland in Sweden
- 2009
-
Ingår i: Energy Policy. - : Elsevier BV. - 0301-4215 .- 1873-6777. ; 37:2, s. 496-506
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- The aim of this study is to investigate the potential use of natural gas for heat and power production for the municipality of Linkoping, Norrkoping and Finspang in the County of Ostergotland, Sweden. The results of the study revealed that these three municipalities with the present heating demand can convert 2030 GWh/year of the present fuel mixed to natural gas. The expansion of natural gas provides the possibility to increase the electricity generation with approximately 800 GWh annually in the County of Ostergotland. The global emissions of CO2 reduce also by approximately 490 ktonne/year by assuming the coal condensing power plant as the marginal power plant. The total system cost decreases by 76 Mkr/year with the present electricity price which varies between 432 and 173 SEK/MWh and with 248 Mkr/year if the present electricity price increases to 37% which is approximately corresponding to European electricity prices. Sensitivity analysis is done with respect to the different factors such as price of electricity, natural gas, etc. The findings show that increased price of electricity and increased district heating demand increases the profitability to convert to natural gas using CHP plant.
|
|
| 8. |
- Amiri, Shahnaz, et al.
(författare)
-
Possibilities and consequences of deregulation of the European electricity market for connection of heat sparse areas to district heating systems
- 2010
-
Ingår i: Applied Energy. - : Elsevier BV. - 0306-2619 .- 1872-9118. ; 87:7, s. 2401-2410
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- The objective of the study is to analyse the conditions for connection of residential buildings in heat sparse areas to district heating systems in order to increase electricity production in municipal combined heat and power plants. The European electricity market has been assumed to be fully deregulated. The relation between connection of heat sparse areas, increased electricity and heat production as well as electricity prices, fuel prices and emissions rights is investigated. The results of the study show that there is potential to expand the district heating market to areas with lower heat concentrations in the cities of Gavle, Sandviken and Borlange in Sweden, with both economic and environmental benefits. The expansion provides a substantial heat demand of approximately 181 GWh/year, which results in an electricity power production of approximately 43 GWh/year. Since the detached and stand-alone houses in the studied heat sparse areas have been heated either by oil boiler or by direct electricity, connection to district heating also provides a substantial reduction in emissions of CO(2). The largest reductions in CO(2) emissions are found to be 211 ktonnes/year assuming coal-fired condensing power as marginal electricity production. Connection of heat sparse areas to district heating decrease the system costs and provide a profitability by approximately 22 million EURO/year for the studied municipalities if the price of electricity is at a European level, i.e. 110 EURO/MWh. Sensitivity analysis shows, among other things, that a strong relation exists between the price of electricity and the profitability of connecting heat sparse areas to district heating systems.
|
|
| 9. |
- Andersson, Harald, 1987-, et al.
(författare)
-
A numerical and experimental investigation of a confluent jets ventilation supply device in a conference room
- 2022
-
Ingår i: Energies. - : MDPI. - 1996-1073. ; 15:5
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- In this study, confluent jets ventilation (CJV) supply devices with three different nozzle arrays (1 × 19, 2 × 19, 3 × 19) were investigated both numerically and experimentally at two different airflow and supply air temperature set-ups. The performance of the CJV supply devices was investigated concerning thermal comfort, indoor air quality (IAQ), and heat removal effectiveness in a conference room environment. A comparison between the experimental and numerical results showed that the v2−f model had the best agreement out of the investigated turbulence models. The numerical results showed that the size of the array had a great impact both on near-field development and on the conditions in the occupied zone. A larger array with multiple rows and a lower momentum conserved the inlet temperature and the mean age of the air better than a single-row array with a higher momentum. A larger array with multiple rows had a higher IAQ and a greater heat removal effectiveness in the occupied zone because the larger array conserved the mean age of air better and the buoyancy driven flow was slightly better at removing the heat. Because of the lower inlet velocities, they also had lower velocities at ankle level, which decreased the risk of draft and thermal discomfort.
|
|
| 10. |
- Andersson, Harald, 1987-, et al.
(författare)
-
An Investigation Concerning Optimal Design of Confluent Jets Ventilation with Variable Air Volume
- 2024
-
Ingår i: The International Journal of Ventilation. - : Taylor & Francis. - 1473-3315 .- 2044-4044. ; 23:3, s. 183-203
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- This parametric study aims to predict the performance of confluent jets ventilation (CJV) with variable air volume (VAV) from four CJV design parameters. A combination of computational fluid dynamics (CFD), and response surface method (RSM) has been used to predict the energy efficiency, thermal comfort and IAQ for the four expected vital design variables, i.e., heat load (XH), number of nozzles (XN), airflow rate (XQ) and supply temperature (XTS). The RSM was used to generate a quad-ratic equation for the response variables exhaust temperature (TE), sup-ply temperature (TP), PMV, DR, eT and ACE. The RSM shows that the TE, TP and PMV were independent of the number of nozzles. The proposed equations were used to generate setpoints optimized for thermal com-fort (PMV) for summer, spring and winter cases with different CLO fac-tors and different TS under a scenario where the heat load varied between 10-30W/m2. TE was used as setpoint to regulate the airflow rate to keep the PMV values close to zero. The results show that by adapting the TS to the CLO factor both thermal comfort and the energy efficiency can be improved. Further energy reduction can be gained by downregulating the airflow rate to keep the TP at a fixed setpoint when the heat load is decreased. This means that a CJV can effectively be combined with VAV to improve environmental performance with good thermal comfort (-0.5
|
|
