Råd og vejledning. Energi håndbogen

Transkript

1 Råd og vejledning Energi håndbogen

2 Energihåndbogen med råd og vejledning Oktober 2002 Foreningen for Energi & Miljø

3 Energihåndbogen med råd og vejledning er udgivet af Foreningen For Energi & Miljø 1.udgave, oktober 2002 Håndbogen kan købes hos foreningens sekretariat: Foreningen For Energi & Miljø Teknikerbyen Virum Telefon: Fax: Oplag: ex. Layout og produktion: Advice A/S Tryk: Scanprint A/S ISBN

4 Indhold Forord Del 1: Generelt side 1. Energiforbrug og miljøbelastning Grønne regnskaber Energiledelse Elementer i energiledelse Nøgletal-begreb og metoder 34 Del 2: Teknik nøgletal, formler og principper 6a. Varmetabsramme og energiramme 40 6b. Beregninger af bygningers varmebehov 42 6c. Bygningers isolering 47 6d. Energistyring med glas 52 6e. Vinduer 56 6 f. Teknisk isolering 59 6g. Ventilationsanlæg, ventilatorer 65 6h. Komfortventilation og luftkonditionering 70 6i. Industri- og procesventilation 75 6j. Varmegenvinding og varmevekslere 78 6k. Befugtning 83 6l. Køling 86 6m. Pumpning 91 6n. Trykluft 96 6o. Vakuum 101 6p. Hydraulik 106 6q. Elmotorer 110 6r. Mekaniske transmissioner 115 6s. Belysning 120 6t. Kontorapparater og standbyforbrug 126 6u. Procesvarme elektricitet 131 6v. Tørring 134 6x. Varmemåling i bygninger 140 6y. Automatik, CTS 144 6z. Vandforbrug 157 6æ. Varmt brugsvand 159

5 Del 3: Nøgletal for forbrug 7. Industriens nøgletal Nøgletal for bygninger 171 8a. ELO nøgletal 171 8b. Graddage, energisignatur 177 8c. Energi i boligsektoren 181 8d. Handel og service 188 8e. Energistyring i staten 190 8f. Energistyring i amterne 191 8g. Energistyring i kommunerne Nøgletal for sygehuse 196 Del 4: Forsyning 10. El-området Fjernvarmeforsyning Egenproduktion a. Systemtyper for varmeproduktion b. Kedeltyper og kedeldrift c. Kraftvarme d. Varmepumper e. Brændselsvalg og overskudsvarme Vedvarende energi a. Solenergi b. Biogas c. Biobrændsler Omsætningstabeller 242 Del 5: Appendix English Summary 246 Myndigheder og organisationer 247 Litteraturliste 248 Relevante hjemmesider 249 Forfatterliste 250 Stikordsregister 251 Annoncer 253

6 Forord Foreningen For Energi & Miljø præsenterer hermed en ny Energihåndbog med særlig vægt på nøgletal og erfaringer. Håndbogen er udformet som et dagligt arbejdsredskab for private virksomheder, den offentlige sektor og boligselskaberne. Målgrupperne er private og offentlige virksomheder, institutioner, energirådgivere, ELO-konsulenter, offentlige myndigheder, brancheorganisationer m.v., og der er tænkt på såvel beslutningstagere som rådgivere og driftspersonale. Håndbogen er også beregnet til undervisningsbrug. Den nye Energihåndbog erstatter den eksisterende Energistyringshåndbog fra 1991, der blev udarbejdet af Energispareudvalget og Foreningen for Energistyring, som FFE&M hed dengang. Energihåndbogen supplerer mange andre håndbøger og publikationer inden for energi- og energiledelsesområdet. Behovet for håndbogen er bl.a. belyst i en behovsanalyse fra marts 2000, der blev udført af FFE&M med støtte fra Energistyrelsen. Information om Energihåndbogen, rettelser, aktiviteter, kommentarer etc. findes på foreningens hjemmeside: Projektet har følgende hovedelementer: Den gamle håndbog er ført ájour, data er fornyet, og der er tilført nye informationer samt uddrag fra erfaringer i brancheanalyser, ELO, demo-projekter m.v. En redaktion med henblik på en elektronisk udgave vil blive igangsat senere. Der er nye afsnit om energinøgletal i industrien Der er tilføjet et afsnit om energiforhold på sygehuse samt afsnit om kollektiv energiforsyning via fjernvarme, el og gas, med relevante nøgletal og statistiske oplysninger Håndbogen er tænkt anvendt til uddannelse, samt til træning af personale og brugere, bl.a. inden for den kollektive energiforsyning. Energihåndbogen udgives i første omgang som en trykt udgave med en litteraturliste og indeholder henvisning til elektroniske og trykte referencer og kilder (links etc.). Selv om den ikke bliver direkte tilgængelig på hjemmeside, vil håndbogen på basis af det elektroniske manuskript kunne opdateres, når og hvis der er behov herfor. Foreningen vil senere supplere den trykte Energihåndbog med en form for elektronisk udgave. Indhold Energihåndbogen er opdelt i fire hovedafsnit: 1. del indeholder generelle oplysninger om energiforbrug, energiledelse og opstart heraf, grønne regnskaber samt principper omkring nøgletal 2. del handler om teknik, bygninger, varme- og ventilation, køling, energi i processer, trykluft, lys, tørring, standby-forbrug, automatik, energimåling etc. 3. del indeholder nøgletal for forbrug, dels i industrien, dels i bygninger. Her præsenteres bl.a. en ny opdeling af ELO-tallene fra 2001, opdelt efter en firecifret bygningskode 4. del indeholder afsnit om energiforsyning inden for el, fjernvarme, egenproduktion, bl.a. med omtale af kedeldrift, varmepumper, solvarme og solceller, biobrændsler mm.

7 Energihåndbogens projektorganisation FFE&M s forretningsudvalg ved Jens Rømer Olsen, Storstrøms Amt, er ansvarlig for Energihåndbogen. Projektets styregruppe har bestået af følgende repræsentanter for hovedinteressenterne: FFE&M FFE&M FFE&M Energistyrelsen DONG ELFOR Danske Fjernvarme-værkers Forening (DFF) ELO F.R.I FSD (Sygehusmaskinmestre) Maskinmestrenes Forening Boligselskabernes Landsforening Den Danske Vedligeholdsforening Jens Rømer Olsen, Formand Finn Rolf Jacobsen, Projektleder Poul Behnk Vagn Nielbo Asger Myken Vagn Holk Lauridsen Mette Hansen René Rothman Mogens Johansson Kaj Jensen Henrik Amdi Madsen Bjarne Zetterstrøm John B. Lund Håndbogen er udarbejdet i et nært samarbejde mellem foreningens repræsentanter og styregruppen, som har bidraget både økonomisk og med bidrag til de enkelte afsnit. En række organisationer og firmaer har bidraget med økonomisk tilskud til Energihåndbogen: Birch & Krogboe, Brunata, COWI, Danfoss, Dansk Energi Analyse, ELFOR, Energistyrelsen, DONG, Danske Fjernvarmeværkers Forening, Foreningen For Energi & Miljø, Grundfos, Honeywell, Maskinmestrenes Forening, Siemens Building Technologies, VKO-fonden. Energihåndbogen med råd og vejledning er altså et resultat af mange personers bidrag. Det har givet et alsidigt indhold, hvor de enkelte skrevne bidrag er præget af forfatternes faglige baggrund og viden. Det har således været hensigten, inden for håndbogens opbygning, at bibeholde denne mangfoldighed frem for en stramt organiseret tekstopbygning. FFE&M vil her takke alle bidragydere, betalende som skrivende, for deres indsats, idet hver på sin måde har medvirket til at skabe denne bog. Det er foreningens håb, at den må være et nyttigt redskab i det fortsatte arbejde med alle aspekter af energiledelse. Dermed kan vi fortsat medvirke til en vedvarende indsats for effektiv energianvendelse i Danmark. Jens Rømer Olsen Formand for styregruppen Finn Rolf Jacobsen Projektleder

8 Del 1: Generelt

9 10 1. Energiforbrug og miljøbelastning Dette kapitel introducerer begreberne energiforbrug og miljøbelastning og giver en oversigt over Danmarks energiforbrug fordelt på energiarter og sektorer. Energiforbrug i form af brændselsanvendelse medfører grundlæggende en luftforurening, der i vid udstrækning overføres til jord- og vandområder. Miljøbelastningen fra energiforbruget forurener luften på tre niveauer: Global luftforurening: Fælles for globalt luftforurenende stoffer er, at de bidrager til drivhuseffekten. Der er primært tale om stofferne kuldioxid (CO 2 ), metan (CH 4 ), lattergas (N 2 O) og visse kølemidler (CFC). Regional luftforurening: En række luftforurenende stoffer kan spredes over større afstande og give skader som fx forsuring på dyre- og plantelivet samt bygninger. Der er tale om stofferne svovldioxid (SO 2 ), kvælstofoxider (NO x ) og kulbrinter (H x C x ). Lokal luftforurening: De stoffer, der hovedsagelig bidrager hertil, er SO x, NO x, CO, C x H x, PAH (PolyAromatiske Hydrocarboner) og partikler. Problemet er størst i byområder, og den vigtigste kilde er trafikken. Den udleder røggas i lav højde, som derfor har begrænsede spredningsmuligheder. Den følgende beskrivelse af miljøbelastningen som følge af energiforbrug falder i to dele: De overordnede miljøeffekter, der typisk opstår ved samspil mellem flere forureningskomponenter, og en omtale af de mest betydningsfylde forureningskomponenter. Energiforbrugets miljøeffekter Drivhuseffekt Jorden er blevet varmere de seneste 150 år i takt med verdens industrialisering. Siden 1850 er temperaturen steget knap en grad. Der er efterhånden en vis enighed blandt klimaforskere om, at denne temperaturstigning bl.a. er forårsaget af menneskets øgede afbrænding af fossile brændstoffer. Ved afbrænding af fossile brændstoffer som olie, kul og naturgas dannes CO 2, og det øger koncentrationen af CO 2 i atmosfæren. Da CO 2 er en såkaldt drivhusgas, bliver drivhuseffekten større, og jordens temperatur stiger. Drivhuseffekten er beskrevet i figur 1: Når jorden rammes af sollyset, udsender den varmestråling mod verdensrummet. Denne stråling holdes i stor udstrækning tilbage af partikler, skyer og de såkaldte drivhusgasser. Atmosfæren bliver herved opvarmet. En balance opretholdes, ved at atmosfæren sender varmestråling såvel ud mod verdensrummet som ned mod jorden. Atmosfærens evne til at holde igen på varmestrålingen fra jordoverfladen kaldes drivhuseffekten. Drivhuseffekten er nødvendig for livet på jorden. Det er beregnet, at jordens overflade i gennemsnit ville være 33 C koldere, end den faktisk er, hvis der ikke var nogen drivhuseffekt. Drivhuseffekten skyldes drivhusgasserne, hvoraf de to vigtigste er vanddamp (skyerne) og CO 2. Andre drivhusgasser er CH 4 (metan), N 2 O (lattergas) og CFC (fx i køleskabe og spraydåser). CFC er egentlig kun indirekte en drivhusgas, idet stoffet ikke i sig selv er en drivhusgas, men det nedbryder ozonlaget og forstærker dermed drivhuseffekten. Drivhusgassernes koncentration, klimaaftaler Som det fremgår af tabel 1, er indholdet af drivhusgasser i atmosfæren øget betydeligt i takt med, at verden er blevet industrialiseret. Der har igennem tiderne været naturlige udsving i drivhusgassernes koncentration blandt andet pga. store vulkanudbrud. Men ud fra boreprøver af den grønlandske indlandsis er det påvist, at atmosfærens CO 2 -indhold har ligget ret tæt på 280 ppm (parts per million, dvs. andele per million, volumen-

10 11 Figur 1 Drivhuseffekten Figuren illustrerer de forskellige mekanismer, der samlet danner drivhuseffekten. Kilde: Danmarks Statistik 2001 Tabel 1 Udvikling i drivhusgassernes koncentration CO 2 CH 4 N 2 O CFC Atmosfærisk koncentration 1750 til ppmv 0,8 ppmv 288 ppbv 0 pptv Atmosfærisk koncentration ppmv 1,7 ppmv 310 ppbv pptv Årlig stigning, over 100 år fra 1890 til ,5% 0,9% 0,25% 4% Komponenternes atmosfæriske levetid år 10 år 150 år år Relativ drivhuseffekt over 100 år Relativt bidrag over 100 år 61% 15% 4% 11,5% Tabellen viser, at drivhusgasserne er steget betydeligt i takt med industrialiseringen, og at visse gasser er mere kraftigt virkende end andre. Kilde: Miljø- og Energiministeriet 2000.

11 12 mæssigt) inden for de sidste år frem til industrialiseringens start i slutningen af 1700-tallet. Det er desuden en udbredt vurdering, at atmosfærens indhold af CO 2 allerede har passeret den grænse, inden for hvilken skadevirkninger undgås. Eksperterne anser det heller ikke for realistisk at vende tilbage til et niveau under denne grænse. Klimaforskerne vurderer, at det er forbundet med betydelig risiko at tillade en fordobling af CO 2 -indholdet i forhold til tiden før industrialiseringen. Målet med de internationale klimaforhandlinger er at indgå en aftale, der indebærer, at CO 2 -koncentrationen i atmosfæren stabiliseres på 450 ppm. Det er kun muligt, hvis væksten i udledningen stoppes, og der indgås langsigtede aftaler om reduktion i udledningen. Danmark tiltrådte i 2002 sammen med en række andre lande Kyoto-aftalen, der betyder, at fx Danmark skal reducere sin CO 2 -emission med 21% i forhold til 1990-niveauet. Det skal ske inden Kyotoaftalen åbner mulighed for, at det enkelte land kan løse sine reduktionsforpligtelser gennem internationale aftaler. Grundtanken er, at drivhusproblemerne er internationale, og at der er vidt forskellige omkostninger forbundet med at reducere emissionen i de enkelte lande. De internationale mekanismer gør det muligt at foretage reduktionerne, hvor det er billigst. Ifølge Energistyrelsens fremskrivninger fra 2001 af emissioner og energiforbrug ved effektuering af energiplanerne, skal de forskellige sektorer i 2012 have reduceret deres udledning af drivhusgasser (CO 2 -ækvivalent) med de procenttal, der fremgår af tabel 2. Reduktionen giver en beskeden manko i forhold til Kyoto-aftalen. Tabel 2 Forventet reduktion i drivhusgasser år 2012 Energiproduktionen -36% Transport +30% Landbrug -26% Erhverv +6% Husholdninger -20% Samlet -19% Danmark anvender meget kul til at producere el. Derfor har vi en af verdens højeste CO 2 -emissioner pr. indbygger, og derfor er vi sammen med Tyskland et af de lande, der iht. Kyoto-aftalen skal reducere mest. USA skal reducere med 7%, men har foreløbig valgt ikke at tiltræde aftalen. Såfremt USA går med, betyder det, at industrilandene samlet reducerer med 5%. Som det fremgår af tabel 1, er CFC-gasserne nogle af de mest potente drivhusgasser, samtidig med at de har lang levetid i atmosfæren. Internationalt arbejdes der med blive enige om aftaler om at udfase og erstatte disse stoffer. Forsuring SO x, NO x og ammoniak (NH 3 ) i luften kan medføre dannelse af syreregn, som kan give skader på jordbund, skove, dyre- og planteliv samt bygninger. Det anslås, at forsuring kan finde sted op til km fra kilden. Skadevirkningen er afhængig af de lokale jordbundsforhold. I det kalkholdige Danmark er forsuringsskader i søer mindre udtalte end fx i Sverige. Næringssaltbelastning Udledninger af næringssalte (kvælstof og fosfor) til vandmiljøet fører til øget algevækst. Når algerne dør og nedbrydes, bruges der ilt. En stærkt øget algevækst kan derfor føre til iltsvind. Landbruget er den vigtigste kilde til udledning af kvælstof, men udvaskning af kvælstofoxider fra energiprocesser og transport udgør også en væsentlig belastning. Fotokemisk smog Smog er en forkortelse af smoke + fog, altså røg + tåge, og blev allerede set i 1700-tallets London. Fotokemisk smog er først set i nyere tid. Det dannes ved reaktion mellem CH 4, NMVOC (se senere) og NO x under indvirkning af sollys. Resultatet er ozondannelse, aldehyder, nitratforbindelser og aerosoler. Ozon skader bl.a. plantevækst og bidrager til luftvejssygdomme men i stor højde virker det modererende på drivhuseffekten. Kilde: Miljø- og Energiministeriet 2001.

12 13 Tabel 3 De vigtigste forurenende stoffer i forbindelse med energiforbrug Stof Formel, Vigtigste kilder i Danmark Miljøproblem forkortelse Svovldioxid SO 2 Kraft- og fjernvarmeværker Forsuring Kvælstofoxider NO x Vejtransport, anden transport, Forsuring, overgødskning kraft- og fjernvarmeværker (eutrofiering) Kuldioxid CO 2 Kraft- og fjernvarmeværker, Øget drivhuseffekt vejtransport, anden transport Kulilte CO Vejtransport og anden transport Fotokemisk luftforurening Metan CH 4 Landbrug Øget drivhuseffekt, fotokemisk luftforurening Øvrige flygtige NMVOC Vejtransport, brug af Fotokemisk luftforurening organiske forbindelser opløsningsmidler, skov Flygtige organiske VOC Vejtransport, brug af opløsnings- Fotokemisk luftforurening forbindelser midler, skov, landbrug (metan + NMVOC) Lattergas N 2 O Landbrug Øget drivhuseffekt Polyaromatiske PAH Forbrænding af biomasse, Fotokemisk luftforurening, hydrocarboner vejtransport kræftfremkaldende Aldehyder Fx CH 2 O Industri, vejtransport, Sundhedsskadelig fjernvarmeværker Partikler - Transportsektoren Sundhedsskadelig Kilde: Danmarks Miljøundersøgelser. Tabel 4 Energiindhold og CO 2 -potentiale i energivarer Energi-indhold CO 2 -potentiale [GJ/ton] [kg/gj] Naturgas (GJ/1000 m 3 ) 39,9 56,9 LPG 46,0 65,0 Fuelolie 40,7 78,0 Kul, elværker 25,0 95,0 Halm 14,5 0,0 Skovflis (GJ/rummeter) 2,8 0,0 Træpiller 17,5 0,0 Træaffald 14,7 0,0 Biogas (GJ/1000 m 3 ) 23,0 0,0 Affald 10,4 0,0 Kilde: Dansk Gasteknisk Center. Energiforbrugets forureningskomponenter Tabel 3 viser en oversigt over de vigtigste forureningskomponenter CO 2 CO 2 dannes ved forbrænding af fossile brændsler. Mængden afhænger stærkt af, hvilket brændsel der er tale om. Det fremgår af tabel 4. I tabellen ser det ud, som om biomassebrændsler ikke danner CO 2 ved forbrænding. Det er ikke helt korrekt. Der udsendes CO 2 ved biomasseforbrænding, som svarer til den mængde CO 2, som planterne optager under vækst. Derved er biomasse næsten CO 2 -neutralt, men ikke helt, fordi der ved markarbejde, gødskning og transport anvendes en

13 14 del CO 2 -belastende energi. Netto svarer det til få procent af energiindholdet i biomassebrændslet. CO 2 er den vigtigste drivhusgas, og det er meget vanskeligt at begrænse CO 2 -emissionen fra et givent brændsel. Kun meget energikrævende anlæg eller deponering dybt i undergrunden/havene regnes som en mulighed. I afsnittet om energistatistik er der en oversigt over CO 2 -emission fra de forskellige sektorer i det danske samfund. SO x Dannelsen af SO x er bestemt af brændslets indhold af svovl. Derfor er der de senere år blevet stillet stadigt større krav til begrænsning af svovlindhold i olieprodukter som fx dieselolie. Naturgas indeholder yderst lidt svovl, og det stammer primært fra odoriseringen. Der arbejdes i øvrigt med nye odoriseringsmidler helt uden svovl. SO x bidrager i fugtig luft til dannelse af svovlsyre, der er en del af forsuringsproblematikken. SO x kan fjernes fra røggassen i særlige rensningsanlæg. NO x (NO, NO 2, N 2 O) NO x -dannelsen afhænger af temperatur samt opblandings- og luftforhold ved forbrænding og kan derfor til en vis grad kontrolleres via design og styring. I forbindelse med forbrænding af fossile brændsler dannes normalt NO, NO 2 og N 2 O. N 2 O vil dog kun forekomme i meget små mængder, fx typisk under 1 ppm for en gasmotor. Man kan reducere dannelsen af NO x på mange måder, fx ved at sænke forbrændingstemperaturen. Det kan ske ved vand- eller dampindsprøjtning, der undertiden anvendes på gasturbineanlæg. Til kedler m.m. er der gennem de seneste 30 år udviklet brændere med meget lav emission af NO x. NO x -emission kan i øvrigt minimeres med særlige renseanlæg, de såkaldte de-no x anlæg, som ofte anvendes på fx kulfyrede kraftværker. NO x bidrager til forsuringen og fotokemisk smog. NMVOC De største kilder til udslip af NMVOC (non-methane volatile organic compounds) er ufuldstændig forbrænding fra diesel- og benzinmotorer samt fordampning i forbindelse med opløsningsmidler. I følge indgåede klimaaftaler skal udslippet reduceres betydeligt. Udslip af NMVOC medvirker ved dannelse af den fotokemiske smog. Partikler Partikler dannes ved de fleste forbrændingsprocesser. Indholdet og partikelstørrelsesfordelingen afhænger af brændslet og forbrændingsprocessen. Trafikken er en af de største bidragydere. Tidligere udledte de kulfyrede kraftværker også store mængder partikler, men værkerne er nu forsynet med effektive filtre. Naturgas medfører en af de mindste partikelemissioner. PAH PAH dannes især ved forbrænding af brændsler, der indeholder aromatiske forbindelser. PAH-emissionens omfang afhænger af forbrændingskvaliteten. PAH udsendes primært ved ufuldstændig forbrænding af biomasse i fx brændeovne. I trafikken bidrager især dieselkøretøjer til PAH-emission. Visse PAH-forbindelser er kræftfremkaldende, og PAH bidrager til dannelse af fotokemisk smog. Aldehyder Ved forbrænding dannes aldehyd som et mellemprodukt. Aldehydemission kan derfor ske ved en ikke-perfekt forbrænding som fx pulserende forbrænding i gasmotorer. Aldehyderne består her overvejende af formaldehyd og acetaldehyd. Aldehyd kan fjernes med særlige renseanlæg, fx katalytisk. CO CO dannes som mellemprodukt ved forbrænding af alle brændsler. CO er ret giftig, og en koncentration på kun 0,4% er livsfarlig for mennesker. Dårlig forbrænding er en hovedkilde til CO-emission.

14 15 Figur 2 Emissioner fra individuel boligopvarmning Figur 3 Emissioner fra store kedler g/kwh 1,5 kg/gj 0,08 1,2 0,07 0,06 0,9 0,05 0,04 0,6 0,03 0,3 0,02 0,01 0,0 CO 2 SO 2 NO X CO UHC 0,00 CO 2 SO 2 NO x CO UHC El Olie Fjernvarme Fuelolie Gasolie Naturgas Gas (kondenserende) Gas (traditionel) Figuren viser miljøbelastningen fra forskellige energiformer til opvarmning af individuelle boliger. Kilde: Dansk Gasteknisk Center Figuren viser miljøbelastningen fra forskellige brændsler til store kedler. Store kedler defineres som kedler på 1-15 MW. Kilde: Dansk Gasteknisk Center Figur 4 Emissioner fra industrielle processer kg/gj 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 CO 2 Fuelolie SO 2 NO x Gasolie CO Naturgas UHC Figuren viser miljøbelastningen generelt i industrielle processer. Kilde: Dansk Gasteknisk Center Eksempler på emissioner Figur 2, 3 og 4 viser eksempler på emissioner fra henholdsvis individuel boligopvarmning, store kedler og industrielle processer. Betegnelsen UHC (Unburned Hydro Carbon) dækker uforbrændte kulbrinter, bl.a. metan.

15 16 Udvalgte energistatistikker Figur 5 Danmarks primære energiproduktion Figurerne 5 til 13 er en række udvalgte figurer om Danmarks energiforbrug op til år Figurerne stammer fra Energistyrelsens Energistatistik (oktober 2001). PJ '80 '82 '84 '86 '88 '90 '92 '94 '96 '98 '00 Olie Naturgas Vedvarende energi m.m. Fra primært at bestå af vedvarende energi i 1980 domineres egenproduktionen i dag af olie og gas. Der har dog samtidig været en betydelig vækst i den vedvarende energiproduktion. Figur 6 Danmarks bruttoenergiforbrug, fordelt på brændsler Figur 7 Danmarks bruttoenergiforbrug, fordelt på anvendelser PJ 1000 PJ '80 '82 '84 '86 '88 '90 '92 '94 '96 '98 '00 0 '80 '82 '84 '86 '88 '90 '92 '94 '96 '98 '00 Olie Naturgas Vedvarende energi m.m. Kul og koks Det samlede forbrug har været næsten uændret gennem de seneste 20 år, men fordelingen på enkelte brændsler har varieret meget. Siden starten af firserne er gasforbruget steget fra nul til cirka 23%, mens kulforbruget er faldet stærkt fra Vedvarende energi mv. er steget til 11% af bruttoenergiforbruget i år Udvinding og raffinering m.v. Transport Handels- og serviceerhverv Produktionserhverv Ikke energiformål Husholdninger I det seneste årti er forbruget i transportsektoren steget 15%, mens det er faldet 6% i handels- & serviceerhverv og 9% i husholdninger. Disse fald skyldes energieffektivisering, da såvel produktion som bebygget antal kvadratmeter samtidig er steget.

16 17 Figur 8 Danmark selvforsyningsgrad med energi Figur 9 Danmarks energiforbrug til transport 250% 200% 150% 100% 50% 0% '80 '82 '84 '86 '88 '90 '92 '94 '96 '98 '00 Energi i alt Olie Figuren viser udviklingen af den danske selvforsyningsgrad siden starten på dansk olie- og gasproduktion omkring I 1997 nåede selvforsyningsgraden op på 100%. I de følgende år er den steget kraftigt. PJ '80 '82 '84 '86 '88 '90 '92 '94 '96 '98 '00 Dieselolie Flybrændstoffer Motorbenzin Andre drivmidler Fra 1980 frem til år 2000 er dieselforbruget steget med 70%, benzinforbruget steget 27% og flybenzin steget 15%. Andre drivmidler indeholder LPG, naturgas og el til fx togdrift. Figur 10 Danmarks energiforbrug til produktionserhverv Figur 11 Danmarks energiforbrug til handel og service PJ PJ '80 '82 '84 '86 '88 '90 '92 '94 '96 '98 '00 0 '80 '82 '84 '86 '88 '90 '92 '94 '96 '98 '00 Olie Naturgas Kul og koks Olie Naturgas Vedvarende energi m.m. Vedvarende energi m.m. El Fjernvarme El Fjernvarme Fra midten af 1980 erne er kul og især olie delvis erstattet af naturgas. Elforbruget har i hele perioden været svagt stigende Siden starten af 1980 erne er olieforbruget faldet meget markant og er afløst af naturgas, fjernvarme og i særlig høj grad el.

17 18 Figur 12 Danmarks energiforbrug til husholdninger PJ Figur 13 CO 2 emissioner fordelt på sektorer Mio. Tons CO '80 '82 '84 '86 '88 '90 '92 '94 '96 '98 '00 0 '88 '90 '92 '94 '96 '98 '00 Olie Naturgas Vedvarende energi m.m. Bygas Kul og koks El Fjernvarme Raffinering, forsyning m.v. Transport Produktionserhverv Handels- og serviceerhverv Husholdninger Olieforbruget er siden starten af 1980 erne faldet markant som følge af overgang til naturgas og fjernvarme. Elforbruget steg frem til 1992, hvorefter det har været næsten konstant. Elbesparelser er opvejet af en øget mængde elektrisk udstyr som fx PC er. CO 2 -emissioner fordelt på slutforbrugere. Emissionen stiger i transportsektoren og falder i alle øvrige sektorer. Tallene er korrigeret for udenrigshandel med el (Danmark eksporterer i vandkraftfattige år større mængder kulbaseret elproduktion til Norge og Sverige) og årlige temperaturforskelle, dvs. graddagekorrigeret. Kilder og yderligere oplysninger Drivhusgasemission ved tilvejebringelse af fossile brændsler og biomassebaserede brændsler til energiformål, Miljø og Energiministeriet, 2000 Danmarks drivhusgasregnskab , Miljø og Energiministeriet, juni 2001 Miljø 2001, Danmarks Statistik, 2001 Gengivet med tilladelse fra Dorthe Isabell Buch og Danmarks Statistik Luftforurening, Redigeret af Jes Fenger og Jens Chr. Tjell. Polyteknisk Forlag, 1994 Hvor kommer luftforureningen fra? Fakta om kilder, stoffer og udvikling, J.B. Illerup, M. Winther, E. Lyck, J. Fenger: Temarapport nr. 29. Danmarks Miljøundersøgelser, 1999 Energi- og miljøoversigt, Leo van Gruijthuijsen og Jan K. Jensen. Dansk Gasteknisk Center 2000 Energistatistik. Danmarks produktion og forbrug af energi 2000, Energistyrelsen, oktober Danmark Metrologiske Institut (DMI) Naturgas Energi og Miljø, Dansk Gasteknisk Center 2001

18 19 2. Grønne regnskaber Baggrund Dette kapitel viser eksempler på, hvordan et grønt regnskab for energiforbrug kan se ud med udgangspunkt i konkrete eksempler fra forskellige typer virksomheder og institutioner. En række miljøtunge virksomheder blev fra 1. januar 1996 pålagt ved lov om grønne regnskaber at udarbejde et grønt regnskab. Det er en del af de såkaldte kapitel 5-virksomheder, der har pligt til at offentliggøre et grønt regnskab, men en lang række andre (fx offentlige) virksomheder udarbejder også grønt regnskab. For eksempel er statens institutioner forpligtet til at indberette deres energiforbrug. Det grønne regnskab er en opgørelse over virksomhedens forbrug af energi, vand og råvarer samt udledninger af miljøfremmede stoffer. Regnskabet skal offentliggøres af Erhvervs- og Selskabsstyrelsen. I 2000 var der listevirksomheder, der som følge af miljøbeskyttelsesloven var forpligtet til at afgive grønt regnskab. Derudover afgav 150 listevirksomheder frivilligt grønt regnskab. Listen over virksomheder, der er forpligtet til at udarbejde grønt regnskab, er siden blevet udvidet, og flere virksomheder er kommet med. Ud over kravene til grønne regnskaber i lov om grønne regnskaber stilles der i årsregnskabsloven krav til erhvervsvirksomheder om at beskrive virk- somhedens påvirkning af det eksterne miljø og foranstaltninger til forebyggelse, reduktion eller afhjælpning af skader herpå. Endvidere er der i energiledelsesordningen krav om, at bygninger over m 2 (bortset fra bygninger til industriformål) skal have udarbejdet energimærkning samt udarbejde eller ajourføre en energiplan udført af en godkendt energikonsulent. I det følgende beskrives tre eksempler på opgørelser af energiforbruget i forbindelse med grønne regnskaber. De tre eksempler stammer fra en industrivirksomhed (Grundfos A/S), der har pligt til at lave et regnskab, en boligforening (Fællesadministrationen 3B) og endelig en offentlig institution (Storstrøms Amt). Eksempel 1: Erhvervsvirksomheden Grundfos A/S Grundfos er forpligtet af lov om grønne regnskaber til at udarbejde et grønt regnskab. Desuden er virksomheden EMAS registreret. Det giver også virksomheden nogle forpligtelser til at offentliggøre sine miljøpræstationer. Ud over lovgivningens punkter under redegørelse i grønt regnskab, kan følgende medtages i et grønt regnskab: Figur 1 Proces for udarbejdelse af grønt regnskab hos Grundfos A/S Der opstilles miljømålsætninger inden for de produktionsrelaterede miljøforhold. Miljømålsætningerne opstilles på baggrund af en struktureret kortlægning af alle miljøpåvirkninger. Ud fra kortlægningen udarbejdes de handlingsplaner og forbedringsprojekter, der skal til for at nå målsætningerne. Når årets resultater foreligger, vurderes det, om der er behov for at revidere indsatsen i de følgende år. Samtidig udpeges et nyt fokusområde for det kommende år. Eksempel på, hvordan processen er forløbet hos Grundfos A/S

19 20 Figur 2 Miljøorganisationens opbygning hos Grundfos A/S Direktionen Central service Miljø Netværk mellem produktionsgrupper Fabrik Fabrik Miljø erfagruppe Fabrik Fabrik Fabrik Figur 3 Opgørelse af ressourceforbrug hos Grundfos A/S Absolutte tal Indekserede tal El Vand Rumvarme Naturgas El Vand Rumvarme Naturgas kwh m 3 MWh MWh kwh m 3 MWh MWh ,1 76,8 102,2 118, ,1 59,1 102,8 100, ,0 56,8 94,4 100, ,8 55,6 95,9 74, ,6 53,2 100,0 83,9 Miljøpolitik Hensigtserklæringer, valg af et eller flere fokusområder for det kommende år Miljømålsætninger og handlingsplaner, se nedenstående eksempel Figur 1, 2 og 3 viser forskellige elementer fra processen omkring det grønne regnskab hos Grundfos A/S. I det grønne regnskab skal virksomheden redegøre for det væsentlige forbrug af energi, vand og råvarer i regnskabsperioden, samt for de væsentlige arter og væsentlige mængder af forurenende stoffer mm. Virksomheden kan vælge at opgive nøgletallene enten som absolutte tal, indekserede tal eller begge dele. Hvis virksomheden vælger indeksering, skal basisåret enten være det år, der ligger umiddelbart forud for det første grønne regnskabsår, eller det første grønne regnskabsår. Basisåret indekseres som 100. Eksempel 2: Boligselskabet Fællesadministrationen 3B Boligorganisationer er ikke omfattet af lov om grønne regnskaber, men langt de fleste store boligorganisationer udarbejder grønt regnskab for deres boligafdelinger. By og Byg (tidligere Statens Byggeforskningsinstitut) har udarbejdet en model til grønne regnskaber. Den er gratis og kan findes på By og Bygs hjemmeside, Baggrunden for det grønne regnskab Fællesadministrationen 3B (3B) er en administration for de tre boligorganisationer Fagforeningernes Boligforening, Københavns Selvejende Boligselskab og Boligselskabet af 1944 i Herlev. Tilsammen har de tre boligorganisationer 65 boligafdelinger, ca boliger og ca beboere.

20 21 Figur 4 Indekseret elforbrug hos Grundfos A/S '97 '98 '99 '00 '01 '02 '03 '04 Indekseret elforbrug Målsætning Det indekserede elforbrug er reduceret siden 1995/96. Udviklingen er stagneret i løbet af 2001, hvilket først og fremmest tilskrives øget ventilation. Det nye mål for reduktion er på 35% inden Der er derfor nedsat en arbejdsgruppe under miljø erfagruppen med det formål at kortlægge tomgangsforbrug i fabrikkerne, samt få fokus på storforbrugere af el. 3B har siden 1997 haft et miljømålsætningsprogram og arbejder for at reducere forbruget og mindske miljøbelastningen fra både administrationen og boligafdelingerne. 3B har udarbejdet grønne regnskaber for både administrationen og boligafdelingerne siden år B s vision med udarbejdelsen af de grønne regnskaber er, at de skal tjene som et redskab for afdelingsbestyrelserne og driften i de enkelte boligafdelinger til at sætte fokus på områder, hvor der kan opnås miljøbesparelser. Målet er at gøre de grønne regnskaber så brugervenlige som muligt og at formidle dem til den enkelte beboer. Sådan udarbejdes det grønne regnskab De grønne regnskaber i 3B indeholder de enkelte boligafdelingers forbrug af varme, vand og el (oftest kun fælles el-forbrug). For enkelte afdelinger bliver der også indberettet tal for solvarmeproduktion og affaldsmængder. Udgangspunktet for 3B s grønne regnskaber er en modificeret udgave af By & Byg s model for boligafdelinger. Afdelingens nøgletal bliver sammenlignet med gennemsnitstallene fra Danmarks Statistik (se figur 5, næste side). 3B har arbejdet med energistyring i afdelingerne i mange år. Det betyder, at Drift- og energiafdelingen hver måned får indberettet afdelingens forbrug, som bliver registreret 4 til 5 gange pr. måned. Forbruget bliver indberettet i et energistyringssystem, hvorefter det bliver vurderet og løbende kommenteret. Efter 12 måneders forbrug samles indberetningerne i en årsrapport. Disse årsforbrug bliver overført til de grønne regnskaber. Varmeforbruget bliver graddagekorrigeret, så de enkelte årsforbrug kan sammenlignes. 3B s grønne regnskaber følger skæringsdatoerne for varmeregnskaberne, hvilket betyder, at der er forskellige udsendelsesdatoer for de grønne regnskaber i boligafdelingerne. Inden de grønne regnskaber sendes til driften og afdelingsbestyrelserne i boligafdelingerne, bliver hver enkelt afdelings forbrug kommenteret både i forhold til tidligere regnskaber og i forhold til det danske gennemsnits nøgletal. I nogle tilfælde tilbyder Drift- og energiafdelingen støtte til at gennemføre fx vandsparekampagner og affaldssortering. Derudover opfordrer 3B de enkelte boligafdelinger til at udvide deres grønne regnskab og indberette tal for andet forbrug, fx affald, kemikalier og lignende.

21 22 Figur 5 Grønt Regnskab 2001 For ejendommen: Vestergården 2 Afdelingsnummer: 3035 Regnskabsår (periode 01/01-31/12) 1. Opvarmet areal (m 2 ) Antal beboere Årets graddagetal Varmeforbrug Fjernvarme forbrug (MWh Grd. Korr.) Naturgas (m 3 ) Energi til rumvarme (MWh Grd. Korr.) Energi til varmt vand (MWh) Elforbrug Privat elforbrug (MWh) Fælles elforbrug (MWh) Vandforbrug Tilført drikkevand (m 3 ) Forbrug af varmt vand (m 3 ) Affaldsproduktion Dagrenovation (ton) Storskrald (ton) Affald til sepcialbehandling (ton) Flasker og glas (ton) Pap (ton) Papir (ton) Elektronisk affald (ton) Metal (ton) Kemikalier (ton) MWh varme kwh el liter vand kg affald ton CO 2 Ejendommens nøgletal ,9 7,5 149,3 0,4 Danske gennemsnits nøgletal 7,1 5,0 138,0 424,0 1,5 Nøgletallene er forbrug pr. person, dog er el kwh forbrug pr. m 2 Noter! Nøgletal: El forbrug pr. m 2 dækker fællesforbruget. Felter uden værdier kan betyde: At de pågældende årsforbrug ikke er tilgængelige. Hvis I på ejendommene er bevidste om et forbrug under ovenstående kategorier, der ikke er påført det grønne regnskab bedes I kontakte Bettina Fellov eller Gitte Jacobsen i 3B. Grønt regnskab for Vestergården 2, der ligesom alle andre boligafdelinger i 3B har udarbejdet grønt regnskab siden 1997

22 23 Eksempel 3: Storstrøms Amt Figur 6 Varmeforbrugets udvikling Storstrøms Amt fremlægger en gang årligt et Grønt Energiregnskab, der er en del af amtets energiledelsesprojekt. Alle amtets bygninger er omfattet, og de enkelte institutioner er selv ansvarlige for registrering og opfølgning på energiforbruget. Fordelingen af energiforbruget for hver enkelt institution opgøres, så forbrug i forbindelse med eksempelvis rumopvarmning, varmt brugsvand, procesdamp, rørtab, strålings- og træktab fra kedler, røgtab m.v. opgøres i fysiske mængder. Samtidig opgøres de udgifter, der medgår til energiforbruget. De enkelte forbrugsresultater indarbejdes i en samlet oversigt, se figur 6-9. I forbindelse hermed benyttes tilgængelige data for bygninger, anlæg m.v. samt målinger og nøgletal. kwh pr. m Figur 7 Elforbrugets udvikling kwh pr. m Opstilling af mål Der opstilles et mål for den kommende periodes energiforbrug, om muligt opdelt i delbudgetter, og alt samles i et hovedbudget for hver enkelt institution. Der tages i energibudgetterne hensyn til de besparelser, der følger af gennemførte og planlagte energibesparende foranstaltninger Figur 8 Vandforbrugets udvikling Figur 9 CO 2 udledning pr. m 2 Årstal Varme El I alt ,0 kg 44,1 kg 57,1 kg ,8 kg 52,9 kg 63,7 kg ,8 kg 40,6 kg 50,4 kg ,5 kg 43,2 kg 52,7 kg ,4 kg 41,1 kg 50,5 kg m 3 pr. m 2 1,5 1,2 0,9 0,6 0, ,9 kg 41,1 kg 51,0 kg ,3 kg 40,3 kg 49,6 kg 0, ,4 kg 40,6 kg 50,0 kg ,1 kg 39,2 kg 48,3 kg ,1 kg 39,1 kg 48,2 kg Figur 6-9. Figurerne viser udviklingen i forbrug af varme, el og vand samt CO 2 -udledning i Storstrøms Amt i perioden Varmeforbruget er faldet ca. 30%, elforbruget ca. 9% og vandforbruget ca. 33% i opgørelsesperioden, mens CO 2 -emissionen målt i kg/m 2 er faldet med ca. 16%.

23 24 Ved energibudgetkontrol sammenlignes det faktiske forbrug med det budgetterede forbrug, og eventuelle afvigelser analyseres med hensyn til tid, årsag m.v. Herved opnås kendskab til anlæg, bygninger, forbrugsvaner m.v., der kan omsættes i forslag til reduktion af energiforbruget. Det faktiske forbrugsresultat justeres for mulige besparelser, og herefter udarbejdes der et nyt energibudget for den kommende periode. Dette kredsløb gentages periode for periode. Energimærkning Ifølge energiledelsesordningen (ELO) skal alle ejendomme over m 2 gennemgås, og der udarbejdes energimærke og plan. Energimærkning er en standardiseret og dokumenteret opgørelse over bygningens energiforbrug: Varme og elektricitet hver opgjort som kwh pr. m 2 pr. år, og vand opgjort i m 3 pr. m 2 pr. år samt heraf afledte CO 2 -emissioner. Amtsrådet har besluttet, at samtlige ejendomme, som amtet ejer eller lejer, skal energimærkes det gælder altså også ejendomme under m 2. Det grønne energiregnskab offentliggøres på amtets hjemmeside. Gode råd For fjernvarme afhænger CO 2 -emissionen af værkets brændselsart. Sørg for at få oplysning herom Gør regnskabet overskueligt med tabeller og grafer Sørg for at involvere brugerne og informer om formål og resultater Følg op på udviklingen år for år med mål og resultater Kilder og yderligere oplysninger Beretning om grønne regnskaber og miljøledelse 11/01, Folketinget, 2001 Bekendtgørelse om visse godkendelsespligtige virksomheders pligt til udarbejdelse af grønt regnskab, nr. 975 af 13/12/1995 Lov om erhvervsdrivende virksomheders aflæggelse af årsregnskab m.v. (årsregnskabsloven), nr. 448 af 07/06/

24 25 3. Energiledelse Dette kapitel giver en introduktion til energiledelse og beskriver, hvad et energiledelsessystem indholder. Virksomheder og organisationer, der overvejer at gå i gang med energiledelse, kan finde inspiration i vejledninger og værktøjer hos bl.a. og hos Dansk Standard. Nogle af disse er oplistet i slutningen af kapitlet. Næste kapitel giver eksempler på indholdet i virksomheders og organisationers konkrete energiledelsessystemer. Det er muligt at få certificeret et energiledelsessystem efter standarden. Standarden har afløst Energistyrelsens energiledelseskoncept, der siden 1996 har været anvendt af virksomheder, der indgår en aftale med Energistyrelsen om at få CO 2 afgiften refunderet. Disse virksomheder kaldes aftalevirksomheder. I dag skal nye aftalevirksomheder efterleve kravene i DS 2403 plus supplerende krav fra Energistyrelsen. Baggrund Begrebet energiledelse har været anvendt i en del år. Det er udviklet med udgangspunkt i energistyringsbegrebet, der traditionelt har fokuseret på tekniske forhold. Energistyring udgør stadig en væsentlig del af energiledelse, som imidlertid også omfatter andre forhold, der har indflydelse på energiforbruget, fx organisatoriske forhold, som det kendes fra andre ledelsessystemer, især ISO Energiledelse kan defineres således: Energiledelse er den del af virksomhedens ledelsesopgaver, der aktivt styrer virksomhedens energiforhold for at sikre, at energien udnyttes effektivt Der findes en Dansk Standard for energiledelse, DS 2403:2001. Standarden minder i sin opbygning og indhold om ISO 14001, og de to systemer vil derfor være lette at integrere. Hvis man har et miljøledelsessystem efter ISO 14001, betyder det dog ikke nødvendigvis, at man også har et certificerbart energiledelsessystem, idet kravene her er andre. Detaljeringsniveauet på områder som fx kortlægning af energiforbruget eller energistyring er sjældent så stort, som det er krævet i energiledelse. Desuden adskiller nogle enkelte systemelementer sig i de to systemer. Hovedelementerne i energiledelsessystemet DS 2403 er opbygget ud fra fem centrale elementer: Energipolitik Planlægning Iværksættelse og drift Kontrol og korrigerende handlinger Ledelsens evaluering De fem elementer kan illustreres som en trappe, se figur 1. I de følgende afsnit beskrives indholdet af de fem energiledelseselementer. Energipolitik Virksomhedens/organisationens overordnede pejlemærke er en energipolitik. Den er grundlaget for resten af energiledelsen og udstikker de retningslinier, som energiarbejdet planlægges og udføres efter. Det vil sige, at energipolitikken er grundlaget for opstilling af mål og handlingsplaner samt for den daglige drift. Udgangspunktet for virksomhedens/organisationens energipolitik er de væsentligste energiforbrug. Det er ledelsen, der udformer politikken, og politikken skal forpligte til løbende forbedringer. En energipolitik kan være implementeret i en evt. miljø-, kvalitets- eller arbejdsmiljøpolitik.

25 26 Figur 1 5. Ledelsens evaluering Energiledelsestrappen 4. Kontrol og korrigerende handlinger 1. Energipolitik 3 Iværksættelse og drift 2. Planlægning Planlægning Virksomhedens/organisationens væsentligste energiforbrug udpeges på grundlag af en indledende kortlægning af energiforbruget. Kortlægningen skal opdateres med passende mellemrum, bl.a. når der sker ændringer i produktionen eller af energiforbrugende anlæg. På baggrund af kortlægningen skal indsatsområderne prioriteres gennem fastlæggelse af energimål. Energimål skal være tidsfastsatte, konkrete og dokumenterede. Der udarbejdes en handlingsplan for energiledelse, som fastlægger, hvordan virksomhedens energipolitik og mål skal indfries. Handlingsplanen beskriver, hvilke delprojekter der skal gennemføres, og hvornår det sker. Iværksættelse og drift Ansvar og beføjelser skal fastlægges i systemet. Det skal være fastlagt, hvilke kommunikationsveje der benyttes for at videregive informationer om energi i organisationen. Desuden skal energiledelsessystemet være beskrevet og dokumenteret, fx i form af en energiledelseshåndbog. Det er vigtigt at forankre energiledelsen i virksomheden. Derfor skal medarbejderne kende deres egen rolle i systemet og deres indflydelse på energiforbruget. De medarbejdere, der har mulighed for at påvirke energiforbruget direkte eller indirekte, skal have de nødvendige kvalifikationer gennem uddannelse og træning. For at sikre høj energieffektivitet af energiforbrugende maskiner og udstyr, skal der foretages passende vedligeholdelse af udstyret. Der udarbejdes vedligeholdelsesplaner, som fastlægger, hvem der har ansvar for vedligeholdelsen og hvor hyppigt den skal finde sted. Når der skal indkøbes energiforbrugende udstyr/maskiner samt råvarer, skal det forventede energiforbrug medtages i vurderingen og inddrages i beslutningsgrundlaget. Det vil sige, at man skal undersøge, om der findes mere energibesparende alternativer end standardløsningen. Det viser sig ofte, at det mere energibesparende alternativ er dyrere i anskaffelse, men at det over en årrække kan betales hjem ved lavere energiudgifter, fx over tre år. Mange har i forvejen overvejet denne grænse for, hvornår en investering kan betale sig, og det er vigtigt, at der i den økonomiske beregning er indregnet såvel anskaffelsespris som drifts- og vedligeholdelsesomkostninger. Projekteringsopgaver skal også inddrage energiforbruget. Energibevidst projektering betyder, at de fremtidige anlæg og processer (fremtidige produktionslinier, produktionsanlæg, udvidelser, ombygninger o.l.) vurderes i forhold til det fremtidige energiforbrug. Det betyder fx, at man skal afdække det egentlige behov og opstille alternative løsningsforslag.

26 27 Kontrol og korrigerende handlinger De væsentligste energiforbrug registreres løbende, analyseres og sammenlignes med nøgletal, så der er mulighed for at opdage fejl og afvigelser i forhold til opstillede energibudgetter. Det skaber også et grundlag for at kunne analysere energiforbruget nærmere med henblik på at identificere energieffektiviseringstiltag. Denne håndbog indeholder en række eksempler på nøgletal fra forskellige brancher. Disse nøgletal kan bruges til at sammenligne virksomheden med lignende virksomheder inden for samme branche. Men det er ofte nødvendigt at udarbejde sine egne nøgletal, så man kan sammenligne sig med sig selv måned for måned og år for år. Desuden vil det ofte være nødvendigt at lave nøgletal for enkelte processer, maskiner eller udstyr. Virksomheden/organisationen skal have en fremgangsmåde for, hvordan fejl i systemet afhjælpes og evt. forhindres i at blive gentaget. Behandling af afvigelser og korrigerende handlinger kendes også fra kvalitetsstyring og miljøledelse. Evaluering er en væsentlig del af ethvert ledelsessystem. En del af evalueringen i energiledelse foretages ved intern audit. Her gennemgås systemet, og man vurderer, om det fungerer effektivt og efter hensigten. Ledelsens evaluering En anden del af evalueringen er ledelsens evaluering. Ledelsen evaluerer systemet og sætter nye mål for indsatsen i den kommende periode (oftest et år). Som grundlag for ledelsens evaluering bruges fx audit rapporter, status på handlingsplaner og afvigelsesrapporter. Gode råd Indførelse af energiledelse kan reducere energiforbruget 5-10%. DS 2403 er en dansk standard for energiledelse, som det er muligt at blive certificeret efter. Energiledelse er et ledelsessystem og dermed et værktøj for ledelsen til at effektivisere energiforbruget. Energiledelse bør integreres i andre ledelsessystemer. Ambitionsniveauet med et energiledelsessystem kan være forskelligt: Et certificeret system, et certificerbart system eller et hjemmestrikket system. Det tager normalt 1 / 2-2 år at opbygge og implementere et fuldt energiledelsessystem afhængigt af virksomhedsstørrelse, ambitionsniveau og indsats. Kilder og yderligere oplysninger DS 2403:2001, Energiledelse kravbeskrivelse DS/INF 136:2001, Energiledelse Vejledning i energiledelse

27 28 4. Elementer i energiledelse Godt begyndt er halvt fuldendt Man indfører ikke energiledelse fra den ene dag til den anden. Processen fra man har taget beslutningen til det færdige system er i drift kan tage lang tid og kræve en del ressourcer. Det er vigtigt, at man kommer godt fra start, så man undgår at skulle ændre en masse senere. En løsning, der på kort sigt kan synes at være den nemmeste, kan ofte vise sig at ende med at være den mest tids- eller ressourcekrævende. Når beslutningen om at indføre energiledelse er taget, skal der udpeges nogle personer, der har ansvaret for projektet. I opstartfasen nedsættes normalt en projektgruppe, der får ansvaret for at opbygge systemet. Det er en god idé, hvis der blandt projektgruppens deltagere er 2-3 nøglemedarbejdere fra fx vedligholdelsesafdelingen og produktionen samt en person med kendskab til ledelsessystemer. En anden væsentlig erfaring er, at man skal starte med at skrive de ting ned, man i forvejen gør. Hvis man starter med at beskrive, hvad der ville være det mest hensigtsmæssige, vil det tage meget langt tid, før systemet er implementeret, og man løber for hurtigt sur i det. Et energiledelsessystem skal opbygges, så det passer til organisationen. Det kan ofte være en god idé at starte med et simpelt system, der fx kun omfatter en del at virksomheden eller en del af forbruget, evt. som et pilotprojekt. Senere kan systemet udbygges løbende. Kortlægning En kortlægning af energiforbruget er grundlaget for at opbygge et energiledelsessystem. Formålet med kortlægningen er at udpege de væsentligste energiforbrug, som man vil fokusere på i systemet. Væsentligt energiforbrug defineres ifølge DS 2403 som: Energiforbrug, der udgør en betydelig del af virksomhedens samlede energiforbrug, samt energiforbrug hvor der er et betydeligt potentiale for energibesparelser. Kortlægningens detaljeringsniveau skal stå i forhold til det udbytte, man får ud af at kende dataene. Man skal koncentrere sig om de væsentlige energiforbrug i første omgang. Hvis man senere får behov for et mere detaljeret kendskab til enkelte områder, kan man følge op med en detaljeret kortlægning. Kortlægning af elforbruget Kortlægning af elforbruget udføres fx med eksisterende data fra bimålere eller CTS-anlæg. Endvidere kan det være nødvendigt at tælle de væsentligste installerede effekter og beregne energiforbruget ud fra disse plus skøn over driftstider og belastningsgrader. Kortlægningen sammenlignes med sidste års forbrug (evt. korrigeret for kendte ændringer). Til kortlægningen kan det (fx ved usikkerhed om belastningen) være en hjælp at lave spotmålinger af effektoptaget. En yderligere hjælp kan evt. fås, hvis elselskabet registrerer elforbruget elektronisk. I så fald vil man kunne få en opgørelse af forbruget, målt hver halve time eller hvert kvarter, som giver et indtryk af forbrugets fordeling over døgnet og ugen. Figur 1 viser et eksempel på et skema (udsnit), som kan bruges til kortlægningen. Kortlægning af varmeforbruget Kortlægningen af varmeforbruget skal beskrive varmetilførslen og opgøre, hvor varmen anvendes. Det vil sige energiforbruget til ventilation og varmetab fra bygningen samt til varmt vand og evt. varmeforbrugende processer. I kapitlet om komfortventilation er der eksempler på, hvordan man kan bestemme energiforbruget til mekanisk ventilation, og i kapitlet om Beregning af bygningers varmebehov beskrives, hvordan man bestemmer en bygnings varmetab.

28 29 Figur 1 Eksempel på skema til brug for kortlægning af elforbruget Udstyr Antal Installeret Driftstimer Belastning Evt. måling Forbrug effekt kw h/år kw(h) kwh/år Lys, reception 50 0, Maskine 1 1 Drift: 1000 Drift: 25 kw Tomgang: 2000 Tomgang: 7 kw Kompressor i skur 1 7, % I alt Organisering og nøglepersoner Aktørerne i forhold til energiforbruget kortlægges også i den indledende fase. Det er vigtigt at vide, hvem der har væsentlig, direkte indflydelse på energiforbruget, og hvem der evt. har særlig beslutningskompetence i forhold til energiforhold. Nøglepersonerne skal have den nødvendige uddannelse og træning, og de skal i øvrigt kende deres egen rolle i forhold til systemet og mulighed for at påvirke energiforbruget. Der kan være mange forskellige nøglepersoner i en virksomhed, for eksempel: Figur 2 Eks. på kortlægning af elforbruget på et støberi Administration 1% Lager 2% Smeltesektoren 40% Støberi 24% Bearbejdning 22% Trykluft 11% Energiansvarlig Energigransker til projektering Operatører af energiforbrugende anlæg Indkøbere/indkøbschef Vedligeholdschef Auditorer Vicevært/pedel Endelig er det en god idé at overveje, om energiorganisationen kan og skal integreres i eksisterende organisationer som sikkerhedsorganisationen, en evt. miljø- eller kvalitetsgruppe, ledelsesgruppen eller andre. Det kan være en fordel, hvis man i forvejen har en velfungerende organisation, men man skal også være opmærksom på, at energiområdet ikke må drukne i de andre fagområder. Opstilling af mål og handlingsplan Kortlægning af energiforbruget danner grundlag for at udarbejde virksomhedens energipolitik. Politikken skal udstikke rammer og strategi. Har virksomheden et andet ledelsessystem, integreres energipolitikken ofte i det andet systems politik. På baggrund af energipolitikken kan man opstille mål og handlingsplaner som sikrer, at målene bliver nået. Målene skal være konkrete, tidsfastsatte og så vidt muligt målbare. Det kan være konkrete reduktionsmål eller mål for andre aktiviteter, fx uddannelse, undersøgelser, udarbejdelse af nøgletal, procedurer eller opsætning af målere.

29 32 Energirapportering, eksempel fra Centralsygehuset i Næstved Figur 3, 4 og 5 viser uddrag af et omfattende energistyringssystem, som er en del af CTS-anlægget på Centralsygehuset i Næstved. Figur 3 Graddage Feb. April Juni Aug. Okt. Dec. Ref. graddage jan-dec Sygehusets aktuelle graddage jan-dec 2001 Figuren viser årsrapport for graddage målt på sygehuset. Se figur 5. Figur 4 Centralsygehuset i Næstved / Energimålerstruktur 1616VS000UTM / Udetemperatur EL VAND Bygning 10,01 / Teknikrum A1 1001KV000VF1 / Teknikrum A1 17,02 / Vand til vandbehandling 1702BV000VF1 / Vand til vandbehandling 17,02 / Blødt vand / Hovedmåler 1702BV000VF2 / Hovedmåler 17,01 / Blødt vand / Lavtrykshydrofor Manuel måler / / Lavtrykshydrofor 10,01/ Blødt vand / Højtrykshydrofor Manuel måler / / Højtrykshydrofor 10,01 / Blødt vand / Varmtvandsbeholder VB001VF1 / V-beholder 1-2 VARME Figuren viser et eksempel på måleropbygning for vand, her for forskellige anvendelser af vand.

30 30 Konkrete mål kan fx være: Konkrete energibesparelser på nærmere definerede områder Analyseprojekter, der skal afdække bestemte områders energiforhold og besparelsesmuligheder Uddannelse, information og motivation af medarbejdere Inddragelse af nye områder i overvågningen af energiforbruget Udarbejdelse og iværksættelse af nye procedurer, arbejdsinstrukser mv. Det er vigtigt, at man fra starten får nogle succeser. Det er derfor en god idé at give nogle nemme energibesparelser høj prioritet i handlingsplanen. Det er vigtigt at følge jævnligt op på handlingsplanen, så man opdager, hvis tiltag mangler eller er utilstrækkelige. Det tager en energigruppe sig typisk af. Energiledelse i Storstrøms Amt Storstrøms Amt har arbejdet med energistyring siden 1987 og senere videreført dette i et energiledelsesprojekt. Projektet er beskrevet på amtets hjemmeside på Energiledelsens primære mål er at: Leve op til Energi 21 s målsætning. Sikre den mest samfundsøkonomiske og virksomhedsøkonomiske anvendelse af energi til bygningers opvarmning, procesenergi, varmt og koldt vand, køling og elektricitet. Sikre, at Amtsrådet får størst muligt udbytte af de midler, der anvendes til energibesparende foranstaltninger og energistyringsanlæg. Tilvejebringe de i lov nr. 485 af 12. juni 1996, lov om fremme af energi- og vandbesparelser i bygninger, anførte energimærker, energiplaner og grønne energiregnskaber. Tilvejebringe de i lov nr. 450 af 31. maj 2000, lov om fremme af besparelser i energiforbruget, omfattede tiltag på energibesparelser. Nå energimålsætningen frem til år 2005 Ud fra amtets energipolitik er der udpeget fire indsatsområder: Energistyring Energibevidst projektering Energibevidst indkøb Energiledelsesordningen Organisation Det er energichefen der har den daglige ledelse af energiledelsesprojektet i samarbejde med en arbejdsgruppe på 4 til 6 personer. De udvælges blandt de energiansvarlige, som amtets institutioner har udpeget. Institutionslederen for den enkelte institution har ansvaret for det løbende energiforbrug, herunder hvordan energibudgetterne bliver anvendt, og at de bliver overholdt. Hver enkelt institution udpeger en energiansvarlig medarbejder, der i det daglige forestår den praktiske funktion i forbindelse med institutionens energi- og ressourceforbrug. Den ansvarlige energimedarbejder bør være den person, der i det daglige har til opgave at drive institutionens varmeforsyningsanlæg og drift. Der etableres et tæt samarbejde mellem den ansvarlige energimedarbejder, energichefen og ELO-konsulenten. Dette samarbejde skal opretholdes i den langsigtede driftsfase. De enkelte institutioner gennemfører kortlægning af energifordelingen og opgør udgifter til energiforbrug, så de grundlæggende oplysninger tilvejebringes. Energichefen skal etablere samarbejdsmøder med institutionslederne, så energisamarbejdet bliver etableret. Energichefen sikrer, at kontinuerlige møder omkring energiplanlægning sker inden budgetlægning. Energibevidst indkøb Storstrøms Amt indgik i september 1999 en samarbejdsaftale med Elsparefonden om indkøb af effektive energiforbrugende apparater, også kaldet A-Indkøbspolitik. Aftalen løber i fire år. Elsparefonden er en uafhængig fond med egen bestyrelse. Fondens formål er at fremme elbesparelser og en mere energieffektiv el-anvendelse mm. I forbindelse med aftalen udsendte Elsparefonden en indkøbsvejledning, der stiller krav til indkøb af hårde hvidevarer mm. Denne indkøbsvejledning skal alle A- klubbens medlemmer følge.

31 31 Det primære formål med aftalen er at opnå el- og CO 2 - besparelser. Dette sker bl.a. gennem indkøb af effektive el-apparater, hvor der er taget vidtgående hensyn til produkternes energiforbrug (A-mærke produkter). Storstrøms Amt har valgt at løse opgaven ved at foretage en registrering af hvidevarer på samtlige af amtets institutioner. Herefter er det eksisterende elforbrug blevet beregnet, og det fremtidige elforbrug ved indkøb af nye A-mærke hvidevarer er estimeret. Det kan ikke altid betale sig at udskifte et apparat blot for at nedsætte elforbruget. Men når apparatet skal udskiftes, skal det udskiftes til en model, der har et lavere elforbrug et apparat med energimærket A. Merudgiften til det energieffektive apparat er tjent hjem i løbet af kort tid, og miljøet aflastes øjeblikkeligt, når elforbruget reduceres. Ved miljøvurdering af bygningsdele eller hele bygninger stilles der desuden krav om en betydelig informationsudveksling mellem de mange parter i byggeriet. Det nødvendiggør anvendelse af såvel edb-baserede opgørelsesværktøjer som forenklede vurderingsmetoder, der kan overskrives og anvendes af bl.a. de rådgivende/projekterende arkitekter og ingeniører. Energibevidst projektering skal baseres på en livscyklus-tankegang. Amtets Bygge- & Energikontor vil derfor udbygge retningslinierne for amtets energibevidste projektering, så de kan indgå i de aftaler, der indgås med konsulenter og entreprenør/leverandør. Det er især vigtigt at sætte ind i forbindelse med bygningens planlægning og projektering, fordi mange forhold med indflydelse på miljø-påvirkningerne fastlægges i disse faser. Energibevidst projektering Storstrøm Amt har de seneste år været meget bevidst omkring energibevidst projektering på amtets forskellige byggeopgaver. Byggeri giver anledning til store miljøpåvirkninger, for eksempel et stort energiforbrug, et stort materialeforbrug samt en stor produktion af byggeaffald. En reduktion af byggeriets miljøpåvirkninger er derfor et vigtigt led i en generel reduktion af påvirkningerne af miljøet. Det er nødvendigt at betragte miljøpåvirkningerne i alle faser af byggeriets livscyklus, fordi man ikke på forhånd kan vide, hvor de væsentlige påvirkninger findes, og fordi lidt forøgede påvirkninger i en fase måske kan reducere påvirkningerne i en anden fase væsentligt. Mulighederne for at opgøre og vurdere byggeriets energi-/miljøbelastning skal ses i sammenhæng med den generelle metodeudvikling på området, som især har knyttet sig til livscyklusvurderinger af byggeprodukter. For bygninger gælder imidlertid en række særlige forhold, som gør dataindsamling og opgørelse vanskeligere og mere omfattende end for mange andre produkter: Mange uafhængige og skiftende parter er involveret i bygningens livsforløb. Bygningers anvendelse og brugernes krav til bygninger kan variere betydeligt over levetiden. Levetiden for de forskellige dele af bygninger er forskellige og noget lang for de primære dele.

32 33 Figur 5 Sygehusets årsrapport for varme målt, korrigeret og budgetteret Institution: Centralsygehuset i Næstved Varme (korrigeret forbrug) vers Varme Dato fra: Dato til.: Areal: m 2 Ref. Ref. Akt. Akt. Korrigeret Ref. Afvigelse. Akt. Periode graddage graddage forbrug forbrug (1) budget (2) ((1)-(2)):(2) forbrug Måned Graddage Graddage kwh kwh kwh % kwh/m 2 01/ ,5 478, , , ,25 3,1 29,152 02/ ,4 461, , , ,41 0,4 26,945 03/ ,1 487, , , ,07-3,8 27,546 04/ ,8 325, , , ,47-2,2 20,347 05/ ,0 138, , , ,03 2,3 12,281 06/ ,0 102, , , ,79 2,4 10,263 07/ ,2 13, , , ,83 0,8 6,307 08/ ,1 23, , , ,59-4,3 6,400 09/ ,4 138, , , ,57-6,5 11,376 10/ ,7 166, , , ,18 5,4 14,355 11/ ,9 369, , , ,89-4,9 21,738 12/ ,0 516, , , ,43-6,2 28,416 Sum 3301,1 3222, , , ,50 215,126 Gennemsn. 275,1 268, , , ,88 17,927 Gode råd Sørg for, at ledelsen er med på og involveret i energiledelsesprojektet Overvej, om alle ansatte fra starten skal inddrages i energiledelsessystemet, og hvordan det skal gøres Sørg for, at der er klare informations- og kommunikationskanaler, fx for hvordan man løbende formidler resultater til medarbejderne Overvej, om systemet skal integreres i andre systemer (kvalitetsstyring, miljø- eller arbejdsmiljøledelse) Tag stilling til, om systemet skal certificeres og evt. hvornår Sørg for at få afsat de nødvendige ressourcer både i opstartsfasen og senere Sæt realistiske, men også ambitiøse mål Integrer energi-organisationen i en allerede eksisterende organisationsstruktur, hvis den fungerer godt. Det kan fx være sikkerhedsorganisationen, ledelsesgruppen eller en miljøorganisation Skriv ned, hvad I gør, og ikke hvad I kunne tænke jer at gøre Tag stilling til, hvilken rolle og hvilke opgaver en konsulent skal have, hvis I vælger at inddrage en sådan

33 34 5. Nøgletal begreb og metoder Nøgletal er et nyttigt og nødvendigt værktøj i arbejdet med at effektivisere energiforbruget, fordi nøgletal giver mulighed for at vurdere, om forbruget udvikler sig på en hensigtsmæssig måde vurdere effekten af besparelsestiltag sammenligne sig med andre vurdere forbruget i forhold til normer og retningslinier synliggøre forbruget for medarbejdere m.fl. Hertil kommer, at nøgletal også giver mulighed for økonomisk styring i form af budgetlægning, omkostningskalkuler m.v. Definition på nøgletal I sin simple form defineres energinøgletal ved udtrykket eller energiforbrug = nøgletal ydelse nøgletal = energiforbrug ydelse Såvel energiforbruget som ydelsen opgøres pr. tidsperiode (fx år, måned, uge, dag eller skift) eller pr. produktion (en batch, en produktionsserie). Energiforbruget kan være brændselsforbrug (fx tons fuelolie), varmeforbrug (fx GJ), elforbrug (fx kwh), rumvarmeforbrug (fx GJ), det samlede energiforbrug (fx GJ) osv. Ydelsen udtrykkes typisk i fysiske enheder eller økonomiske enheder. Fysiske enheder kan være graddage, antal børn i institutionen, antal producerede enheder, produktvægt eller produktvolumen m.m. Af økonomiske enheder benyttes typisk omsætningen eller værditilvæksten. For at få pålidelige nøgletal er det vigtigt, at såvel energiforbruget som ydelsen måles. Der kan således ikke opstilles nøgletal for områder og perioder, hvor forbrug og ydelse ikke måles, og nøgletallene bliver ikke mere nøjagtige end målingerne er. I mange tilfælde er sammenhængen mellem energiforbrug og ydelse ikke helt så simpel som angivet ovenfor. Ofte er der et grundlastforbrug eller tomgangsforbrug, som er uafhængigt af den opgjorte ydelse. Man kan tale om et Produktions-Uafhængigt Forbrug (PUF) og et Produktions-Afhængigt Forbrug (PAF) eller for graddage GUF og GAF. Når det er tilfældet, udtrykkes nøgletallet ved energiforbrug = grundlastforbrug + nøgletal ydelse eller energiforbrug - grundlastforbrug nøgletal = ydelse Ofte består ydelsen af flere typer af produkter. Er andelen af hvert produkt ret ens fra periode til periode, kan den samlede produktionsmængde benyttes som udtryk for ydelsen. Ellers må der opstilles et udtryk for den vægtede produktmængde: ydelse = vægtet produktmængde = A produktmængde a + B produktmængde b + + N produktmængde n Alternativt kan der arbejdes med nøgletal for hvert enkelt produkt, således at energiforbrug = grundlastforbrug + nøgletal a ydelse a + nøgletal b ydelse b + + nøgletal n ydelse n

34 35 Eksempler på nøgletal: Danmarks bruttoenergiforbrug: Industriens energiforbrug: Sygehuses energiforbrug: Valsning af stål: Produktion af trykluft: Rumopvarmning: Tomgangsforbrug til stansemaskine: 153 GJ/indbygger, år 0,69 MJ/kr. bruttoværditilvækst 650 MJ/sengedag varme 1,4 GJ/t stål, el 20 kwh/t stål 0,12 kwh/m 3 luft 160 kj/m 2, graddag 32 kwh/time Nøgletal på mange niveauer Ansvaret for energiforbruget er normalt placeret hos flere instanser, der hver har deres behov for nøgletal. I et amt følger udvalgene således amtets samlede energiforbrug og forbruget i de større enheder, og udvalgene har derfor behov for nøgletal, der for eksempel beskriver de enkelte hospitalers energiforbrug pr. sengedag, opgjort på årsbasis. Pedellen i en døgninstitution følger detaljeret op på institutionens forbrug og har behov for mere detaljerede nøgletal som elforbrug pr. barn eller rumvarmeforbrug pr. graddag. Figur 1 på næste side viser forskellige niveauer af nøgletal i en virksomhed. Arbejdet med nøgletal Det ideelle er detaljerede nøgletal, der hyppigt opdateres. Men det kræver en betydelig og vedvarende indsats at indsamle de nødvendige data og beregne samt ikke mindst vurdere nøgletallene år efter år. Derfor bør man nøje overveje, hvilke nøgletal der kan forventes at give en god beskrivelse af energiforbruget og af udviklingen i energieffektivitet, og som eventuelt også kan bruges i den økonomiske styring. Ligeledes bør man overveje, hvor tit man skal opgøre nøgletallene. Start med nogle få nøgletal, der for eksempel opgøres ugentligt eller månedligt. Når rutinerne er indarbejdede, og man har erfaringer med disse tal, kan man prøve at opgøre nogle af nøgletallene hyppigere og/eller opstille mere detaljerede nøgletal for at se, om det giver ekstra informationer. På denne måde kan der ske en fortsat udvikling i nøgletallene. Den løbende vurdering af nøgletallene vil først og fremmest bestå i en sammenligning af periodens nøgletal med tallene fra de foregående perioder og fra samme periode i tidligere år. Er der afvigelser, bør det undersøges, hvad de skyldes, så eventuelle fejl kan rettes, og så man får ideer til energiforbedringer eller til videreudvikling af nøgletallene. Benchmarking Det kan være meget oplysende og inspirerende at sammenligne sin egen virksomhed med andres. Men det kan også være vanskeligt, fordi der ikke er to virksomheder, som er ens. Benchmarking er udviklet i de senere år som en metode til systematisk at måle og evaluere en virksomheds præstationer i forhold til præstationerne i de førende virksomheder. Der skelnes mellem databenchmarking og procesbenchmarking. Ved databenchmarking omfatter målingen og evalueringen direkte målbare data. Procesbenchmarking fokuserer på processer, dvs. den måde virksomheden opnår sine resultater på. Databenchmarking gennemføres normalt på basis af nøgletal. En benchmarking af en virksomheds energiforbrug forudsætter derfor, at der er opstillet nøgletal, som er ret detaljeret opdelt på produktionstrin og gerne også på anvendelsesområder (køling, trykluft, tørring, inddampning osv.).

35 36 Figur 1 Virksomheden Totalt energiforbrug Produceret mængde Afdeling A Energiforbrug i kwh Antal ansatte Afdeling B Totalt energiforbrug Produceret mængde Afdeling X Energiforbrug Solgte styk Produktions Uafhængigt Forbrug Produktions Afhængigt Forbrug Bygning B Administration El + varme Antal administrative prs. Rumvarme Fjernvarme til rum+varmt vand Antal m 2 Fjernvarme til rum Antal graddage Lager Varme til lager Antal m 2 Lys+ventilation til lager Antal arbejdsdage Intern Distribution Gas til trucks Antal arbejdsdage Produkter El + varme Antal solgte pumper Produktionsserie El + varme Producerede pumper i serien Produktionstrin El til stansemaskine Antal udstansede enheder Tomgangsforbrug Tomgangsforbrug ved stansemaskine Timer i tomgang Figuren viser et eksempel på nøgletal på forskellige niveauer i en industrivirksomhed.

36 37 Nøgletal metoder Figur 2 Opgørelse af nøgletal, når energiforbruget afhænger af flere faktorer Nøgletal opstilles ud fra et sæt af sammenhørende data. Det kan for eksempel være energiforbrug og produktionsmængde måned for måned eller energiforbrug og graddage uge for uge. Sammenhængen mellem energiforbruget og produktionsmængden, henholdsvis graddagene kan findes ved en regressionsanalyse. I simple tilfælde kan regressionsanalysen laves visuelt ved at indtegne de sammenhørende data i et diagram og derefter skønne, hvordan en ret linie skal indtegnes for bedst at udtrykke sammenhængen mellem data. I de fleste tilfælde vil man nok vælge at lægge data ind i et regneark og derefter lade programmet finde sammenhængen, se eksemplet i figur 3 på side 38. Man kan ikke altid forklare udviklingen i energiforbruget ud fra en enkelt faktor som produktionsmængde eller graddage. Man må så vurdere, hvilke faktorer, der kan have betydning for energiforbruget, og derefter indsamle et sæt af sammenhørende data omfattende energiforbruget og alle disse faktorer. Figur 2 viser, hvordan man finder sammenhængen mellem energiforbrug og de væsentlige faktorer. For anlæg og processer taler man om operationelle nøgletal, fordi en beregning ud fra den fundne sammenhæng af det forventede energiforbrug og en sammenligning med det faktiske forbrug ret let vil kunne afsløre afvigelser i anlæggets energieffektivitet. Opstil bruttoliste over faktorer, som påvirker energi-forbruget Vurder hver faktors betydning for energiforbruget Vurder omkostningerne ved at registrere den enkelte faktor Bruttolisten reduceres for faktorer, som kun har mindre betydning eller er uforholdsmæssigt dyre at registrere Registrer energiforbruget og bruttolistens faktorer med passende hyppighed i en repræsentativ periode Lav regressionsanalyse af datasættet Lav følsomhedsanalyse og fjern eventuelle faktorer med marginal betydning Lav regressionsanalyse af det nye datasæt Gode råd Kilder og yderligere oplysninger Dan dine egne nøgletal Dan ikke flere nøgletal, end du kan overkomme at opgøre og vurdere Prøv, om du kan få mere ud af nøgletallene ved at ændre på opgørelseshyppighed og detaljeringsgrad Energinøgletal. En model til effektiv energistyring. Projekt Værktøjskassen. 2. oplag, 1999 Forprojekt: Benchmarking med henblik på energieffektivisering i industrien. Pernille Poulsen og Mogens Johansson, Dansk Energi Analyse, 2001 Udvikling af energinøgletal. Dansk Energi Analyse og DTI, 1999.

37 38 Figur 3 Nøgletal for rumvarmeforbrug, et eksempel RESUMEOUTPUT En virksomhed har målt rumvarmeforbruget måned for måned og har hentet de tilhørende graddage fra Analysen af data udføres for eksempel i et Excel regneark, Regressionsstatistik hvor data indtastes og derefter analyseres med funktionen Multipel R 0, regression og udskrives i et diagram. Regressionsanalysen har fundet sammenhængen mellem forbrug og graddage til R-kvadreret 0, (se koefficienter ): Justeret R-kvadreret 0, Rumvarmeforbrug (MWh/måned) = 32,5 + 0,52 graddage Denne kurve er indtegnet i diagrammet. Standardfejl 21,65691 Regressionsanalysen viser, at sammenhængen (den rette linie) er meget signifikant, idet signifikansen F er 0, Observationer 12 I almindeligt sprog vil det sige, at der er meget lille sandsynlighed for, at den fundne sammenhæng skyldes tilfældigheder. ANAVA Signififg SK MK F kans F Regression , ,45 127,833 5,1E-07 Residual , ,0218 I alt ,67 Koeffi- Stan- Nedre Øvre Nedre Øvre cienter dardfejl t-stat P-værdi 95% 95% 95,0% 95,0% Skæring 32, , , , , , , ,46643 X-variabel 1 0, , , ,1E-07 0, , , , Energi forbrug MWh Graddage Energiforbrug, MWh/måned Graddage

38 39 Del 2: Teknik nøgletal, formler og principper

39 40 6a. Varmetabsramme og energiramme krav til nye og ældre bygninger Krav til nye bygninger Kravene til bygningers varmeisolering er angivet i BR-95 og BR-S 98. Kravene er skærpet meget igennem årene, men samtidig er der skabt en væsentlig større fleksibilitet, idet der nu er tre metoder til at eftervise, at en bygning opfylder kravene: Overholdelse af U-værdier for de enkelte bygningsdele Overholdelse af varmetabsrammen Overholdelse af energirammen U-værdi For at opfylde bygningsreglementets krav kan man vælge at isolere de enkelte bygningsdele, så de opnår en U-værdi, der er mindre end eller lig med værdien i tabel 1. Samtidig er det en forudsætning, at det samlede areal af vinduer og yderdøre mod det fri højst udgør 22% af det samlede opvarmede etageareal. Denne dimensioneringsmetode er egnet til traditionelt byggeri. U-værdien (transmissionskoefficienten ) udtrykker den energimængde, der pr. sekund strømmer gennem 1 m 2 af konstruktionen ved en temperaturforskel på 1 C (eller 1K). Varmetabsrammen Hvis man ønsker et anderledes byggeri, hvor fx vindues- og dørarealet er større end forudsat i U-værdi metoden, kan man bruge varmetabsrammen. Her kan man ændre isoleringstykkelsen og derved formindske U-værdien i nogle bygningsdele for at opveje en højere U-værdi eller et større glasareal i andre bygningsdele. Kravet er, at det samlede varmetab for bygningen ikke må overstige det varmetab, den ville have haft, hvis kravet til vinduesareal og U-værdier i U-værdimetoden havde været overholdt. Energirammen Energirammen angiver det maksimalt tilladte samlede årlige nettobehov til opvarmning og ventilation pr. m 2 opvarmet etageareal. Man skal bruge energirammen, hvis man ønsker at inddrage særlige energibesparende foranstaltninger fx krydsvarmeveksler eller energiruder i sin beregning. Ved beregningen af energirammen tages der hensyn til gratisvarme fra solindfald, personvarme, el-installationer, bygningens varmeakkumulerende egenskaber osv. Eftervisningen sker på grundlag af SBI-anvisning 184. Tabel 1 Oversigt over ændring i kravene til U-værdier (W/m 2 K) U-værdi BR 77 U-værdi BR 82 U-værdi BR 95 min. BR 95 Tung ydervæg 1,00 0,40 0,30 0,40 Let ydervæg 0,60 0,30 0,20 0,30 Terrændæk 0,45 0,30 0,20 0,30 Kælderdæk 0,60 0,30 0,20 0,30 Loft/tag 0,45 0,20 0,15 0,25 Fladt tag 0,45 0,20 0,20 0,25 Vinduer 3,60 2,90 1,80 2,90 Yderdøre 3,60 2,00 1,80 2,90 Tabellen viser kravene til en række af de vigtigste bygningsdele for bygninger opvarmet til mindst 18 C. Kolonnen yderst til højre viser de minimumskrav, man skal opfylde i henhold til BR 95, hvis man ønsker at bruge varmetabsrammen eller energirammen.

40 41 Bruger man varmetabsrammen eller energirammen, skal de enkelte konstruktioner mindst isoleres svarende til de U-værdier, som er angivet i tabel 1 under min. BR 95. Det skal sikre, at der ikke bruges så dårligt isolerede konstruktioner, at der opstår kuldebroer, kondensproblemer eller et urimeligt stort varmetab i den enkelte konstruktion. Krav til ældre bygninger Ved egentlig renovering skal kravene i BR 95 være opfyldt. Bygninger, der er opført før 1979, har som regel meget lidt isolering. Her er der gode muligheder for at opnå betydelige besparelser ved en efterisolering. Samtidig giver en merisolering bedre komfort, fordi man undgår træk og kolde ydervægge. Der er blevet stillet stigende krav til U-værdier siden bygningsreglementet BR 61; men kravene er især skærpet fra Der kan altså godt være besparelser at hente også på bygninger fra perioden efter Det viser beregningseksemplet nedenfor. Med mindre der kun er tale om reparation, er der krav om at følge det seneste BR for den opnåede U-værdi ved efterisolering. Hvis det er muligt, bør man isolere op til nutidens krav, og af komfortmæssige grunde mindst svarende til minimumsværdierne i tabel 1. Ved merisolering er det vigtigt, at man er opmærksom på at udføre konstruktionen fugtteknisk korrekt, samt at brandkravene er opfyldt. Varmetabet i bygningskomplekset varierer alt efter hvilke BR-regler, det overholder. Hvis det er opført efter de gældende regler i BR-77, vil der være et varmetab for bygningen på ca kwh/år BR-82, vil der være et varmetab for bygningen på ca kwh/år BR-95, vil der være et varmetab for bygningen på ca kwh/år. Kilder og yderligere oplysninger BR 95 Bygningsreglement, med tilføjelser DS 418, Beregning af bygningers varmetab. 6.udgave, Bygningers energibehov. SBI-anvisning 184 Bygningsudformning og varmebehov, SBI-anvisning 190 Beregningseksempel Et bygningskompleks består af: En hovedbygning i tre etager + krybekælder med et grundareal på ca. 375 m 2. Bygningen er opført i tegl, med afvalmet tag og u-udnytteligt tagrum. Den har et vinduesareal på ca. 10% af etagearealet. Der er en sidebygning i en etage med et grundareal på ca. 120 m 2, opført i gasbeton, med fladt tag, og et glasareal på ca. 20% af etagearealet.

41 42 6b. Beregning af bygningers varmebehov Behovet for opvarmning afhænger af bygningens varmebalance. En bygnings varmebalance er forholdet mellem varmetabet fra bygningen og varmetilskuddet til bygningen, se figur 1. Varmetabet fra en bygning består af transmissionstab gennem ydervægge, tage, gulve og vinduer samt ventilationstab gennem utætheder i klimaskærmen samt ved naturlig eller mekanisk ventilation. Varmetilskuddet til en bygning er summen af varmetilskuddet fra solindfald gennem vinduer og glaspartier og internt varmetilskud fra personer, belysning, apparatur, maskiner og andet udstyr. Solindfaldet og dermed solvarmetilskuddet afhænger bl.a. af vinduernes udformning, størrelse og placering samt skyggeforholdene. Det interne varmetilskud afhænger bl.a. af bygningens brug og brugstidens længde. Udnyttelsen af varmetilskuddet til opvarmning afhænger bl.a. af samtidigheden mellem varmetilskuddet og behovet for opvarmning samt af bygningens varmeakkumulerende egenskaber. Når varmetilskuddet er stort fx om foråret og sommeren, vil brugerne søge at komme af med overskudsvarmen ved at trække gardiner eller solafskærmning for vinduerne og ved at gennemlufte bygningen. Så udnyttes varmetilskuddet kun delvis. SBI-anvisning 184: Bygningers energibehov beskriver en metode til, hvordan man kan bestemme en bygnings netto varmebehov til rumopvarmning og ventilation i relation til Bygningsreglementets isoleringsbestemmelser. Der er også udgivet pc-programmet: Bygningers varmebehov, Bv 98. Beregningerne gennemføres ved, at bygningens varmebalance opstilles måned for måned i opvarmningssæsonen fra september til og med maj. Varmetab og varmebehov Man kan bruge figurerne 2-11 til overslagsmæssigt at bestemme en bygnings varmetab og varmebehov, fx i forbindelse med en bygningsgennemgang. I forbindelse med projektering af ombygninger bør der foretages mere detaljerede beregninger fx med Bv 98. Kurverne er optegnet for bygningsmodellerne vist i tabel 1. For bygninger med andre konstruktioner kan der interpoleres mellem bygningsmodellerne. P-faktoren er varmetabet ved transmission og ventilation i W/K pr. m 2 -etageareal. E-faktoren er nettovarmebehovet til rumopvarmning og ventilation i kwh/m 2 -etageareal pr. år. Tabel 1 Bygningsmodeller "20" "40" "60" BR 77 BR 95 Tag W/m 2 K 1,2 0,8 0,45 0,2 0,2 Gulv W/m 2 K 1,5 1,5 0,5 0,3 0,2 Vinduer W/m 2 K 2,9 2,9 2,9 2,9 1,8 Ydervægge W/m 2 K 1,5 1,5 0,65 0,4 0,3 Fundament W/mK 0,7 0,7 0,5 0,3 0,25 Vinduesfalse W/mK 0,2 0,2 0,2 0,1 0,03 Vinduesfaktor Pct Luftskifte (gennemsnit) Pr. time 0,7 0,7 0,7 0,5 0,5

42 43 Figur 1 Bygningsudformning og varmebehov. Illustration fra SBI-anvisning 190 Ventilationstab Transmissionstab Internt varmetilskud Solvarme Varmebehov Overskudsvarme Hovedelementerne i en bygnings varmebalance. Varmebalancen er forholdet mellem varmetabet fra bygningen og varmetilskuddet til bygningen. Behovet for opvarmning afhænger af varmebalancen. sep. okt. nov. dec. jan. feb. mar. apr. maj Solvarme Internt varmetilskud Ventilationstab Transmissionstab Varmebehov Overskudsvarme En bygnings varmebalance måned for måned i opvarmningssæsonen fra september til og med maj. Søjlediagrammet illustrerer sammenhængen mellem solvarme, transmissionstab, internt varmetilskud, bygningens varmebehov, ventilationstab og overskudsvarme.

43 44 Etagearealet bestemmes som det opvarmede bruttoareal målt til ydersiden af ydervæggene. Det bebyggede areal svarer normalt til etagearealet pr. etage. For bygninger med et bebygget areal større end m 2 og for bygninger, der er sammenbyggede i gavlen til et samlet bebygget areal på mere end m 2, anvendes værdierne for m 2. energiruder kan vinduesarealet mod syd normalt være større, uden at det ændrer E-faktoren. For bygninger med stort vinduesareal, stort internt varmetilskud eller højt luftskifte må der om nødvendigt foretages mere detaljerede beregninger fx med Bv 98. Ved optegning af P-faktoren er der antaget, at bygningen er 10 m bred og hovedsageligt er naturligt ventileret. E-faktoren er bestemt ud fra P-faktoren ved at gange med antallet af graddage op til en indetemperatur på 20 C og fratrække et udnytteligt varmetilskud i opvarmningssæsonen fra solindfald og intern varme på 55 kwh/m 2 pr. år. De 55 kwh/m 2 år er typisk for boliger og for erhvervsbygninger med ensfordelte vinduer og moderat varmetilskud. Det er antaget, at opvarmningssæsonen er på ca. 7,5 måned ca. fra slutningen af september til først i maj, og at den gennemsnitlige udetemperatur for perioden er 4 C, svarende til brutto graddøgn for perioden. Den således bestemte E-faktor stemmer nogenlunde overens med Bv 98. For bygninger, der er smallere end 10 m, vil P- og E- faktoren være lidt større, og for bygninger, der er bredere end 10 m, vil P- og E-faktoren være lidt mindre. For etageboliger med konstant mekanisk udsugning fra køkken og bad i små lejligheder vil P-faktoren være op til ca. 0,2 W/m 2 K større og E-faktoren op til ca. 20 kwh/m 2 år større. I erhvervsbygninger med balanceret mekanisk ventilation med et luftskifte på op til 2 gange pr. time og varmegenvinding med en temperaturvirkningsgrad på mindst 0,6 vil E-faktoren ikke være forøget i forhold til bygninger med naturlig ventilation. For bygninger med større luftskifte eller uden varmegenvinding bliver E-faktoren større, og der må foretages separate beregninger fx med Bv 98. For hver grad indetemperaturen er højere end 20 C stiger E-faktoren med 7-10 pct., mest i velisolerede bygninger med lav P-faktor. E-faktoren vil også afhænge af bl.a. vinduernes størrelse og orientering, skyggeforholdene og det interne varmetilskud. E-faktoren vil være højere for bygninger med store vinduesarealer med almindeligt glas, hovedsageligt nordvendte vinduer, skyggefuld beliggenhed eller lavt internt varmetilskud. For bygninger med

44 45 Figur 2 Varmebehov Model 20 Figur 3 Varmebehov Model 40 P-faktor i W/m 2 K 6 P-faktor i W/m 2 K etage 4 1 etage etager 3 etager 4 etager Bebygget areal i m etager 3 etager 4 etager Bebygget areal i m 2 P-faktor for typiske bygninger. Øverste kurve er for én etage. De næste kurver er for 2, 3 og 4 etager Figur 4 Varmebehov Model 60 Figur 5 Varmebehov BR 77 P-faktor i W/m 2 K 3,0 P-faktor i W/m 2 K 2,0 2,5 2,0 1 etage 2 etager 3 etager 4 etager 1, Bebygget areal i m 2 1,5 1 etage 2 etager 3 etager 1, Bebygget areal i m 2 Figur 6 Varmebehov BR 95 P-faktor i W/m 2 K etage 2 etager 3 etager Bebygget areal i m 2

45 46 Figur 7 Varmetab Model 20 Figur 8 Varmetab Model 40 E-faktor i kwh/m 2 /år 400 E-faktor i kwh/m 2 /år etage etage etager 3 etager 4 etager etager 3 etager 4 etager Bebygget areal i m Bebygget areal i m 2 E-faktor for typiske bygninger. Øverste kurve er for én etage. De næste kurver for 2, 3 og 4 etager Figur 9 Varmetab Model 60 Figur 10 Varmetab BR 77 E-faktor i kwh/m 2 /år 200 E-faktor i kwh/m 2 /år etage etager 3 etager 4 etager etage 2 etager 3 etager Bebygget areal i m Bebygget areal i m 2 Figur 11 Varmetab BR 95 E-faktor i kwh/m 2 /år etage 2 etager 3 etager Bebygget areal i m 2

46 47 6c. Bygningers isolering Isolering af bygningsdele Isoleringsevnen for en bygningsdel, fx en ydervæg, angives ved U-værdien, også kaldet transmissionskoefficienten, se definitionen side 40. Jo mindre U-værdien er, des bedre isolerer bygningsdelen. Kuldebroer I den seneste 6. udgave af DS 418, Beregning af bygningers varmetab, er der også kommet regler for beregning af varmetabet gennem kuldebroer. Kuldebroer er dele af klimaskærmen, der er markant dårligere isoleret end resten af klimaskærmen. Kuldebroerne har relativt større betydning i nyere, velisoleret byggeri. Linjetab og punkttab Kuldebroerne opdeles i linjetab og punkttab. Linjetab er varmetabet gennem kuldebroer med lille bredde, hvor varmetabet er proportionalt med kuldebroens længde. Linjetab opstår fx ved fundamenter, vinduesfalse og gennemgående betondæk. Linjetab angives i W/m K. Punkttab opstår fx hvor bjælker, metalbæringer og -ankre går gennem isoleringen. Punkttab angives i W/K. Bortset fra fundamenter og vinduesfalse skal linje- og punkttab indregnes i U-værdien for den bygningsdel, hvor de indgår. For nybyggeri angiver Bygningsreglementet (i 2002 BR95 med tillæg) krav til U-værdien for de forskellige bygningsdele samt for linjetabet ved fundamenter og vinduesfalse, se tabel 1 i kapitel 6a. Der findes ingen krav til isoleringsevnen for bygningsdelene i eksisterende bygninger. Bygninger fra før 1960 er normalt opført med ingen eller kun meget ringe isolering. Så vidt muligt bør eksisterende bygninger efterisoleres, så de får samme isoleringsmæssige standard som nybyggeri, og ved renovering skal bestemmelserne i seneste BR følges. Tabel 1-3 viser overslagsværdier for U-værdier, linjetab og punkttab for typiske konstruktioner i ældre byggeri. Tabel 1 U-værdier for konstruktioner i ældre byggeri, overslagsværdier Konstruktion U-værdi W/m 2 K Fuldmuret uden isolering: 1 2-sten, 11 cm 3,0 1-sten, 23 cm 2, sten, 35 cm 1,5 2-sten, 47 cm 1,1 3-sten, 70 cm 0,8 29 cm u-isoleret hulmur, faste bindere eller trådbindere og udmurede vinduesfalse 1,5 29 cm hulmur isoleret med letklinker, faste bindere eller trådbindere og udmurede vinduesfalse 1,0 29 cm isoleret hulmur, faste bindere og udmurede vinduesfalse 0,7 29 cm isoleret hulmur, trådbindere og udmurede vinduesfalse 0,6 U-isoleret betonvæg over jord 4,0 U-isoleret kældervæg 1,5 U-isoleret terrændæk 0,6 U-isoleret kældergulv 0,5 U-isoleret etageadskillelse mod kælder 1,5 U-isoleret loft med indskudsler 1,2

47 48 Tabel 2 Linjetab for konstruktioner i ældre byggeri, overslagsværdier Konstruktion Linjetab W/m K Ydervægsfundament af beton omkring terrændæk 0,7 Ydervægsfundament med letklinkertop omkring terrændæk 0,3 Kælderydervægsfundament af beton 0,4 Udmurede vinduesfalse 0,1 Udmurede vinduesfalse, vinduer trukket frem i facade 0,2 Vinduesfals i beton uden kuldebroafbrydelse 0,3 20 cm betondæk 0,9 Tabel 3 Punkttab for konstruktioner i ældre byggeri, overslagsværdier Konstruktion Punkttab W/K Betonbjælke 20x40 cm 0,9 100 mm HE-B profil 0,4 200 mm HE-B profil 1,3 300 mm HE-B profil 2,5 Figur 1 U-værdi for isolerede trækonstruktioner U-værdi W/m 2 K 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0% træ-andel 10% træ-andel 0, Isoleringstykkelse i mm. I konstruktioner med metalprofiler kan U-værdien være væsentligt højere.

48 49 Overslagsværdierne kan man fx bruge ved en bygningsgennemgang. For nyere byggeri kan man normalt antage, at bygningen opfylder Bygningsreglementets krav til isolering på det tidspunkt, hvor den blev opført. Ved projektering af ombygninger bør man foretage en konkret beregning for de aktuelle konstruktioner med anvendelse af DS 418, idet isoleringen så skal følge de seneste krav i Bygningsreglementet. Vedrørende vinduer, se kapitlerne om glas og vinduer. Merisolering praktiske muligheder Loft mod uudnyttet tagetage Her er isoleringen placeret mellem loftbjælkerne/- spærfødderne, og der kan som regel frit isoleres til den ønskede tykkelse. Er der i forvejen isoleret, kontrolleres det, om den eksisterende dampspærre er intakt. Tjek som minimum ved gennemføringer for ventilation og el-installationer, samt langs ydervæggene. Evt. ny dampspærre, der monteres ovenfra, må ikke føres op over spærfødder, da det kan forårsage kondens. I stedet bukkes den ca. 3 cm op på spærfødder og fastklemmes med lister. Langs tagfoden monteres vindbræt e.lign., så ventilationsåbningen sikres, og luftstrømning i isoleringsmaterialet hindres. Oversiden af isoleringen må ikke dækkes med diffusionstæt materiale. Loft/tag på udnyttet tagetage Her er isoleringen placeret mellem spærene. Det er vigtigt at sikre den nødvendige ventilation mellem undertag og tagdækning og mellem evt. diffusionstæt undertag og isolering både på tagfladen og ved kip og tagfod. Ved skunkrum skal der isoleres helt ud til ydervæggen. Enten ved at isoleringen fortsættes mellem spærene helt ud til tagfoden, eller ved at skunkvæggen og gulvet i skunkrummet isoleres. Ved isolering udefra kontrolleres, at den eksisterende damspærre er intakt, og eventuelt etableres ny dampspærre på samme måde som i afsnittet ovenfor. Det vil ofte være nødvendigt med en påforing på spærenes overside for at få plads til øget isoleringstykkelse. Ny tagdækning skal muligvis udføres med undertag. Diffusionsåbent undertag kan lægges direkte på isoleringen, mens diffusionstæt undertag kræver min. 70 mm mellem undertag og isolering. Hvis der isoleres indefra, kontrolleres, at det eksisterende undertag er intakt, og at der er tilstrækkelig ventilationsmellemrum under et eventuelt diffusionstæt undertag. Det kan være nødvendigt med en påforing under spærene for at opnå tilstrækkelig isoleringstykkelse. Ny dampspærre placeres lige under spærene og evt. påforing udføres nedenunder. Derved kommer dampspærren til at sidde godt beskyttet under det underste lag isolering. Dampspærren bør dog aldrig placeres mere end 1 3 af tykkelsen målt fra isoleringens inderside. Fladt tag De fleste ældre, flade tage er udført som koldt tag. Det vil sige, at isoleringen er placeret mellem bjælkerne. Ovenover er der et ventileret hulrum og derefter krydsfiner eller brædder med tagdækning. Ofte er dampspærren ikke lufttæt, og ventilationen ikke tilstrækkelig til at fjerne opstrømmende fugtig rumluft. Merisolering foregår ofte ved, at sternbrættet forhøjes, og ny isolering og tagdækning monteres ovenpå den eksisterende tagdækning. Ved at anvende en passende isoleringstykkelse hæves temperaturen i den gamle konstruktion så meget, at skadelig fugtophobning hindres, og fugtindholdet i fx trædelene bringes ned på et acceptabelt niveau. Passende isoleringstykkelse er for de fleste bygningstyper isolering, der som minimum svarer til den eksisterende isolering. Hvis bygningens indeklima fugtteknisk ligger i overkanten af rumklimaklasse 2 eller i rumklimaklasse 3, skal der altid foretages en fugtteknisk beregning af den nødvendige isoleringstykkelse. Se tabel 2 Rumklimaklasser side 50. Ved udvendig merisolering ændres det kolde tag til et varmt tag, og ventilationen kan således lukkes. Men man risikerer at lukke fugt inde i konstruktionen. Derfor bør den oprindelige ventilation ikke

49 50 Tabel 2 Bygningskategorier opdelt i rumklimaklasser Rumklimaklasse Luftens fugtindhold Bygningskategori g/m 3 Tørre lagerhaller Træningshaller uden tilskuere g/m 3 Beboelsesbygninger Kontorer Skoler Institutioner Industribygninger uden fugtproduktion 3 Over 10 g/m 3 Svømmehaller Fugtig industri Bade- og omklædningsrum Bygninger inddeles i rumklimaklasser ud fra indeluftens fugtindhold ved normal anvendelse af bygningen i de kritiske vintermåneder, november til marts. lukkes før førstkommende juli/august måned, da konstruktionen er tørrest i disse måneder. Da den oprindelige tagdækning kommer til at fungere som dampspærre, er det yderst vigtigt at åbninger efter fx udluftningshætter lukkes lufttæt. Ydervægge Til merisolering af ydervægge er der tre principper: Hulmursisolering Indvendig merisolering Udvendig merisolering Hulmursisolering, hvor granuleret isoleringsmateriale blæses ind i hulmuren, kræver mindst indgreb i bygningen. Der skal være mininimum mm hulrum i muren, og ydermuren skal være diffusionsåben dvs. ikke malet med diffusionstæt maling. Endelig må mursten og puds i ydermuren ikke være porøse eller forvitrede, da ydermuren efter merisoleringen vil være mere udsat for frostsprængninger. Reduktionen i U-værdi begrænses af hulrummets tykkelse. Indvendig merisolering udføres ved, at der monteres krydslagte trælægter eller slidsede, tyndvæggede stålprofiler med en samlet tykkelse, som svarer til den ønskede isoleringstykkelse. Dampspærren placeres på isoleringens varme side dog gerne op til en tredjedel af isoleringens tykkelse inde. Der afsluttes med en vægbeklædning, som opfylder de brandtekniske krav til den pågældende bygningstype. Som for hulmursisolering gælder, at ydermuren skal være frostbestandig. Udvendig merisolering er den mest effektive metode, da man undgår kuldebroer også ud for skillevægge og etageadskillelser. Metoden medfører ændringer i bygningens udseende og må derfor kun udføres med myndighedernes tilladelse. Det vil ofte være nødvendigt at ændre tagudhænget på grund af den øgede facadetykkelse, ligesom vinduernes placering må overvejes. Merisoleringen udføres enten som en pudset løsning, hvor der pudses direkte på den nye isolering, eller som en ventileret facadebeklædning. Udvendig merisolering er velegnet, hvor ydermuren er meget porøs eller forvitret. Reparationer af ydermuren er normalt ikke påkrævet inden isoleringen.

50 51 Gode råd Energibesparelser ved merisolering Energibesparelsen ved en merisolering af en bygningsdel kan beregnes på følgende måde: Først beregnes den opnåede ændring i U-værdi. En præcis beregning kan foretages efter DS 418. Til et hurtigt overslag kan man bruge U-værdi 2003, der udgives af VIF Ændringen i U-værdi ganges med antal m 2 x antal timer i fyringssæsonen x forskellen i gennemsnitlig inde- og udetemperatur i fyringssæsonen Tallet deles med for at få resultatet i kwh Eksempel En gavl på en 4 etages bygning, ca. 144 m 2, ønskes efterisoleret. Gavlen er i dag 290 mm teglmur uden isolering. Det svarer til en U-værdi på 1,74 W/m 2 K. Gavlen efterisoleres udvendigt med 125 mm isolering med en lambda-værdi på 37 mw/mk og opnår en U-værdi på 0,26 W/m 2 K. Sættes fyringssæsonen til 250 døgn med gennemsnitlig udetemperatur på 5 C og indetemperaturen til 20 C fås en besparelse på: (1,74 0,26) * 144 * (20 5) * 250 * 24/1000 = kwh/år. Anbring dampspærre korrekt, så kondens i mellemrum og/eller i isolering undgås Undgå kuldebroer Sørg for ventilationsmellemrum ved tagisolering Brug ikke hulmursisolering ved trækonstruktioner med skalmur Kilder og yderligere oplysninger BR 95, Bygningsreglement med senere tilføjelser BR-S 98, Bygningsreglement for småhuse DS 418, Beregning af bygningers varmetab, 6.udgave Bygningers energibehov, SBI-anvisning 184, Bygningers fugtisolering, SBI-anvisning 178, U-værdi 2003, VarmeisoleringsForeningen (VIF), udgives i 1. kvt Rapport R-037 fra IBE, Håndbog om efterisolering. DTU, 1999 Den lille lune for byggefagfolk, Rockwool

51 52 6d. Energistyring med glas Den oprindelige funktion for vinduesglas var at slippe dagslys ind og skabe gennemsyn samtidig med, at det beskyttede mod vejr og vind. Glassets grundfunktion er fortsat den samme, men nu kan kravene opfyldes på et væsentligt højere niveau. I dag er målsætningen at skabe det bedst mulige indeklima med lavest muligt energiforbrug og miljøpåvirkning. Takket være avanceret forædlingsteknik har glasset udviklet sig til at være den måske vigtigste bygningskomponent i dette arbejde. Kravet til glaskonstruktioner er helt forskelligt i en bygning med varmeoverskud, fx kontorer, og i bygninger med varmeunderskud, fx boliger. I dag er der glasløsninger til begge situationer. Funktionsglas De tre almindeligste krav til glaskonstruktioner er lav U-værdi, høj lystransmittans og lav solenergitransmittans (U/LT/g). Den ideelle løsning er, at alle tre krav opfyldes med maksimale værdier i én eneste rude, som desuden ser ud som almindeligt klart glas. Med den teknologi, der findes i dag, er det umuligt at efterkomme disse krav fuldt ud, men der findes funktionsglas, som i høj grad kan opfylde de modstridende krav plus mange andre krav, som også kan defineres. Glastyper Floatglas er stammen i en lang række forædlede glasprodukter, hvor egenskaberne tilpasses kravet. Floatglas kan belægges (coates), gennemfarves, hærdes, lamineres, silketrykkes, dekormales og forsølves (spejle). Floatglas fremstilles i formater op til 3210 x 6000mm og i tykkelser fra 0,4 mm til 19 mm. I bygningsindustrien anvendes normalt glastykkelser fra 3 til 12 mm. Alle glastyper kan leveres hærdet og lamineret. Energiglas Energiglas forbedrer varmeisoleringen og får dermed højere overfladetemperatur, som forbedrer indeklimaet ved at reducere kuldenedfald og kuldestråling. Når vi reducerer behovet for opvarmning, bidrager vi til at skabe et bedre miljø, samtidig med at beboerne får en lavere energiregning. Et energiglas i en termorude er fuldt tilstrækkeligt for normale vinduesstørrelser. Vil man bruge større og højere vinduer, kræves der lidt mere for at fjerne kuldenedfald og kuldestråling. I dag kan vægge åbnes fra gulv til tag for at få en flot udsigt og slippe ekstra meget dagslys ind. En termorude med energiglas garanterer komforten. De nyeste er klare som almindeligt glas og kan klassificeres som A-Energi- Ruder. Solafskærmende glas Man taler nu om fire generationer solafskærmende glas. Første generation er gennemfarvede. De lukker både lys og solenergi ude. Det kan være ønskeligt i nogle sammenhænge, fx af æstetiske årsager. I de fleste tilfælde ønsker man kun lys og intet bidrag fra solenergien. Det er desværre fysisk umuligt, da lys også er varme. Anden generation solafskærmende glas er meget mørke og dermed bliver de hurtigt spejlende. Men med tredje generation med de nye High Performance glas, er der sket en markant udvikling. HPsolafskærmende glas er også energiglas. De slipper næsten lige så meget sollys ind som almindeligt glas og afskærmer over to tredjedele af den totale solvarme. Den nyeste type fjerde generations solafskærmende glas lukker dobbelt så meget sollys ind som solenergi, og så kan man ikke komme længere (se LT/g-diagram, figur 1). Disse glas mindsker behovet for ventilation og køling og baner vej for ny arkitektur med større glas og mere dagslys i rummene. Det

52 53 Tabel 1 Valg af glastyper ud fra funktionskrav Funktionskrav Virkemiddel Definer Mindre varmetab Energiglas U-værdi Mindre kuldenedfald Energiglas U-værdi Forbedret termisk komfort Energiglas U-værdi Øget/mindre UV-stråling Jernfattigt/Lamineret glas UV-transmittans Øget/mindre lysindstråling Lyst/mørkt glas LT, lystransmittans Mindre solstråling Solafskærmende glas TST/g-værdi Refleksion/blænding Solafskærmende glas Lrud, lysrefleksion Spejling Solafskærmende glas LT + lys ude/lys inde Forhindre røg, flammer, stråling Brandbeskyttende glas F-, BD- eller BS-klasse Støjdæmpning Lyddæmpende glas Rw eller RAtr,dB Forhindre skæreskader Personsikkerhedsglas F-klasse Forhindre hærværk, indbrud og skud Sikringsglas A, B eller C klasse Glas i brystninger Facadeglas Farve (Emalje/Belagt) Uigennemsigtigt Translucente glas Type af glas: Ornament, Matslebet, sandblæst, silketryk, matlaminat Tabel 2 Glastyper til dagens byggeri Almindeligt glas Extra klart glas Energiglas Solafskærmende glas Klart floatglas Extra hvidt glas (jernfattigt) Hardcoated (til forsatsruder) Softcoated (til termoruder) 1. Gennemfarvet 2. Belagt solafskærmende glas Belagt solafskærmende energiglas (HP-glas) er specielt vigtigt for vores velbefindende i de nordiske lande, da vi er underernærede med dagslys i vinterhalvåret. Solafskærmende glas skal altid placeres yderst for at give maksimal solafskærmning. Når man vælger solafskærmende glas af æstetiske grunde (pga. farven), kan der frit vælges design. I andre tilfælde er valget afhængigt af, hvor højt man prioriterer lav solenergitransmittans i forhold til høj lystransmittans. Når man vælger gennemfarvede og belagte solafskærmende glas, må man tilføje et energiglas indvendigt i ruden for at opnå en lav U-værdi. De nye HP-glas, belagte solafskærmende-energiglas, giver høj lystransmittans og lav solenergitransmittans foruden at være energiglas i en og samme belægning.

53 54 Figur 1 LT/g-værdier/for glas Sollystransmittans, LT-værdi, % Mørkt område: mulighed for glas-kombinationer Total Solenergitransmittans, g-værdi, % Figur 2 Solstrålingens energiindhold ved forskellige bølgelængder Solstrålingens energiindhold Synligt lys 1200 UV IR nm Bølgelængde Figuren viser energiindholdet i solens stråler. Synligt lys er området nm. UV: ultraviolet lys. IR: infrarødt lys.

54 55 Tabel 3 Eksempler på energimærknings-data Rudeopbygning Glastyper Energimærkning U/LT/g m.luft Alm. glas + alm. glas 2,7/82/ m.luft 3 x Alm. glas 1,9/74/68 Energiglas (forsats) Alm. glas + Energiglas 1,8/76/ m. argon Alm.glas + Energiglas 1,1/79/ m.krypton 2 x energiglas + alm.glas 0,5/70/46 Solafskærmende glas m. argon Gennemfarvet (grøn)+ energiglas 1,1/38/ m. argon Belagt (grå) + energiglas 1,1/28/ m. argon Solafskærmende-energiglas + alm.glas 1,1/65/ m. argon Klart solafskærmende-energiglas + Alm. glas 1,1/66/34 ell. 1,1/50/25 Energimærkning af glas Energimærkning er en sammenfatning af rudens data. Den består af tre cifre U/LT/g, som er nøgletallene for rudens funktioner. Det vil sige U-værdi i W/m 2 K, LysTransmittans i % og g-værdi (total solenergitransmittans, se også side 56) i %. En af glæderne ved glas er, at det ikke er et enten/eller. Der kan indbygges mange funktioner i en og samme termorude/glaskonstruktion. Ud over energimærknings-data kan andre funktioner defineres med hensyn til brandbeskyttelse, lydreduktion, sikkerhed og sikring, se tabel 1. Eksempel på produktspecifikation: Termorudebeskrivelse til kontorbyggeri. To-lags termorude : Udvendig 6mm Pilkington Suncool HP Brilliant 50, 15mm argon, indvendigt 6mm Pilkington Optifloat Clear. Energimærkning: 1,1/50/25. Denne opbygning kan også specificeres præcist og enkelt med produktkoden 6Hbm-15Ar-6. Gode råd Dette kapitel handler om glas. Husk at vurdere vindue med karm som en helhed Kilder og yderligere oplysninger BR 95, Bygningsreglementet Glasfakta Pilkington, 1999 Glas i byggeriet. SBI anvisning 192 SBI rapport 277: Beregningsværktøjer til analyse af dagslysforhold i bygninger, 1999 Bygningsglas. Bestemmelse af U-værdi. DS/EN 673, 1998 Bygningsglas. DS/EN ISO , Danvak grundbog

55 56 6e. Vinduer Vinduers termiske egenskaber beskrives og dokumenteres ud fra to egenskaber: U-værdien, Transmissionskoefficienten angiver vinduets/rudens evne til at begrænse varmetabet. Værdien angives i [W/m 2 K], se definitionen s.40. Jo mindre U-værdi, des bedre isoleringsevne! g-værdien: Den totale solenergitransmittans angiver vinduets/rudens evne til at transmittere solstråling som varme ind i huset. Værdien angives som den procentdel af solstrålingen, der rammer vinduet/ruden udvendigt, og som når igennem vinduet/ruden. Jo større g-værdi, jo mere gratisvarme til at dække husets varmebehov! Hvis man betragter de to egenskaber i fællesskab og køber produkter med de bedste egenskaber, kan man få vinduesprodukter, der på årsbasis har et lavere netto varmetab end en velisoleret ydervæg. I bedste tilfælde opnår man ligefrem et netto tilskud. Energitilskuddet på årsbasis beregnes ud fra U- og g- værdien efter formlen: E (kwh/m 2 år) = 196,4 g - 90,36 U Hvis værdien er negativ, betyder det et netto varmetab. Hvis den er positiv, får bygningen et netto varmetilskud. Værdien er baseret på det danske referenceår under hensynstagen til alle fire verdenshjørner. Regelgrundlaget Regelgrundlaget for nye vinduer samt udskiftning og renovering af vinduer er Bygningsreglementet BR95 tillader anvendelsen af vinduer med en transmissionskoefficient, U-værdi, på max. 1,8 W/m 2 K. Kravet gælder ved vinduer og yderdøre, herunder ovenlys, glasvægge, porte og lemme mod det fri eller mod rum, der er uopvarmede eller opvarmet til en temperatur, der er mere end 8 ºC lavere end temperaturen i det aktuelle rum. Dog tillades U = 2,9 W/m 2 K ved anvendelse af varmetabs- og energirammeberegninger ved nybyggeri. Bemærk, at kravet på 1,8 W/m 2 K også gælder ved renovering/udskiftning, og ikke kun ved nybyggeri. Dog gælder kravet ikke ved reparation. Overholdelse af BR95 kravet dokumenteres ved at følge beregningsproceduren, som er beskrevet i DS 418: Beregning af bygningers varmetab, 6. udgave, Dokumentationen skal på forlangende kunne leveres af vinduesproducenten, og dokumentationen skal altid være gældende for det konkrete vindue medregnende alle indgående profiler. Detaljerede varmetekniske analyser kan bl.a. udføres af institutter som Teknologisk Institut og Danmarks Tekniske Universitet. Bemærk, at U-værdien af en rude ikke er det samme som U-værdien af hele vinduet! Det er en udbredt, men stor fejl at lade U-værdien af ruden gælde for hele vinduet. Se tabel 1. Dagens stade Energiruder har en væsentligt lavere U-værdi (ca. 1,1 W/m 2 K) end de gammeldags termoruder (ca. 2,7 W/m 2 K) se tabel 1. Den meget lavere U-værdi betyder, at temperaturen på glasset, som vender mod indeklimaet, vil være varmere end det er tilfældet for termoruden. En højere temperatur giver mindre kuldenedfald, mindre kondens, og mindre kuldestråling og dermed et bedre nærmiljø og indeklima. Til sammenligning kan nævnes, at man kan forvente en årlig besparelse på ca. 18 l olie pr. udskiftet m 2 rude, når man udskifter en gammeldags termorude med en ny energirude. Merprisen ved at vælge energiruder frem for gammeldags termoruder er normalt tilbagebetalt på 3-5 år.

56 57 Tabel 1 Egenskaber for ruder og vinduer Ruder/Glas U-værdi g-værdi Energitilskud 1-lag glas 5,8 W/m 2 K 0, kwh/m 2 år 2-lags - Termorude (gammeldags) 2,7 W/m 2 K 0,76-95 kwh/m 2 år 2-lags - Energirude (argon fyldning) 1,1 W/m 2 K 0, kwh/m 2 år 3-lags - Energirude (krypton fyldning) 0,5 W/mvK 0, kwh/m 2 år Komplette vinduer [1,48 1,23]m 2 U-værdi g-værdi Energitilskud Gl. dannebrog m. 1 lag glas, 6 felter 4,5 W/m 2 K 0, kwh/m 2 år Nyt dannebrog, gl. Termorude, 6 felter 2,5 W/m 2 K 0, kwh/m 2 år Nyt dannebrog, Energirude, 6 felter 1,7 W/m 2 K 0,34-87 kwh/m 2 år 1-fags træ/alu, Termorude 3,0 W/m 2 K 0, kwh/m 2 år 1-fags træ/alu, Energirude 1,6 W/m 2 K 0,52-42 kwh/m 2 år Forsatsvinduer [1,48 1,23]m 2 Monteret på dannebrogsvindue U-værdi g-værdi Energitilskud Forsats med alm. float glas 2,6 W/m 2 K 0, kwh/m 2 år Forsats med hardcoated Energiglas 1,8 W/m 2 K 0,45-74 kwh/m 2 år Tabellen angiver typiske egenskaber for ruder og vinduer. Bemærk, at der kan forekomme store variationer mellem de her angivne og de gængse markedsprodukter. Nye vinduer Når man vurderer den samlede vindueskonstruktion, er der fire vigtige egenskaber, man især skal forholde sig til: Lav varmetransmissionskoefficient U-værdi Anvendelse af varm kant som kantkonstruktion Høj total solenergitransmittans g-værdi Høj lystransmittans LT-værdi Det er muligt at producere vinduer, der på årsbasis i fyringssæsonen giver et positivt varmetilskud til bygningen, hvis man opfylder de første tre krav og anvender de bedste ruder, vinduesprofiler og varm kant. (Beregningen af det positive energitilskud er baseret på det danske referenceår under hensynstagen til alle fire verdenshjørner). Varme kanter, der typisk består af plastmaterialer frem for de traditionelle aluminiums- eller stålkanter, anvendes som standard i fx Tyskland, mens de for tiden ikke er særligt udbredte i Danmark. Afstandsprofilerne er placeret i ruderne for at holde de to anvendte glas adskilte, samtidig med at ruderne lukkes hermetisk for at bevare gasfyldningen og undgå fugtindtrængning i ruden. Den manglende efterspørgsel på varme kanter er et problem, da varme kanter nedbringer antallet af timer med kondens på den indvendige glasoverflade, samtidig med at det samlede varmetab fra vinduerne nedsættes.

57 58 Anvendelsen af smalle ramme/karm profiler sikrer et bedre sol- og lysindfald. Da ruden samtidig er den bedste isolator i de fleste vinduer i dag, giver det samtidig en bedre samlet isoleringsevne af det komplette vindue. Energirenoverede vinduer Det sker, at beboere og/eller arkitekter ønsker at bevare bygningens gamle vinduer. Gamle, bevaringsværdige vinduer er som oftest flersprossede, som Dannebrogsvinduer, der tilmed kan have yderligere sprosseopdelinger. Det betyder, at der skal anvendes en forsatsløsning. Hvis man anvender hardcoated glas i forsatsrammen, er denne løsning fuldt på højde med eller bedre end tilsvarende nye vinder med samme antal sprosser. Anvendelsen af forsatsvinduer har desuden en kondens- og lydmæssig fordel frem for nye vinduer. Kondens på den indvendige side af det hardcoatede glas ses yderst sjældent, da der ikke er anvendt afstandsprofiler i forsatsvinduet, som kan virke som kuldebro. Lydmæssigt kan forsatsløsningen have en bedre lyddæmpende egenskab på grund af den store glasafstand. Kondensrisikoen ved renoverede vinduer kan nedsættes ved at anvende varme kanter i stedet for de traditionelle aluminiumskantkonstruktioner. Det er vigtigt, at forsatsvinduets samling til det eksisterende vindue gøres helt tæt, så man undgår at fugtig indeklimaluft trænger ud i hulrummet og kondenserer på det nu meget kolde yderste glas. Gode råd Hvis gamle trærammer i ældre huse er af god kvalitet, er de ofte bedre end nye eller plastrammer. Det kan ofte betale sig at genanvende dem, suppleret med indvendige forsatsvinduer Kilder og yderligere oplysninger Bliv Varm på dit Vindue. Nordsjællands Miljø- & Energikontor Vinduers varmetab. Raadvad centeret, maj

58 59 6f. Teknisk isolering Regelgrundlaget I regelgrundlaget for isolering af tekniske installationer henviser bygningsreglementet til DS 452. Kravet til transmissionskoefficienten (U-værdien) og dermed til isoleringens tykkelse afhænger af isoleringsklasse for installationen. Isolerede rør og beholdere inddeles i fire klasser, i forhold til hvor mange timer om året anlægget er i drift, og hvor mange graders forskel, der er på mediets temperatur i røret/beholderen og omgivelsernes temperatur. DS 452 anviser metoder til beregning af den nødvendige isoleringstykkelse. Programmer, der kan udføre disse beregninger, findes på isoleringsfabrikanternes hjemmesider. DS 452 angiver også en række generelle krav til isoleringens udførelse samt en kort vejledning derom. Isoleringens tykkelse Typen af isolering, rørets størrelse og overfladen på den færdige installation afgør tilsammen, hvor tykt lag isolering, der er tilstrækkeligt til at opfylde normens krav. Det har også betydning, hvor blank overfladen er. Tabellerne 1 og 2 kan bruges til at aflæse isoleringstykkelser på de mest almindelige rørstørrelser/- temperaturer. Der er regnet med isolering af typen Lamelmåtte, som er blandt de mest brugte i dag. Tabel 1 viser sammenhængen mellem temperatur, drifttid og isoleringsklasser, mens tabel 2 viser sammenhængen mellem isoleringsklasse, rørstørrelse, temperatur og isoleringstykkelse. Tabel 1 Bestemmelse af isoleringsklasser Drifttid Temperaturforskel i C timer/år

59 60 Tabel 2 Isoleringstykkelse i mm, bestemte ud fra isoleringsklasse, rørstørrelse og temperatur Isoleringsklasse Rør- størrelse Temperaturforskel mellem røret og omgivelserne 40 C 50 C 60 C 70 C 80 C 90 C 100 C 120 C 140 C 160 C Kl. 2 Ø 18 mm Ø 22 mm Ø 28 mm Ø 35 mm Ø 42 mm Ø 48 mm Ø 60 mm Kl. 3 Ø 18 mm Ø 22 mm Ø 28 mm Ø 35 mm Ø 42 mm Ø 48 mm Ø 60 mm Kl. 4 Ø 18 mm Ø 22 mm Ø 28 mm Ø 35 mm Ø 42 mm Ø 48 mm Ø 60 mm Forudsætninger: Rumtemperatur 20 C. Isoleringstype: Lamelmåtte. Afsluttende overflade: Mat, fx pvc eller malet lærred. Isoleringens omfang I DS 452, kap hedder det, at alle dele af installationerne skal isoleres, dog ikke hvor den kan skade eller forringe installationens holdbarhed, eller hvor det af sikkerhedsmæssige årsager er utilladeligt, samt hvor isoleringen vil være til væsentlig gene under driften. Det vil sige, at der er krav om isolering af dæksler, flanger, rør- og kanalgennemføringer i dæk og vægge indstøbte og indmurede rør mv. armaturer, dog ikke håndgreb, aflæsningsskalaer o.lign. Kolde installationer Isolering af kolde installationer dimensioneres i hvert enkelt tilfælde. Varmetransmissionskoefficienten U beregnes som angivet i DS/EN ISO Det er vanskeligt at opnå en diffusionstæt overflade. Derfor kan særlige forholdsregler tages i brug, når et rørs overfladetemperatur er lavere end den omgivende lufts dugpunkt: Hygrowick systemet indlægger en væge i bunden af isoleringen, hvorved kondensvand ledes ud og kan fordampe. Systemet er beskrevet i BYG-ERFA erfaringsblad samt i CEN/TC89/WG10 N254rev. Fra

60 61 Pladsbehov DS 1102 angiver et krav om min. 50 mm afstand mellem færdigisolerede rør af hensyn til montagen. Selv i nyopførte bygninger er der ikke altid afsat den fornødne plads, og i ældre bygninger med installationer udført i flere omgange kan det være umuligt overhovedet at få plads til isoleringen, selv om man ser bort fra minimumsafstanden på 50 mm. Selv en isolering med ret små tykkelser kan dog give betydelige besparelser, som det fremgår af beregningseksemplerne. Varmetab fra lækage på damprør, ventiler m.m Der kan også ske store varmetab ved utætheder. En utæthed, der giver en svag hvislen, eller en dampsky, der kun lige kan anes fx en utæt dampventil, giver et tab på ca. 1 kg damp i timen. Det svarer til 5.5 MWh/år. En lidt større utæthed, fx ved en utæt pakning, giver ca. 3.5 kg damp i timen. Det svarer til 19 MWh/år. Beregningseksempler Varmerør Ø 28 mm med en fremløbstemperatur på 70 C er ført rundt i en bygning. 50 m befinder sig i en krybekælder med temperatur på 8 C, 70 m i skunkrum med 5 C i gennemsnit, og 120 m passerer rum opvarmet til 20 C. Damprør Ø 60 mm med en medietemperatur på 140 C og længde 100 m passerer en hal opvarmet til 18 C eller en uopvarmet hal med gennemsnitstemperatur 5 C. Tabel 3 viser varmetabet for henholdsvis den uisolerede installation, installationen isoleret med 30 mm samt isoleret i henhold til kravene i DS 452. Som det ses, kan der opnås en stor besparelse allerede ved 30 mm isoleringstykkelse. Tabel 5 Besparelser ved kedelisolering Isoleringstykkelse Besparelse Før Efter l/år Tabel 3 Varmebesparelse ved isolering af damprør Ø 28mm rør Ø 60 mm rør Medietemperatur 70 C Medietemperatur 140 C Drifttid: 5000 timer/år Drifttid: 8500 timer/år Omgivende temperatur C Længde m Effekt for uisoleret rør W/m 65,0 81,0 85,0 404,0 441,0 Varmetab kwh/år Effekt ved 30 mm isolering W/m 12,2 14,7 15,3 56,3 60,2 Varmetab kwh/år Effekt ved tykkelse i.h.t. DS 452 W/m 9,6 11,6 12,1 25,9 28,8 Varmetab kwh/år Isoleringsklasse Tykkelse krævet i.h.t. DS 452 mm

61 62 Tabel er alle baseret på DS 452 og rumtemperatur 10 C Tabel 4 Varmetab fra plan flade i W/m 2 eller I olie pr. m 2 pr. år ved helårsdrift. Isolerings-materiale er Industribatts 40 Temperaturforskel i C mellem plan flade og rum. Baseret på rumtemperatur 10 C. Isol. tyk. mm Kilde: Rockwool Tabel 4.1 Varmetab fra 200 ltr. beholder i W pr. beholder eller Itr. olie pr. beholder pr. år ved helårsdrift. Isoleringsmateriale: Lamelmåtter Temperaturforskel i C mellem beholderindhold og rum. Baseret på rumtemperatur 10 C. Isol. tyk. mm Kilde: Rockwool

62 63 Tabel 4.2 Varmetab fra uisolerede rør i W/m eller I olie pr. m pr. år ved helårsdrift Temperaturforskel i C mellem rør og rum. Baseret på rumtemperatur 10 C Rør dia. mm Kilde: Rockwool

63 64 Figur 1 Varmetab fra rør isoleret med lamelmåtte Gode råd Kilder og yderligere oplysninger Husk at isolere armaturer, ventiler m.v. (med aftagelig isolering) Sørg for robust afdækning af isoleringen BR 95, Bygningsreglementet DS 452: 1999, Termisk isolering af tekniske installationer, 1999 DS 1102: Installationer i byggeriet. Rørledninger. Beregning af pladsbehov for montage, 1987 BYG-ERFA erfaringsblad CEN/TC89/WG10 N254rev. Fra

64 65 6g. Ventilationsanlæg, ventilatorer Blandt de mest almindelige typer af ventilations - anlæg kan der skelnes mellem: Udsugningsanlæg Balanceret ventilation Klimaanlæg Udsugningsanlæg er den simpleste form for ventilationsanlæg, idet de blot udsuger luft fra et eller flere lokaler eller processer. Balanceret ventilation har både indblæsning og udsugning. Ofte er anlæggene udstyret med en varmeflade, hvor indblæsningsluften forvarmes for at undgå trækgener. Der kan laves varmegenvinding, enten med en blandedel (recirkulation) eller via varmeveksler. Klimaanlæg er opbygget som balanceret ventilation, men er mere omfattende, fordi anlæggene varetager opvarmning og eventuelt også køling af flere forskelllige områder. Ventilatorer En ventilatormotors optagne eleffekt udtrykkes som: q p P el = η v η r η m p = trykstigning over ventilator (Pa) η v = virkningsgrad for ventilator η r = virkningsgrad for remtræk η m = virkningsgrad for motor Figur 1 viser de mest almindelige typer af ventilatorer og viser også eksempler på ventilatorkarakteristik og virkningsgradskurve for disse ventilatorer. Som det fremgår af figuren, varierer virkningsgraden med belastningen af ventilatoren. Det er derfor vigtigt at vælge ventilatoren med driftspunkt, hvor virkningsgraden er høj. Ventilatorvirkningsgraden afhænger af ventilatortypen og ventilatorens størrelse. Det fremgår af tabel 1. Ved vurdering af de forskellige ventilatortypers virkningsgrader bør man også tage tryktabene i kanaltilslutninger i betragtning. Aksialventilatorer kan ofte tilsluttes med meget små tryktab. Spareventilator En Spareventilator er en ventilator, der opfylder elselskabernes krav om høj energieffektivitet og et rimeligt reguleringsområde. Kravene til virkningsgrad for ventilatorer generelt og specielt for ventilatorer til materialetransport er vist i tabel 2. Vedrørende virkningsgrader for motorer og remtræk henvises til afsnittene om Elmotorer og om Mekaniske Transmissioner. P el q = optagen eleffekt (Watt) = volumenstrøm gennem ventilator (m 3 /s) Tabel 1 Typiske (men høje) virkningsgrader for ventilatorer 1 kw 3 kw 10 kw 30 kw 100 kw Radialventilator med F-hjul 0,58 0,62 0,65 0,68 0,70 Radialventilator med R-hjul 0,65 0,68 0,70 0,74 0,75 Radialventilator med B-hjul 0,75 0,77 0,81 0,84 0,86 Aksialventilator 0,67 0,72 0,81 0,86 0,87 Kilde: Glenco.

65 66 Figur 1 Almindeligt forekommende ventilatorer Radialventilator Med B-hjul Totaltrykydelse Pa η ,8 0,6 0,4 0,2 0 6 Volumenstrøm m 3 /s Virkningsgrad Radialventilator Med radialhjul Totaltrykydelse Pa Arbejdesområde 1000 Arbejdsområde 800 0, , ,4 200 η 0, Volumenstrøm m 3 /s Virkningsgrad Radialventilator Med F-hjul Totaltrykydelse Pa ,8 0, ,4 η 0, Virkningsgrad Volumenstrøm m 3 /s Aksialventilator Totaltrykydelse Pa η Akseleffekt i kw (fra-til og med) 0-0,5 0, Radial- og aksialventilatorer 0,76 0,78 0,79 0,80 0,81 0,82 0,83 0,84 Ventilatorer til materialetransport - - 0,69 0,70 0,71 0,72 0,73 0,74 Kilde: Arbejdsområde Arbejdsområde ,8 0,6 0,4 0,2 Virkningsgrad Oversigt over de almindeligt forekommende ventilatorer. Radialventilatorer kaldes også centrifugalventilatorer. Kilde: Glenco. Tabel 2 Krav til virkningsgrad for spareventilatorer

66 67 Figur 2 Relativ effekt ved regulering af ventilatorer Optagen eleffekt i % Omdrejningstalsregulering Ledeskinnespjæld Spjæld ved B-hjul Spjæld ved F-hjul Tohastighedsmotor og spjæld Aksialventilator Volumenstrøm i % Figuren viser den relative eleffekt ved forskellige reguleringsformer. Bemærk, at 100% eleffekt kan svare til forskellige kw er for forskellige ventilatorer. Kilde: Glenco. Regulering Hvis behovet for luft varierer, kan ventilatorens ydelse reguleres med spjæld, ledeskinner, frekvensomformer (omdrejningstalsregulering) m.m. Ventilatorens optagne eleffekt er vist i figur 2 for de mest almindelige reguleringsmetoder. Figuren viser, at regulering med spjæld eller ledeskinne er dyrt i energiforbrug. Belastes et anlæg aldrig op til 100%, bør man derfor nedregulere det permanent ved fx at ændre udvekslingsforholdet for remtrækket. Eksempel Et varehus har et klimaanlæg til ventilering og opvarmning/køling af butikslokalerne. Anlæggets to ventilatorer optager tilsammen 22 kw ved høj hastighed og 9,5 kw ved lav hastighed. Det samlede elforbrug til anlægget er kwh/år. Ved en energigennemgang af anlægget foreslås det, at de eksisterende, ældre ventilatorer med F-hjul udskiftes med spareventilatorer. Desuden foreslås, at reguleringen ændres fra tohastighedsmotorer til frekvensomformere, der kan give en mere jævn regulering og lavere energiforbrug. Elforbruget efter ændringerne beregnes til kwh/år, svarende til en besparelse på 52%. Tilbagebetalingstiden for investeringen i spareventilatorer og frekvensregulering er 5 år.

67 68 Figur 3 Tryktab i kanaler Ventilatoreffekt, kw per 100 m kanal 1,5 630 mm diameter 1,2 0,9 0,6 0,3 500 mm diameter 400 mm diameter 315 mm diameter 250 mm diameter 200 mm diameter 160 mm diameter 125 mm diameter 0, Lufthastighed m/s Figuren viser ventilatoreffekt, svarende til tryktabet i en 100 m lang rund spiro-kanal. Der er forudsat en totalvirkningsgrad på 57%. Kilde: Glenco. Tabel 3 Driftstid timer pr. døgn Maksimale lufthastigheder Acceptabel kanalmodstand, Pa pr. m kanal 8-16 Ø125 mm: 4 m/s Ø500 mm: 9 m/s 1,5 2, Ø125 mm: 3 m/s Ø500 mm: 7 m/s 1,0 Anbefalede maksimale lufthastigheder og acceptable kanalmodstande i almindelige ventilationsanlæg. Kanalsystemer Transporten af luft i kanaler og aggregater giver anledning til et tryktab, som må kompenseres af ventilatoren. Figur 3 viser den ventilatoreffekt, som er nødvendig for at kompensere for tryktabet i en 100 m lang kanal. For at holde tryktabet på et lavt niveau anbefales det at drive almindelige ventilationsanlæg med lave lufthastigheder, se tabel 3.

68 69 Gode råd Kilder og yderligere oplysninger Reducer behovet for tryk og luftmængder Stop anlæg, når der ikke er behov for ydelsen Brug spareventilator (aksialventilator eller radialventilator med B-hjul) Brug om muligt direkte drev mellem motor og ventilator Er remtræk nødvendigt, vælges fladrem eller formfortandet kilerem samt skiver med diameter på mindst 150 mm Ved varierende luftbehov benyttes frekvensomformer eller for store luftmængder aksialventilator med stilbare skovle I kanaler bør lufthastigheden højst være 9 m/s ved 500 mm diameter og højst 4 m/s ved 125 mm diameter (med mindre højere hastighed er krævet af hensyn til funktionen) Lufthastigheden skal være den samme i alle kanaler eller stige lidt mod ventilatoren For radialventilatorer bør udløbet vende i ventilatorernes rotationsretning eller mod indløbet. Ellers bør der være et lige kanalstykke i umiddelbar forlængelse af ventilatoren Tilslutninger til hovedkanalen (T-stykker) bør ske i en vinkel på højst 30 Monter ledeplader i skarpe bøjninger og ventilatorindløb, hvis processen tillader det Isoler kanaler, hvis temperaturforskellen til omgivelserne er mindst 10 C i middel over året Følg med i driften af anlægget Sørg for jævnlig service på anlægget. Dårligt vedligehold giver hurtigt stigende tryktab over Ventilationsanlæg. Regulering, energibesparelser og energiforbrug. Preben Mørch og Claus Reinhold. SBI-rapport 155, 1984 Energibevidst projektering af ventilationsanlæg. Glenco, Energibevidst projektering. Ventilationsanlæg. NIRAS og Teknologisk Institut, 2000 Se Ventilation Ståbi. Teknisk Forlag, 1996

69 70 6h. Komfortventilation og luftkonditionering Dette kapitel omhandler ventilationsprincipper i forbindelse med opvarmning og køling. Begrebet komfort og måling heraf omtales ikke, men der henvises til artikler og bøger af professor P.O. Fanger, bl.a. kap. 1 i Danvaks Varme- og Klimateknik, Grundbog. Ventilationsprincipper Komfortventilation vil normalt være balanceret ventilation, dvs. omfatte både indblæsning og udsugning. De væsentligste ventilationsprincipper er: Opblandingsventilation Fortrængningsventilation Ved opblandingsventilation opblandes luften i hele lokalet, så der overalt er næsten samme niveau af forurening, fugt og varme. Luften i lokalet fornyes løbende med ventilationsanlæggets indblæsning og udsugning. Opblandingsventilation kaldes også fortyndingsventilation, da forureningen søges fortyndet med den indblæste ventilationsluft. Ved fortrængningsventilation virker ventilationen som et stempel. Den rene luft indblæses ved gulvet med en temperatur, der er lavere end rumtemperaturen. Indblæsningsluften vil presse den varme og forurenede luft opad, hvor den gradvist vil blive udsuget. Personer, der befinder sig ved gulvet, vil være i den rene zone. Elforbruget er typisk lavere ved fortrængningsventilation end ved opblandingsventilation, da fortrængningsventilationen bedre fjerner varme og fugt fra opholdszonen. Figur 1 viser et eksempel på, hvordan temperatur og forurening kan variere op igennem et lokale med henholdsvis fortrængningsventilation og opblandingsventilation. CAV- og VAV-anlæg Ved komfortventilation benyttes betegnelserne CAV og VAV til at angive, om luftstrømmen er konstant eller varierer. Ved CAV (Constant Air Volume) er luftstrømmen konstant, mens indblæsningstemperaturen kan variere, afhængigt af behovet for opvarmning/køling. Ved VAV (Variable Air Volume) varierer luftstrømmen efter det aktuelle behov. Det kan fx være anlæg med individuel rumtemperaturstyring via VAV diffusorer i hvert enkelt rum, hvor ventilatorerne trykstyres ved hjælp af trykfølere i hovedkanalerne for henholdsvis indblæsning og udsugning. Ventilatorernes elforbrug Bygningsreglementet fastlægger de øvre grænser for elforbruget til mekanisk ventilation. Bestemmelserne gælder for anlæg i nybyggeri samt nyinstallationer i bestående bygninger. I kapitel 12.3 stk. 9 hedder det: For ventilationsanlæg med konstant luftydelse må elforbruget til lufttransport ikke overstige J/m 3 udeluft. For anlæg med variabel luftydelse må elforbruget til lufttransport ikke overstige J/m 3 udeluft ved maksimal luftydelse. Bestemmelsen gælder ikke for ventilationsanlæg uden mekanisk udelufttilførsel, for anlæg knyttet til industriprocesser og lignende samt anlæg, hvor det årlige elforbrug til lufttransport er mindre end 2,5 GJ (700 kwh) J/m 3 svarer til 0,69 W per m 3 /h, mens J/m 3 svarer til 0,89 W per m 3 /h. Kravet betyder således, at den samlede trykstigning i indblæsnings- og udsugningsventilatorerne højst må være 1480 Pa i CAV-anlæg og 1920 Pa i VAV-anlæg (forudsat 60% totalvirkningsgrad for ventilatorerne)

70 71 Figur 1 10 Luftforurening 10 Luftforurening 8 8 H (m) 6 4 H (m) C (ppm) C (ppm) 10 Temperaturforløb 10 Temperaturforløb 8 8 H (m) 6 4 H (m) T ( C) Fortrængningsventilation T ( C) Opblandingsventilation Eksempel på variationen af lufttemperatur (T) og forurening (C ) med højden over gulv (H) i et lokale ved hhv. fortrængnings- og opblandingsventilation. Kilde: Caddet Opvarmning Velisolerede bygninger med store varmetilskud fra maskiner, belysning, personer og solindfald har ofte et meget lille behov for opvarmning til at dække varmetabet ved transmission. Men behovet for opvarmning af ventilationsluften kan være stort. Energiforbruget til opvarmning eller afkøling af udeluften kan beregnes som: E er energiforbruget (kj eller Wh) Q er luftmængden (kg eller m 3 ) C p er luftens varmefylde (kj/kg C eller Wh/m 3 C, se tabel 1) t ind er indblæsningstemperaturen ( C) er udetemperaturen ( C) t ude E = Q C p (t ind t ude )

71 72 Eksempel Et anlæg indblæser m 3 /h med en temperatur på 20 C. Ved en udetemperatur på 5 C er energiforbruget til opvarmning af m 3 luft Energiforbruget pr. måned og år til opvarmning af udeluft til indblæsningstemperaturen T ind er vist i tabel 2. Tabellen gælder opvarmning uden varmegenvinding. E = m 3 0,336 Wh/m 3 C (20-5) C = 5,04 kwh (Der er benyttet tal for varmefylde ved 20 C, idet luftmængden er målt ved den temperatur) Tabel 2.1 Energiforbrug til opvarmning af luft uden varmegenvinding, hele døgnet; kwh/m 3 pr. år T ind jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec Hele året Tabel 2.2 Energiforbrug til opvarmning af luft uden varmegenvinding, 8-17; 7 dage om ugen; kwh/m 3 pr. år T ind jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec Hele året Energiforbruget for 5 dage om ugen findes ved at gange værdierne med 5/7.

72 73 Tabel 1 Luftens vægtfylde og varmefylde Køling Temperatur Vægtfylde Varmefylde Varmefylde C kg/m 3 kj/kg C Wh/m 3 C -20 1,395 1,005 0, ,368 1,005 0, ,342 1,005 0, ,317 1,005 0, ,293 1,005 0, ,270 1,005 0, ,247 1,005 0, ,226 1,005 0, ,205 1,005 0, ,184 1,005 0, ,165 1,005 0,325 Figur 2 viser det årlige elforbrug til nedkøling af 1 m 3 /h udeluft til en given indblæsningstemperatur. (Er luften koldere, indblæses den som den er). Forudsætninger: Kompressorkøling med effektfaktor 3.0. Komfortanlægget er i drift alle årets timer. Kilde: Glenco Det er ofte nødvendigt at køle luften for at opretholde et acceptabelt indeklima i bygninger med stort varmetilskud fra solindfald, maskiner, belysning og personer. I BR Stk.11 kan man læse, hvornår man må installere køleanlæg. Figur 2 viser energiforbruget til at opretholde en bestemt højeste indblæsningstemperatur. Den viser, at energiforbruget til nedkøling af indblæsningsluften er næsten lige så stort i dagtimerne som i resten af døgnets timer, selv om der kun er halvt så mange timer. Det skyldes, at temperaturen og fugtigheden er højere klokken Figur 2 er ikke justeret for den opvarmning af luften, der sker via den bevægelsesenergi, som luften tilføres i ventilatoren. Er trykstigningen i ventilatoren 1 kpa resulterer det i en opvarmning af luften med ca. 1 C. Elforbruget til nedkøling af udeluften afhænger naturligvis også af køleanlæggets effektivitet. Et lille, hermetisk køleanlæg en såkaldt chillerunit bruger væsentligt mere energi end et stort anlæg. Det viser tabel 3. Figur 2 Årligt elforbrug til køling Årligt elforbrug, kwh pr. m3/h Kl Kl Kl Indblæsningstemperatur i o C Tabel 3 Relative elforbrug til forskellige køleanlæg for komfortkøling. Kilde: VVS Køleanlæg Relativt elforbrug Stort køleanlæg med åben kompressor, vandkølet kondensator og køletårn 100% Stort køleanlæg med åben kompressor og luftkølet kondensator 150% Mindre køleanlæg med hermetisk kompressor og luftkølet kondensator 210%

73 74 Gode råd Reducer belastningen af varme (solindfald, interne varmekilder), fugt og forurening Større kilder til varme, fugt og forurening bør indkapsles, så der kan foretages punktudsugning Anvend behovsstyring af ventilationsmængden Stop ventilationen uden for lokalernes brugstid, men start igen tidligt nok til at fjerne afgasningsprodukter Tryktabet over grovfiltre bør højst være 40/120 Pa (begyndelses/sluttryk) og over finfiltre højst 100/200 Pa Hold indblæsningstemperaturen så lav som muligt, når luften opvarmes, og så høj som mulig ved køling Genvind varme/kulde, hvor det er muligt Nedkøl bygningsmassen med kold luft om natten Anvend hellere et fælles, større køleanlæg end flere små chillerunits. Kilder og yderligere oplysninger Energibevidst projektering af ventilationsanlæg. Glenco, 1999 Komfortkøling: Energiforbruget. Gunnar Minds. VVS 10, 1999 Industrial Ventilation. Teuro Aro og Krister Koivula, CADDET, 1993 Ventilation Ståbi. Teknisk Forlag, Varme- og klimateknik. Grundbog. Danvak, 2. udgave. 1997

74 75 6i. Industri- og procesventilation Dette kapitel beskriver punktudsugning, almen ventilation samt posefiltre og cykloner ved industriog procesventilation. Punktudsugning De vigtigste principper for udsugning fra processer er: Omslutningsprincippet (indkapsling) Modtageprincippet Gribeprincippet Ved omslutningsprincippet er processen indkapslet, og der suges fra indkapslingen, så forureningen ikke kommer ud i det omgivende lokale. Ofte vil det kun være nødvendigt at udsuge små luftmængder for at opretholde et lille undertryk i indkapslingen. Modtageprincippet udsuger den forurenende luft fra et punktudsug, som er placeret således ved processen, at luftens bevægelsesmønster udnyttes. Bevægelsesmønsteret kan fx være opstigende varm luft. Effekten (virkningsgraden) øges, hvis punktudsuget placeres korrekt dvs. mindre end en meter fra forureningskilden og udformes korrekt. Det vil mindske den luftmængde, der skal udsuges. Det er vist med et eksempel med svejserøg i figur 1. Betydningen af punktudsugets udformning illustreres også i figur 2. Den viser, at den nødvendige luftmængde falder, når antallet af tilslutninger mellem ventilationskanal og hætte øges. Ved gribeprincippet udformes og placeres punktudsuget, så det kan indfange og fjerne forureningen fra processen, før den slipper ud i lokalet. Princippet bruges bl.a. til at fjerne træstøv og metalstøv Figur 2 Nødvendig luftstrøm, som funktion af udsugets udformning og antal tilslutninger til hætten. 6 stk. = 128 % 115 % 100 % 3 stk. = 145 % 126 % 110 % Figur 1 Betydningen af punktudsugets placering og udformning Figuren viser effektivitet af udsugning ved forskellige afstande samt med og uden flange. Kilde: SBI

75 76 fra processer. Sugeåbningen bør placeres så tæt på forureningskilden som muligt. Punktudsug efter gribeprincippet giver anledning til høje udsugede luftmængder. Ud fra et energiøkonomisk og også arbejdsmiljømæssigt synspunkt bør et punktudsug derfor så vidt muligt udformes efter omslutnings- eller modtageprincippet. Eksempel På en virksomhed udføres der pulverlakering. En medarbejder nedsænker manuelt emnerne i pulverlakken og hænger dem derefter på en conveyor, hvor de transporteres til ovnen. Arbejdspladsen ventileres ved, at der udsuges med almindelig sugehov over lakbadet og indblæses med frisk luft over operatøren ved siden af lakbadet. Ventilationsanlægget optager 12 kw svarende til kwh/år. Ved en gennemgang findes ventilationsprincippet i orden, men det vurderes, at det er muligt at forbedre sugehoven. Der monteres flanger på sugehovens tre sider. Den udsugede luftmængde kan herefter reduceres fra 5,5 m 3 /s til 1,5 m 3 /s, og elforbruget falder hele 70%, fra kwh/år til kwh/år. Almen ventilation Hvis det ikke er muligt at suge direkte fra en proces med punktudsug, kan det være hensigtsmæssigt at benytte fortrængningsventilation. Specielt ved varme processer indebærer fortrængningsventilation, at man udnytter de naturlige termiske kræfter, idet den rene, kolde luft indblæses ved gulvet, og den varme, forurenede luft udsuges ved loftet. Princippet fremgår af figur 3. Når man skal udforme ventilationsløsninger i forbindelse med processer, skal man være opmærksom på følgende forhold: Ventiler opholdszonen Pas på kortslutning fra indblæsning til udsugning Tilstræb god opblanding med udeluft i opholdszonen Undgå at ventilationen spreder forureningerne Understøt de naturlige luftbevægelser Modarbejd utilsigtede luftstrømninger. Tabel 1 Nøgletal for maksimalt energiforbrug til industriventilation Simpel udsugning / punktudsugning W pr. m 3 /s Opblandnings/ fortrængningsventilation W pr. m 3 /s Figur 3 Fortrængningsventilation ved varm proces

76 77 Posefiltre og cykloner Trykfaldet over et tomt posefilter bør højst være 300 Pa. Når filteret er indkørt, bør trykfaldet højst være Pa, men det økonomisk optimale niveau bør vurderes ud fra investeringerne og driftsudgifterne, der omfatter elforbrug til ventilator og til renseluft samt udgifter til poser. Rensesystemet bør udformes med dyser og store dimensioner af rør og ventiler og eventuelt også med en venturi i toppen af hver pose. Større filtre bør have: Trykfaldsstyring af rensningen Visning/registrering af trykfaldet over poserne Mulighed for kontrol af renseluft-forbruget Tidsstyring af posernes efterrensning (under stilstand) Trykfaldet i cykloner bør være mindst muligt, men naturligvis stort nok til at sikre cyklonens korrekte funktion. Tilslutningen af en cyklon til kanalsystemet bør ske på en sådan måde, at tryktabet er mindst muligt. Gode råd Udsugning fra forureningskilder bør så vidt muligt etableres med indkapsling af kilden eller næstbedst med punktudsug efter modtageprincippet Placer punktudsuget så tæt som muligt på forureningskilden Benyt flanger på punktudsug Understøt de naturlige luftbevægelser Filtre og cykloner dimensioneres til lavest muligt trykfald Kilder og yderligere oplysninger Ventilation i industrien. Ole Valbjørn. Statens Byggeforskningsinstitut, Energiøkonomisk industriventilation. Dansk Teknologisk Institut, Ventilation i industrielle processer. DEFU, Effektivisering af strømninger omkring ventilationskomponenter. DEFU, Energibevidst Projekteirng. Ventilationsanlæg. NIRAS og Teknologisk Institut, 2000.

77 78 6j. Varmegenvinding og varmevekslere I en velisoleret bygning kan energiforbruget til opvarmning af ventilationsluften let blive væsentligt større end energiforbruget til dækning af transmissionstabet. Det er derfor vigtigt at genvinde så stor en del af varmen som muligt fra udsugningsluften, inden den kastes bort. Figur 1 Definition af temperaturvirkningsgrad Nøgletal Temperaturvirkningsgraden for en veksler afhænger af forholdet mellem luftmængderne på de to sider af veksleren. Normalt angives virkningsgraden ved lige store luftmængder på indblæsnings- og udsugningssiden. Ved andre forhold mellem luftmængderne findes virkningsgraden af figur 2. t u ta t u Udsugning (t u - t u ) η t = (t a -t u ) Eksempel 2 Et varmegenvindingsaggregat er oplyst at have en temperaturvirkningsgrad på 70% ved lige stor udsugnings- og indblæsningsluftmængde. Ved en udsugningsluftmængde på 80% af indblæsningsluftmængden bliver virkningsgraden reduceret til ca. 62%. Se figur 2. Indblæsning t a = udsugningsluftens temperatur før varmeveksleren t u = indblæsningsluftens temperatur før varmeveksleren t u = indblæsningsluftens temperatur efter varmeveksleren (men før en eventuel varme- eller køleflade) Årsvarmeforbrug ved opvarmning af luft De otte figurer 3.1 til 3.8 viser det årlige energiforbrug til opvarmning af luft ved forskellige virkningsgrader af varmegenvinding, og ved forskellige udsugningstemperaturer. Energiforbruget er beregnet på grundlag af timeværdier for udetemperatur for Dansk Referenceår, TRY; SBI-rapport 135. Figuren viser temperaturvirkningsgrad for varmeveksler. Gælder ved lige store luftmængder i indblæsning og udsugning. Eksempel 1 Udsugningsluften fra et lokale er 23 C. Varmen udnyttes til opvarmning af indblæsningsluften, der herved opvarmes fra 4 C til 15 C. Varmevekslerens temperaturvirkningsgrad kan således beregnes til η 15-4 t = 23-4 = 58%

78 79 Figur 2 Temperaturvirkningsgrad afhængighed af udsugning/indblæsning 110% 100% 90% η t 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 0,5 0,8 1,0 1,5 Udsugningsluftmængde 2,0 Indblæsningsluftmængde Overslagsmæssig ændring af virkningsgraden for varmegenvinding i afhængighed af forholdet mellem udsugningsluftmængde og indblæsningsluftmængde. Figur 3.1 kl hele ugen, udsugningstemp. 20 grader Figur 3.2 kl hele ugen, udsugningstemp. 22 grader kwh/m3 pr. år 20 Virkningsgrad 0,0 kwh/m3 pr. år 20 Virkningsgrad 0, ,2 0,4 0,6 0,7 0,8 0, ,2 0,4 0,6 0,7 0, , Indblæsningstemperatur C Indblæsningstemperatur C

79 80 Figur 3.3 kl hele ugen, udsugningstemp. 24 grader Figur 3.4 kl hele ugen, udsugningstemp. 26 grader kwh/m3 pr. år 20 Virkningsgrad 0,0 kwh/m3 pr. år 20 Virkningsgrad 0,0 15 0,2 15 0,2 12,8 10 0,4 0,6 0,7 10 0,4 0,6 5 4,9 0,8 0,9 5 0,7 0,8 1,9 0, Indblæsningstemperatur C Indblæsningstemperatur C Figur 3.5 Hele døgnet, udsugningstemp. 20 grader Figur 3.6 Hele døgnet, udsugningstemp. 22 grader kwh/m3 pr. år 60 Virkningsgrad kwh/m3 pr. år 60 Virkningsgrad 50 0,0 0,2 50 0,0 0,2 40 0,4 40 0, ,6 0,7 0,8 0, ,6 0,7 0,8 0, , Indblæsningstemperatur C Indblæsningstemperatur C Figur 3.7 Hele døgnet, udsugningstemp. 24 grader Figur 3.8 Hele døgnet, udsugningstemp. 26 grader kwh/m3 pr. år 60 Virkningsgrad kwh/m3 pr. år 60 Virkningsgrad 50 0,0 50 0,0 40 0,2 40 0,2 30 0,4 30 0,4 20 0,6 0,7 0,8 20 0,6 0,7 10 0,9 10 0,8 5,9 0, Indblæsningstemperatur C Indblæsningstemperatur C

80 81 Eksempel 3 (figur 3.3) En kontorbygning ventileres året rundt i tidsrummet fra kl. 8 til kl. 17 på ugens 5 hverdage. Det årlige energiforbrug til opvarmning af luften til 21 C vil for referenceåret udgøre ca. 12,8*5/7 = 9,1 kwh/år pr. m 3 /h luft. Ved varmegenvinding med en temperaturvirkningsgrad på 50%, vil energiforbruget blive reduceret til 4,9*5/7 = 3,5 kwh/år pr. m 3 /h luft, når luften udsuges ved 24 C. Se figur 3.3 Forbedres virkningsgraden for varmegenvindingen til 70%, falder energiforbruget yderligere til ca. 1,9*5/7 = 1,4 kwh/år pr. m 3 /h luft. Hæves udsugningstemperaturen til 26 C, bliver de tilsvarende tal hhv. 2,9 og 1,0 kwh/år pr. m 3 /h luft. Sænkes indblæsningstemperaturen i stedet til 20 C, bliver tallene hhv. 2,9 og 0,9 kwh/år pr. m 3 /h luft. Med en indblæsningstemperatur på 20 C og en udsugningstemperatur på 25 C, kan opvarmning af luften helt undværes, hvis varmen genvindes med en virkningsgrad på 85%. Det skal dog sikres, at dette ikke giver problemer ved opstart, hvor varmetilskuddet er lavt. Eksempel 4 I en bygning indblæses luften i 24 timer i døgnet ved 19 C og udsuges ved 22 C. Ved en virkningsgrad på 60% bliver det årlige energiforbrug til opvarmning af luften 8,4 kwh/m 3. Hæves udsugningstemperaturen til 24 C, falder energiforbruget til 5,9 kwh/m 3 pr. år. Se figur 3.6 og 3.7 Kilder og yderligere oplysninger Energibevidst projektering af ventilationsanlæg, Glenco 1999 Ventilation Ståbi. Teknisk Forlag, 1996 Glent Klimateknik, 1982 Varme- og Klimateknik. Grundbog. Danvak, 2.udgave. Varmevekslertyper Figur 4 viser en oversigt over de mest almindelige typer af varmevekslere med angivelse af temperaturvirkningsgrad, typiske tryktab og andre væsentlige forhold. Temperaturvirkningsgraden er forklaret i figur 1. Ud over de typer, der er vist i tabellen, findes følgende typer: Pulserende vekslere, hvor luftstrømmen skifter retning gennem to alternerende varmelagringselementer. Deres virkningsgrad kan være 80-90%. Ligesom roterende vekslere har de ikke hermetisk adskillelse af indblæsnings- og afkastluft Varmepumper, som også omfatter temperaturudveksling mellem to mediestrømme. Her kan virkningsgraden være over 100%. Virkningsgraden for to ens vekslere i serie bestemmes af formlen: 2η/(1+η) Til alle typer varmegenvinding medgår der et elforbrug til overvindelse af tryktabet i varme- og kølefladen. Ved de fleste typer (undtaget krydsvarmevekslere og heat-pipes) bruges også el til cirkulationspumpe, motor eller kompressor. For varmepumper vil øget temperaturvirkningsgrad medføre reduceret elvirkningsgrad for varmepumpen. Gode råd Anvend varmegenvinding med høj virkningsgrad Fastsæt indblæsningstemperaturen så lav som muligt Udsug ved så høj en temperatur som muligt Tænk på luftføringsprincippet: Fortrængningsventilation giver mulighed for lav indblæsningstemperatur og høj udsugningstemperatur Sørg for bedst mulig balance mellem indblæsningsmængde og udsugningsmængde. Temperaturvirkningsgraden falder ved mindre udsugningsmængde

81 82 Figur 4 Oversigt over varmevekslertyper. De anførte tryktab gælder henholdsvis indblæsningssiden og udsugningssiden. Kilde: Glenco.

82 83 6k. Befugtning Luften befugtes ved at tilføre luften damp direkte eller i form af vandpartikler, der fordamper. Energiforbruget til befugtningen er: E = q d (x 2 -x 1 ) h E q d x 1 x 2 h er energiforbrug (kj eller kwh) er luftens rumfang (m 3 tør luft) er luftens massefylde (kg/m 3, se tabel 1 i kapitel 6h). er luftens vanddampindhold (kg/kg tør luft) før befugtning er luftens vanddampindhold (kg/kg tør luft) efter befugtning er varmeindholdet (enthalpien) af fugten i forhold til det benyttede vand (kj/kg eller kwh/kg) Sammenhængen med x, luftens vandindhold, og luftens relative fugtighed (RF eller RH) kan findes i Mollierdiagrammet. Benyttes vand ved C er h ca kj/kg eller 0,72 kwh/kg, når der benyttes dampbefugter, og ca kj/kg eller 0,69 kwh/kg med vandbefugtere (hvor vandet forstøves og derefter fordamper ved rumtemperaturen). Da udeluftens fugtighed varierer over året, varierer behovet for befugtning også. Tabel 1 viser det årlige energiforbrug til at befugte 1 m 3 /h ventilationsluft til en bestemt fugtighed. Dampbefugtere Befugter med damptilførsel Befugter med egen dampproduktion Fordampning af 1 kg vand kræver en energimængde på godt 0,7 kwh. Ved dampbefugtning tilføres denne energi som brændsel i en dampkedel eller som el i en dampgenerator. Ved vandbefugtning sker fordampningen i det befugtede lokale med varme fra luften. Denne varme kan komme fra et opvarmningssystem, som overskudsvarme fra maskinerne m.m. Er ventilationsluften varmere end nødvendigt, f.eks. fordi maskinerne afgiver megen varme, vil befugtningen køle luften, og det kan være en fordel. Eksempler Tabel 1 viser, at det årlige energiforbrug til befugtning af 1 m 3 /h udeluft er 12,6 kwh, hvis indblæsningsluften skal have en relativ fugtighed på 50% ved 20 C. Hvis indblæsningsluften er 24 C, kræver det 23,6 kwh/år eller 87% mere energi til befugtningen. Hvis man ønsker en luftfugtighed på 60% i stedet for 50% (og stadig 20 C indblæsningsluft), øges energiforbruget med 63% til 20,5 kwh/år. Befugtere De almindeligste metoder til befugtning af lokaler er Vandbefugtere Befugterindsats Dysebefugtning med trykluft Dysebefugtning med trykdyse

83 84 Tabel 1 Energiforbrug til befugtning af udeluft Indblæsningstemperatur, C Butiksområdets elforbrug RF, % ,2 2, ,7 5,4 11, ,0 6,4 13,0 25, ,6 5,7 12,6 23, ,7 4,2 10,3 20, ,4 7,3 15,7 30, ,7 4,4 11,0 22, ,0 6,8 15, ,3 9,4 20, Tabellen viser energiforbruget (kwh/år) til befugtning af 1 m 3 /h udeluft, der indblæses i alle årets timer. RF er den ønskede relative fugtighed. Kilde: NIRAS og Teknologisk Institut. Tabel 2 Tabellen beskriver de almindeligste typer af befugtere Befugtertype Karakteristika Befugterindsats Vandet ledes over befugterindsatsen, der har en stor kontaktflade, så vandet fordamper. Fordampningsvarmen tages fra ventilationsluften. Elforbrug til cirkulering af vand: 0,01-0,05 kwh pr. kg vand. Dysebefugtning med trykluft Vandet forstøves i dyse, hvor der dannes vacuum ved hjælp af trykluft. Giver meget fin forstøvning. Fordampningsvarmen tages fra rumluften. Elforbrug til vandpumpe og trykluft 0,05-0,10 kwh pr. kg vand. Dysebefugtning med trykdyse Vandet forstøves ved at blive pumpet gennem en dyse under højt tryk. Fugtpartiklerne fordeles i lokalet med en ventilator. Fordampningsvarmen tages fra rumluften. Elforbrug til højtrykspumpe og ventilator 0,01-0,05 kwh pr. kg vand. Befugter med damptilførsel Dampen produceres i eksempelvis virksomhedens centrale dampkedel. Dampen indblæses via et dampspyd i lokalet eller i ventilationskanalen. Lufttemperaturen påvirkes ikke af dampindblæsningen. Intet direkte elforbrug, men brændselsforbrug på mindst 0,8 kwh pr. kg vand. Befugter med egen dampproduktion Dampen produceres i en dampgenerator, der normalt er elopvarmet. Dampen indblæses via et dampspyd i lokalet eller i ventilationskanalen. Lufttemperaturen påvirkes ikke af dampindblæsningen. Elforbruget til dampgenerator ca. 0,8 kwh pr. kg vand.

84 85 Gode råd Jo lavere rumtemperaturen er, jo lavere er energiforbruget til befugtning Sæt kravet til luftens relative fugtighed så lavt som muligt Benyt vandbefugtere, hvis rumluften er varmere end ønsket på grund af fx tabsvarme fra maskinerne Kilder og yderligere oplysninger Ventilation Ståbi. Teknisk Forlag, 1996 Energibevidst projektering af ventilationsanlæg. Glenco, 1999 Energibevidst projektering. Ventilationsanlæg. NIRAS og Teknologisk Institut, 2000 Varme- og klimateknik. Grundbog. Danvak, 2. udgave,1997

85 86 6l. Køling Køling anvendes bredt i alle sektorer i Danmark. Ud af det samlede elforbrug anvendes ca. 13% til køling. Størst anvendelse af køling finder sted inden for handel, hvor køling tegner sig for 33% af det samlede elforbrug, men også i industrien, servicesektoren og indenfor boliger er andelen stor. Anlægsopbygning Et køleanlæg er en lukket kreds med cirkulerende kølemiddel. Anlægget består i princippet af en kold side, en kompressor, en varm side, en recipient og et drøvleorgan. I den kolde side, fordamperen, optages energi ved, at kølemidlet fordamper. Herved afkøles fordamperen. Kompressoren komprimerer kølemiddelgassen til den varme side, kondensatoren, hvor kølemidlet kondenserer og dermed afgiver den optagne energi. Efter kondensatoren ledes det nu flydende kølemiddel til recipienten. Fra recipienten ledes kølemidlet igennem et drøvleorgan tilbage til fordamperen og således er kredsen sluttet. Drøvleorganet har til formål at reducere trykket mellem den varme og kolde side af køleanlægget. COP Et køleanlægs virkningsgrad benævnes COP (coefficient of performance). COP beskriver forholdet mellem den mængde kulde, der skabes i fordamperen, og den mængde elektricitet, kompressoren optager. For et typisk køleanlæg til fx kølemøbler er COP=3,0. Dvs. at køleanlægget leverer 3,0 kwh kulde for hver kwh elektricitet, anlægget optager. For et typisk anlæg til frostmøbler er COP=2,0. COP afhænger primært af følgende forhold: Fordampningstemperaturen, som er den temperatur, kølemidlet fordamper ved i fordamperen Kondensatortemperaturen, som er den temperatur, kølemidlet kondenserer ved i kondensatoren Kompressorens virkningsgrad. Tabel 1 Anvendelse af køling fordelt på sektorer Sektor Andel af elforbrug Køleanvendelse Handel 33% Køle/frostmøbler og lageranlæg Service 9% Køle/frostmøbler og lageranlæg Industri 8% Proceskøleanlæg og lageranlæg Landbrug/gartneri 3% Mælkekøleanlæg og lageranlæg Offentlige institutioner 3% Køle/frostmøbler og lageranlæg Boliger 23% Køle/frostmøbler

86 87 Det er vigtigt at mindske forskellen mellem fordampertemperatur og kondensatortemperatur, når man vil hæve COP og dermed reducere elforbruget til kompressoren. Se tabel 2. Følgende forhold har indflydelse på kompressorens virkningsgrad og dermed på anlæggets COP: Mindre kompressorer har dårligere virkningsgrad end større Dellastkørsel forringer virkningsgraden, se figur 1 Mange starter forringer virkningsgraden En slidt kompressor har dårligere virkningsgrad. Kølemidler Der findes mange forskellige kølemidler. Kølemidlet udvælges primært ud fra dets normalkogepunkt afhængig af køleanlæggets formål og temperaturniveau. Tidligere anvendtes primært klorholdige kølemidler som R12 og R502. De er nu forbudt pga. deres negative indflydelse på ozonlaget og drivhuseffekten og er erstattet af fluorholdige kølemidler som R134a og R404a, der ikke i samme grad har den negative effekt. På sigt vil de fluorholdige kølemidler dog også blive forbudt og erstattet af naturlige kølemidler som propan, butan, ammoniak, CO 2, vand m.m. Tabel 2 Kondensator- temperatur Fordampertemperatur COP i afhængighed af fordamper- og kondensatortemperatur 20 C 25 C 30 C 35 C 40 C 45 C -40 C 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2-30 C 2,2 2,0 1,8 1,7 1,6 1,5-20 C 2,8 2,5 2,3 2,1 1,9 1,8-10 C 3,9 3,4 3,0 2,6 2,4 2,2 0 C 6,1 4,9 4,1 3,5 3,1 2,7 10 C 12,7 8,5 6,4 5,1 4,2 3,6 Figur 1 % Effektoptagelse Effektoptagelse for kølekompressorer % Belastning Figuren viser effektoptagelse for kølekompressorer i afhængighed af belastning.

87 88 Optimering af køleanlæg Tabel 4 Øget elforbrug til køleanlæg i Watt Der findes flere muligheder for at optimere driften af køleanlægget, som vist i tabel 3. Kuldetab Specielt kuldetabet gennem sprækker og døråbninger kan forårsage øget elforbrug til køleanlægget. Et lodret sprække giver større tab end en vandret sprække, og den helt åbne dør eller port forårsager et meget stort tab. Tabel 4 viser det øgede elforbrug ved sprækker. Åbning Kølerum Frostrum Sprække 2 cm bred x 200 cm høj Sprække 200 cm bred x 2 cm høj 7 40 Åben dør på 100 x 200 cm Tabel 3 Oversigt over besparelsesmuligheder for køleanlæg Emner til optimering af køleanlæg Typisk besparelse Reducer behovet for køling Forbedre køleisolering Undgå utætheder i døråbninger 10-50% Benyt frikøling (køling vha. udetemperatur) Reducer varmebelastning fra maskiner og belysning Hæv fordampertemperatur Hæv køletemperaturen for det kølede emne Undgå rim og tilsmudsning af fordamper Overgå til adaptive fordamperventiler 2-3% pr. grad Forøg fordamperarealet Reducer tryktabet i rør Reducer reguleringsbåndet for fordampertemperaturen Sænk kondensatortemperatur Reducer kondensatortrykket Renhold kondensatoren Forøg kondensatorarealet 2-5% pr. grad Reducer reguleringsbåndet for kondensatortemperaturen Elektroniske fordamperventiler muliggør lavere kondensatortemperatur Forøg kompressorvirkningsgraden Undgå dellastkørsel (specielt på skruekompressorer) Parallelkobling af flere kompressorer 10-20% Frekvensregulering af kompressor Udskift slidte kompressorer Varmegenvinding Påbyg overhedningsfjerner før kondensatoren 10-20% Placer kondensator i bygning for rumvarme 50%

88 89 Frikøling Frikøling betyder, at der hentes gratis køling fra omgivelserne, udeluften, sø- eller havvand, eller grundvandet. Frikølingen forudsætter, at køletemperaturen er højere end temperaturen af frikølings-mediet. Ved fx EDB-køling er temperaturkravet 22 C. Her vil udeluften en stor del af året kunne klare kølebehovet. Ved køling af hydraulikolie på plaststøbemaskiner er temperaturkravet måske 60 C. Her vil frikøling via udeluft i en tørkøler kunne klare kølebehovet hele året. Hvis der anvendes frikøling fra sø- hav- eller grundvand, kan en større del af kølebehovet dækkes, ligesom et køletårn er mere effektivt end en tørkøler. Varmegenvinding Varmegenvinding kan foretages på køleanlæg ved at udnytte kondensatorvarmen. De højeste temperaturer (60-80 C) opnås ved at indsætte en overhedningsfjerner efter kompressorerne, hvorved en mindre del af kondensatorvarmen (10-20%) kan udnyttes. Overhedningsfjernere benyttes ofte til opvarmning af brugsvand eller til centralvarme. Der kan opnås en større varmegenvinding ved at udnytte hele kondensatorvarmen, men her falder temperaturen på den genvundne varme til kondenseringstemperaturen (typisk C). Denne varme udnyttes typisk til direkte rumopvarmning via luftindblæsning eller til forvarmning af varmt brugsvand. Eksempler på optimering af køleanlæg De fem eksempler illustrerer forskellige muligheder for at spare på elforbruget i forbindelse med køling. Eksempel 1 Et supermarked har 4 stk. 9 meter lange kølegondoler og 4 stk. 9 meter lange frostgondoler. Hertil kommer kølereoler, mælkefront, køle- og frostrum, samt et grøntsagsrum. Det samlede elforbrug til køleanlægget er kwh/år. Køle- og frostgondolerne er åbne, men de overdækkes uden for åbningstiden. Uddeleren beslutter at montere døgnoverdækningslåg på køle- og frostgondolerne. Lågene er permanent på gondolerne, og de skal skydes til side, når kunderne skal hente varer i gondolerne. Der bliver samtidig med opsætning af lågene opsat måleudstyr på køleanlægget. Der opnås en el-besparelse som følge af færre afrimninger og mindre varmeindstrømning til gondolerne. Afrimningen virker dobbelt, da der dels bruges mindre el til varmelegemerne, men også mindre el til kompressorerne for at fjerne den udviklede varme fra elvarmestavene. Efterfølgende målinger viser en elbesparelse på 22% af det samlede elforbrug til supermarkedets køleanlæg. Lågene er tilbagebetalt med energibesparelsen på ca. 4 år. Eksempel 2 I et fryserum på et svineslagteri er der installeret 65 stk. 75 Watt glødelamper. Lamperne er tændt ca timer/år, og det årlige elforbrug til belysningsanlægget kan beregnes til kwh/år. Hertil kommer elforbrug til køleanlægget for at fjerne den udviklede varme fra belysningsanlægget. Med en COP på 2,0 for frostanlægget kan dette forbrug opgøres til kwh/år, og det samlede elforbrug for belysning plus køling til kwh/år. Belysningsanlægget ombygges til sparepærer, der kun bruger 1/5 elektricitet i forhold til glødelamperne. Den samlede besparelse opgøres til kwh/år, og udskiftningen er tilbagebetalt på 0,7 år. Eksempel 3 En plastfabrik har et køleanlæg til brine, som køler sprøjtestøbemaskinernes støbeforme og hydraulikolie. Anlægget har et køleeffekt på ca. 150 kw og en årlig driftstid på timer/år. Anlæggets elforbrug er kwh/år og COP kan beregnes til ca. 3,5. Køleanlægget nedkøler brinen via en pladevarmeveksler fra 16 C til 10 C. En undersøgelse af muligheden for at udnytte frikøling vha. et køletårn viser,

89 90 at anlægget kan ombygges, så den varme kreds efter varmeveksleren først ledes igennem køletårnet, før den ledes til køleanlægget. Hermed vil køletårnet kunne hjælpe i ca timer af året. Køletårnet vil kunne reducere det årlige elforbrug til køleanlægget med kwh eller 53% af det hidtidige forbrug. Investeringen kan forrentes inden for 2,4 år. Eksempel 4 Et slagteri har et ammoniak køleanlæg til nedkøling i køletunneler og kølerum. Anlægget har et elforbrug på 4,6 mio. kwh/år. Under gennemgangen af anlægget viser det sig, at kondensatortemperaturen på anlægget holdes konstant på +30 C uanset udetemperaturen. Der er tale om fordampningskondensatorer. Det foreslås slagteriet at sænke kondensatortemperaturen til +25 C i vinterhalvåret. Tiltaget er ikke forbundet med investering. Den årlige besparelse for kompressorerne fratrukket øget elforbrug til blæsere og pumper på fordampningskondensatorerne kan beregnes til kwh. Eksempel 5 I et større supermarked udgør elforbrug til køleanlæg 36% af det samlede elforbrug, svarende til kwh/år. Under gennemgang af supermarkedet konstateres, at der samtidig er et højt varmeforbrug til opvarmning af brugsvand, blandt andet til rengøring hos slagter, bager og cafeteria. Det anbefales derfor at installere varmegenvinding på køleanlægget. Varmegenvindingen kan foretages ved at indsætte en overhedningsfjerner mellem kompressorer og kondensator. I overhedningsfjerneren kan der hentes varmt vand af 60 C, som kan opsamles i en varmtvandstank til senere forbrug. Varmebesparelsen kan opgøres til kwh/år, og forrentningen af varmegenvindingsanlægget beregnes til 3 år. Gode råd Reducer behovet for køling Udnyt frikøling hele året eller en del af året, når det er muligt Hæv om muligt fordampertemperaturen Sænk om muligt kondensatortemperaturen, evt. alene i vinterhalvåret Renhold fordampere og kondensatorer Stempelkompressorer bør ikke køre under 50% last, skruekompressorer ikke under 60% Stil følgende krav til maskinleverandører ved nyindkøb: Fordampertemperaturen bør højest ligge 8 C under lufttemperaturer eller 5 C under væsketemperaturen Kondensatortemperaturen bør højest ligge 8 C over udelufttemperaturen ved luftkølede kondensatorer og 5 C for vandkølede kondensatorer Lavt tryktab i sugegasrør, 2 C pr. 10 meter rør. 3 C i alt for anlæg med pumpecirkulation God regulering af kompressorer, undgå dellastkørsel Adaptive fordamperventiler Frikøling, hvis det er muligt Manometre, termometre og elmålere for driftstilstand og energikontrol Kilder og yderligere oplysninger Håndbog i Energirådgivning, køling. DEFU, 1999 Vejledning og EDB-værktøjer for energibevidst projektering af proceskøleanlæg. FRI, 2001 Projekteringsvejledning og beregningsprogram for køleinstallationer til luftkølede køle- og frostrum. FRI,

90 91 6m. Pumpning Pumpning anvendes bredt i alle sektorer i Danmark. Ud af det samlede elforbrug i Danmark anvendes ca. 10% til pumpning. Pumpning anvendes til flere formål. Der er dog tre hovedformål med pumpning: Cirkulation Transport Trykforøgning Ved cirkulationsanlæg pumpes den samme væskemængde rundt i et lukket anlæg. Cirkulationspumpen skal ved disse anlæg overvinde modstanden i rør og ventiler ved det ønskede flow. Anlæg til opvarmning eller nedkøling, fx centralvarmeanlæg eller brinekølekredsen på et køleanlæg, er typiske cirkulationsanlæg. Pumpeanlæg i svømmehaller er også typiske cirkulationsanlæg. Ved transportanlæg flyttes en væskemængde fra punkt A til punkt B. Pumpen skal overvinde modstanden i rør og ventiler. Er der højdeforskel mellem punkt A og B, skal pumpen desuden overvinde eller vil få fordel af trykket, som følger af højdeforskellen. Grundvandspumper, pumper på renseanlæg, samt pumper mellem beholdere og procesanlæg på virksomheder er typiske transportanlæg. Ved trykforøgningsanlæg hæves et utilstrækkeligt tryk på en eksisterende væskestreng. En trykforøgerpumpe skal derfor overvinde modstanden i rør og ventiler og desuden give væsken det ønskede overtryk. Vandværkspumper og fødevandspumper til dampkedler er typiske trykforøgerpumper. Pumpetyper De vigtigste pumpetyper er centrifugalpumpen, aksialpumpen og fortrængningspumpen. Centrifugalpumpen er den mest udbredte pumpe, idet over 90% af alle pumper er centrifugalpumper. I centrifugalpumpen indføres væsken ved centrum og bringes i rotation af pumpehjulet. Ved udløbet opbremses væsken under omsætning til tryk. Centrifugalpumperne kan opdeles i flere typer, der er vist i figur 1: Vådløberen, hvor elmotorens viklinger er kølet og lejerne er smurt af den cirkulerende væskemængde. Denne pumpetype er mest udbredt for de mindre cirkulationspumper til fx centralvarmeanlæg, samt grundvandspumper Figur 1 Figuren viser en vådløber, blokpumpe, in line pumpe, normpumpe og flertrinspumpe.

91 92 Figur 2 Maksimal pumpevirkningsgrad Figur 3 Virkningsgrad for pumpe i afhængighed i flow Virkningsgrad, % 100 η=0,5 η=0,6 η=0,7 80 Trykstigning (P i kpa) eller løftehøjde (H i mvs) n3 n1 n2 60 Væskeflow (Q i m 3 /h) Væskeflow, m3/h Tabel 1 Maksimal pumpevirkningsgrad Akseleffekt i kw 0,25-2,5 2,6-7,5 7,6-35 Virkningsgrad 68% 73% 80% Figuren viser den maksimale virkningsgrad for nye pumper i afhængighed af pumpestørrelse, vist som væskeflow i m 3 /h Tabellen viser den maksimale pumpevirkningsgrad i afhængighed af akseleffekt. Tørløberen, hvor motor og pumpehus er adskilte, og hvor det således er muligt at udskifte den ene af delene. Af disse kan nævnes blokpumpen, in-linepumpen, normpumpen og flertrinspumpen. Disse pumper er større pumper til brug for cirkulation, transport og trykforøgning i store anlæg, fx fjernvarmeanlæg, spildevandsanlæg, vandforsyningsanlæg og industrielle anlæg. Pumpevirkningsgrad Pumpevirkningsgraden for centrifugalpumper varierer afhængig af pumpestørrelse og pumpetype. Laveste virkningsgrad har de mindste pumper samt visse pumper til specialformål. Figur 2 viser en oversigt over maksimale virkningsgrader på dagens marked i afhængighed af pumpestørrelse, angivet som flow i m 3 /h. I tabel 1 vises tilsvarende de maksimale virkningsgrader i afhængighed af pumpens akseleffekt. Ved flow større end 50 m 3 /h og ved akseleffekter større end 35 kw, kan der normalt ikke forventes højere virkningsgrader end godt 80%. Figur 3 viser pumpekurven for en centrifugalpumpe ved tre forskellige omdrejningstal (n1, n2 og n3). Desuden er virkningsgrads-kurverne samt anlægskarakteristikken vist. Pumpens driftspunkt bliver skæringspunktet mellem anlægskarakteristikken og pumpekurven ved det aktuelle omdrejningstal. Det er vigtigt, at pumpen vælges med driftspunkt ved sin bedste virkningsgrad, da virkningsgraden ved andre tryk og flow som vist kan være væsentligt lavere. Bestemmelse af virkningsgrad Hvis det ikke er muligt at finde en pumpes virkningsgrad ud fra mærkeplader og leverandøroplysninger, kan virkningsgraden bestemmes ud fra målinger og følgende formel: η pumpe = Trykstigning over pumpe [kpa] flow[m3 /s] Effektoptag [kw] η motor η transmission En løftehøjde på 1 mvs svarer til en trykstigning på 9,8 kpa.

92 93 Tab i rørsystem, ventiler og komponenter Det er vigtigt at sikre små tab i ledningsnettet. Øget trykfald i rør, ventiler og øvrige komponenter medfører øgede eludgifter. Minimer antallet af ventiler og vælg så vidt muligt skyde- og/eller kugleventiler med fuldt gennemløb. Vælg rørdimensioner, der passer til den leverede væskemængde. Tabel 2 viser anbefalede strømningshastigheder og trykfald. Pump så langsomt, som det er muligt i den aktuelle driftssituation. Jo langsommere, der pumpes igennem ledningssystemet, jo lavere bliver elforbruget. Det kan således bedre betale sig at udnytte den tid, der er til rådighed, før væsken skal bruges, til at lade væsken sive igennem rørene, frem for at pumpe væskemængden igennem rørsystemet hurtigst muligt og herefter stoppe pumpen. At pumpe langsomt kræver ofte, at der er installeret en frekvensomformer foran pumpen. Optimering af pumpeanlæg Der findes flere muligheder for at optimere driften af et pumpelæg. Mulighederne fremgår af tabel 3. Omdrejningstalsregulering af pumper Specielt regulering af omdrejningstallet for pumper kan give store energibesparelser. Figur 4 viser den opnåelige effektreduktion som følge af regulering af omdrejningstallet i forhold til den mere energikrævende drøvleregulering med ventil. En simpel styring med frekvensomformer, hvor differenstrykket over pumpens tilløbs- og afgangsstuts holdes konstant, giver kun en lille energibesparelse i forhold til drøvlingen. Det er nødvendigt med en proportionalregulering, hvor differenstrykket på et fjernt punkt ude i pumpeanlægget holdes konstant, hvis der skal opnås væsentlig energibesparelse i forhold til drøvlingen. Et alternativ er en reguleringsform, hvor differenstrykket over pumpen ikke holdes konstant, men reguleres i afhængighed af det leverede flow. Det kræver kendskab til det leverede flow, fx via en flowmåler i pumpeanlægget. Der findes nu pumper på markedet, tørløbere og vådløbere, med indbygget proportionalregulering (beregnet ved indbygget processor), som ikke kræver en flowmåler installeret. Ved transportanlæg, hvor der er en højdeforskel, bliver energibesparelsen ved frekvensregulering lavere. Til eksempel er der i figur 4 vist effektoptag ved frekvensregulering af en pumpe med en højdeforskel, der udgør 1/3 af pumpens samlede løftehøjde. Eksempler på optimering af pumpeanlæg De næste tre eksempler illustrerer forskellige muligheder for at optimere pumpeanlæg. Eksempel 1 I en idrætshal er der installeret fire ældre varmeanlægspumper i kælderen til fordeling af varme til hallens forskellige varmeanlæg. Pumperne er i drift året Tabel 2 Anbefalede strømningshastigheder og trykfald for rør Driftstimer Nom. rørdimension Maks. strømnings Maks. trykfald pr. år [h] DN [mm] hastighed [m/s] [Pa/m] ,0 250 over 100 1, ,7 200 over 100 1,0 100

93 94 Tabel 3 Optimering af pumpeanlæg Emne Typisk besparelse Reducer driftstiden Stop varmeanlæggets pumper i sommerhalvåret 30-40% Urstyr pumper for cirkulerende brugsvand 50-70% On-off regulering af parallelle pumper 20-50% Optimer pumpeanlæggets virkningsgrad Kontroller pumpens korrekte størrelse 30-50% Udskift pumper med lav virkningsgrad 10-20% Epoxy-coating af løbehjul og pumpehus 10-20% Reducer tab i rørsystemet 20-40% Reducer tab i transmission og elmotor 5-10% Reguler pumpen i afhængighed af belastning Konstant differenstryk over pumpen 15-20% Proportionalregulering af pumpe 30-50% Proportionalreg. for transportanlæg med højdeforskel 20-40% Figur 4 Effektoptag ved omdrejningstalsregulering af pumpe Effektoptag i % Flow i % af nominel ydelse Drøvling Konst. diff.tryk over pumpe Proportionalregulering Proportionalregulering og 1/3 konstant løftehøjde Effektoptag ved drøvling samt ved omdrejningstalsregulering af pumper

94 95 rundt. Det samlede elforbrug til pumperne er ca kwh/år. Pumperne udskiftes til nye frekvensregulerede pumper med proportionalregulering, og de nye pumper stoppes desuden via hallens CTS-anlæg uden for fyringssæsonen. Hermed falder elforbruget til pumperne med 70%. Det svarer til en besparelse på kwh/år, og tiltaget er tilbagebetalt med energibesparelsen på fem år. Eksempel 2 På et rensningsanlæg er der fire pumper til transport af slamholdigt vand fra efterklaringstanke til renseanlæggets indløb. Pumperne er i drift året rundt, og de er omdrejningstalsreguleret vha. frekvensomformere i afhængighed af tilløbet til rensningsanlægget. Da pumperne transporterer aggressivt slamholdigt vand, eroderes løbehjul og pumpehus hurtigere end hos pumper, der pumper rent vand. Derfor vælges det ved en udskiftning at lade den nye pumpe coate indvending med en slidstærk og samtidig glat epoxybelægning. En efterfølgende måling i en prøvestand viser, at pumpens totalvirkningsgrad (pumpe+motor) er forbedret fra 50% til 60%, og den årlige elbesparelse under drift kan beregnes til kwh. Investeringen i epoxycoating er tilbagebetalt med energibesparelsen på mindre end et halvt år. Eksempel 3 På et mindre fjernvarmeanlæg er der installeret en 11 kw pumpe til cirkulation af varme til værkets ca. 300 forbrugere. Pumpen er i drift alle årets timer, og den er frekvensreguleret efter differenstrykket over pumpen. Det årlige elforbrug til pumpen er kwh. Tidligere var pumpen proportionalreguleret efter differenstrykket ude i nettet, men udgifter til telefonlinie og problemer med tryktransmittere ude i nettet medførte, at varmeværkets ledelse ændrede styringen til differenstryksstyring over pumpen. Efter et energitjek af varmeværket ændres pumpestyringen, så differenstrykket ikke holdes konstant, men reguleres i afhængighed af væskeflowet i fjernvarmenettet. Der opnås herved en indirekte proportionalregulering. Væskeflowet i anlægget kendes, da der er installeret flowmåler af hensyn til værkets beregning af leveret varmemængde. Ændringen af styringen medfører en elbesparelse på kwh/år. Ændringen i varmeanlæggets SRO-anlæg er tilbagebetalt med energibesparelsen på et år. Gode råd Minimer driftstiden for pumpeanlæg ved at stoppe pumpen manuelt, med ur eller føler Tilpas pumpens størrelse til behovet afdrej/udskift evt. løbehjulet Minimer tryktabet i rørsystemet Opdel evt. pumpesystemet på flere pumpeenheder Reguler pumpens omdrejningstal i afhængighed af behovet Pump langsomt, når det er muligt Foretag epoxycoating ved renovering af pumpen Stil krav til maskinleverandører ved nyindkøb: Pumper med høj virkningsgrad og driftspunkt ved pumpens bedste virkningsgrad Sparemotorer Direkte drev mellem motor og pumpe Store rør og ventiler med lavt trykfald Evt. frekvensregulering Kilder og yderligere oplysninger Håndbog i energirådgivning, pumper. DEF, 1992 Dok. for standardløsning; Udskiftning til mere effektiv pumpe. Dansk Energi Analyse, 1993 Dok. for standardløsning; Omdrejningsregulering af pumper. Dansk Energi Analyse, 1993 Elbesparelser i pumpesystemer. VVS-fabrikanternes kursus, 1994 Værktøj til elbesparelser i pumpesystemer. Dansk Energi Analyse, 1995 Vejledning, energibevidst projektering af pumpeanlæg. FRI, Pumpe ståbi. Teknisk Forlag, 1991

95 96 6n. Trykluft Trykluft bruges især i industrien, hvor ca. 12% af elforbruget går til trykluft. Luften bruges som arbejdsluft i værktøjer og aktuatorer, som transportluft, til beluftning m.m. Det er luft ved et tryk over typisk 0,3 bar, der betegnes trykluft. Alle tryk i dette kapitel angives som overtryk. Luftmængden angives i normal-m 3 (m 3 er således Nm 3. For trykluft er det luft ved 1 bar absolut tryk og 20 C). Tabel 1 viser eksempel på energiforbruget i trykluftanlæg. Produktion af trykluft er forbundet med betydelige energitab. Kun nogle få procent af kompressorens optagne energi bliver omsat som arbejde i trykluftudstyret. Resten er tab i form af varme. Figur 1 Elforbrug, kwh/m3 0,18 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 0 Elforbrug til produktion af trykluft Praktisk opnåeligt elforbrug Teoretisk forbrug Tryk, bar 12 Trykluftkompressoren Energiforbruget til fremstilling af trykluft afhænger af trykket som vist i figur 1. Figuren viser både det teoretiske forbrug og det praktisk opnåelige elforbrug. Det ses, at det praktisk opnåelige elforbrug til fremstilling af 1 m 3 luft ved 7 bar er 0,11 kwh. Tabel 2 viser typiske nøgletal for forskellige kompressortypers elforbrug ved fuld ydelse. Tabellen viser også typiske eleffekter i aflastet drift (tomgang). I praksis afhænger elforbruget til produktion af trykluft ikke kun af trykket og typen af kompressor, men også af hvordan kompressorens ydelse tilpasses det aktuelle forbrug af trykluft. I figur 2 er det vist for de mest udbredte kompressortyper og de mest almindelige reguleringsformer. Eleffekten er relativt stor for lavt belastede kompressorer. Derfor vælger man ofte at anskaffe flere mindre kompressorer og have fx to kørende fuldt belastede og kun benytte én mindre kompressor til at tilpasse luftproduktionen til luftforbruget. Tabel 1 Eksempel på energiforbruget i et trykluftanlæg Driftstid Belastning Effekt Elforbrug Elforbrugets Komponent h/år kw kwh/år fordeling % Kompressor Belastet: 60% 30, Aflastet: 40% 10, Køletørrer % 1, I alt

96 97 Figur 2 Kompressorers eleffekt ved forskellige belastninger Effekt i % af fuld effekt Oliesmurt skruekompressor, modulerende drift Oliesmurt skruekompressor, belastet - aflastet Oliefri skruekompressor, belastet - aflastet Stempelkompressor, belastet - aflastet Oliesmurt skruekompressor, frekvensreguleret Luftydelse, % Kompressorens gennemsnitlige eleffekt som funktion af luftydelsen ved 7 bar trykluft. Tabel 2 Nøgletal for forskellige kompressortyper Kompressortype Tryk bar Elforbrug kwh/m 3 Aflasteffekt i % af fuldlast Oliesmurt skruekompressor 7 0, Oliesmurt skruekompressor, frekvensreguleret 7 0,115 - Oliefri skruekompressor 7 0, Stempelkompressor 7 0, Lamelkompressor 7 0, Kapselblæser 1 0, Centrifugalkompressor (med forrotation) 1 0, Eksempel fra Saint-Gobain Isover (tidl. Glasuld) Glasuld producerede tidligere procesluft til fibreringsmaskiner m.m. ved hjælp af tre 4 bar oliesmurte skruekompressorer. Kompressorerne havde et højt elforbrug. Derfor blev de udskiftet med tre oliefri skruekompressorer, som var tilpasset trykbehovet på 2,8 bar og 2,0 bar. Ved udskiftningen faldt elforbruget fra MWh/år til MWh/år. Det faldt yderligere til MWh/år, da man efter et år sænkede det lave trykniveau fra 2,0 til 1,3 bar og lavede en bedre tilpasning af kompressorbestykningen til luftbehovet.

97 98 Aflaster Belaster Luftbehandling Behandlingen af trykluften omfatter normalt en rensning af luften samt en tørring, så der ikke udkondenseres vand, når luften afkøles i bl.a. udendørs rør. Tørringen af luften sker med køletørrer og/eller adsorptionstørrer. Elforbruget til køletørreren ligger typisk på 3% af kompressorens elforbrug. En adsorptionstørrer kræver betydeligt mere energi i form af varme eller trykluft til regenerering af det adsorberende materiale. Figur 4 Tryk Bestemmelse af lækagetab t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 Tid Fordelingsnet Figur 3 viser tryktabet i 100 m rørledning ved 7 bar. Tryktabet er omvendt proportionelt med det absolutte tryk. Tryktabet i fordelingsnettet bør holdes på et lavt niveau, om muligt under 0,2 bar fra kompressorstationen (efter sidste luftbehandlingsenhed) og ud til fjerneste punkt. Det vigtigste er at benytte store rør og dernæst korte rørstrækninger, eventuelt med en ringledning. Ved forbrugere, der med mellemrum aftager store mængder luft, kan der desuden etableres en luftbeholder. En lækage i form af et lille hul eller en revne kan medføre store tab af trykluft som vist i tabel 3. Lækagerne opstår typisk i lynkoblinger og flexslanger, som derfor bør benyttes mindst muligt. Lækagetabet kan bestemmes ved at holde kompressorstationen i drift i en periode, hvor virksomheden ikke producerer. Der skal være luftforsyning til alle maskiner med undtagelse af eventuelle blæseluftsteder og andet udstyr med permanent luftforbrug. I denne situation går hele luftproduktionen til lækagetab. Kører kompressoren belastet aflastet, se figur 4, noteres den samlede varighed af belastet-drift og af hele perioden. Lækagetabet bør holdes under 10% af den producerede trykluft (det er forholdsvis dyrt at komme endnu længere ned). Typisk bør man gennemgå nettet for lækager to til fire gange om året. Årligt elforbrug til lækagetab = L P DT Hvor (t 1 + t 2 + t 3 + t 4 + t 5 ) L = T DT = trykluftsystemets årlige driftstid (timer) P = den benyttede kompressors eleffekt (under belastet drift) (kw) Anvendelse af trykluft Trykluft anvendes i dyser, cylindre og trykluftmotorer til beluftning, transport, positionering, drift af værktøjer med meget mere. På grund af trykluftens lave energieffektivitet er det vigtigt, at den kun benyttes i tilfælde, hvor den er særlig velegnet. Nogle eksempler på en mulig substitution af trykluft er vist i tabel 4. Er det nødvendigt at bruge trykluft, bør der bruges luft ved det lavest mulige tryk. Eksempelvis vil man ved at skifte dyser til beluftning ofte kunne sænke trykket og luftforbruget.

98 99 Figur 3 Tryktabet i stålrør ved 7 bar Tryktab, bar per 100 m 1,0 Tabel 4 Eksempler på substitution af trykluft med mere energieffektive drev Trykluft-anvendelse Kan substitueres med 0,8 Ø25 Ø40 Trykluftmotor Håndværktøj Elmotor Elektrisk drevet værktøj 0,6 0,4 Ø50 Ø65 Ø80 Ø100 Positionering, spjæld Trykluftcylinder Renblæsning, tørring Direkte eldrev og stepmotor Elektrisk aktuator, hydraulikcylinder Blæser 0,2 Ø125 Ø150 Køling Vakuum-ejektor Blæser Vakuumpumpe 0, Trykluftmængde, m3/min Tabel 3 Lækagetab gennem et hul i trykluftnettet. 4 bar 6 bar 8 bar Huldiameter, mm m 3 /min. kw m 3 /min. kw m 3 /min. kw 1 0,04 0,2 0,06 0,4 0,08 0,6 5 1,1 5,4 1,5 9,4 2,0 14,6 10 4,3 21,0 6,0 37,0 7,8 57,0 Hullet regnes for cirkulært og skarpkantet. Tabet er angivet som m 3 /min. trykluft og omregnet til kompressoreffekt i kw. Eksempel fra Pressalit Pressalit brugte tidligere trykluftdrevne skruetrækkere til at skrue beslag på toiletsæder. I samarbejde med leverandører undersøgte man mulighederne for eldrevne skruetrækkere og fandt efter nogen tid en skruetrækker med det nødvendige moment. Energibesparelsen blev opgjort til kwh/år. Varmegenvinding Næsten hele elforbruget i trykluftkompressoren ender som varme. Er kompressoren placeret i et produktionslokale, er der mulighed for direkte at nyttiggøre varmen. Det kan gøres, uden at der skal betales varmegenvindingsafgift. Ønskes varmen udnyttet til opvarmning af andre lokaler, til brugsvandsopvarmning o.l. er potentialet omkring 70% af kompressorens elforbrug. Økonomien i en sådan varmegenvinding vil trods afgifterne ofte være god, som figur 5 viser.

99 100 Figur 5 Økonomien ved varmegenvinding i trykluftanlæg Gode råd Effekt, kw år Udnyttelsesgrad, % 4 år 2 år 1 år 100 Typiske tilbagebetalingstider ved varmegenvinding (luftbåren eller vandbåren) fra eksisterende trykluftkompressor som funktion af kompressorens mærkeeffekt og udnyttelsesgrad. Forudsætninger: Potentialet for genvindingsvarme udnyttes fuldt ud. Værdi af sparet varme er 44 øre/kwh. Der er en afgift på 52,5 kr./gj for varmegenvinding fra let proces til rumvarme. Kilder og yderligere oplysninger Compressed Air Manual. Atlas Copco, September 1998 Elbesparelser ved trykluftanvendelse. DEFU rapporter 367, 368, 369, maj 1996 Teknisk Nyt. Special Trykluft-pneumatik. Februar 1996 Energibevidst indkøb trykluft. Projekt Værktøjskassen, april 1996 og marts 2002 Energibesparelser ved trykluft. Dansk Energi Analyse, 2002 Erstat trykluft med direkte eldrev og blæsere m.m., hvor det er muligt Reducer trykluftforbruget ved at bruge bedre dyser, mindre aktuatorer m.m. Reducer nettrykket til det lavest mulige, eventuelt efter ændring af det udstyr, der stiller krav til det højeste trykniveau Opdel trykluftforsyningen på flere trykluftsystemer, hvis der er meget forskellige krav til trykniveauer Brug kompressorer med gode reguleringsmuligheder, hvis trykluftbehovet varierer meget. Det vil sige flere kompressorer, eventuelt af forskellig størrelse, med belastet-aflastet drift eller frekvensregulering. En stor beholderkapacitet er også god Anvend intelligent styring i stedet for kaskaderegulering til styring af to eller flere kompressorer Udnyt varmen fra kompressoren enten direkte eller via et varmegenvindingssystem Sluk for kompressorerne uden for arbejdstiden. I arbejdstiden bør produktionsafsnit og større maskiner frakobles trykluftforsyningen, når de ikke er i brug Minimer lækagetabet ved at gennemgå anlægget to til fire gange årligt Følg jævnligt op på trykluftanlæggets drift, bl.a. ved at føre en driftsjournal med timetællere, tryk m.m

100 101 6o. Vakuum Tabel 1 viser de typiske anvendelser af vakuum. De væsentligste anvendelsesområder er: Evakuering: Ved evakuering tømmes et kammer for luft, således at der skabes ønsket undertryk i emnet. Det gælder fx ved vakuumløftere for fastholdelse og løft af tunge emner, eller ved pakkerimaskiner for tømning af emballagen for luft, før den forsegles. På bryggerier tømmes flaskerne for luft, således at de hurtigere kan fyldes Fastholdelse af lavt tryk: På procesanlæg og ved eksempelvis papirmaskiner og trykkerimaskiner er der ofte behov for at fastholde et vist lavt tryk af hensyn til produktionen eller fastholdelse af papiret til trykkerimaskinens valser Transport og støvsugning: Der bruges vakuum til at transportere materialer i rør over kortere eller længere afstande. Det sker fx med slagteriaffald på slagterier eller ved støvsugning og ved transport af granulat Fastholde emner under bearbejdning Typer af vakuumpumper Der findes overordnet seks typer af vakuumpumper: Oliesmurt eller tørtløbende lamelpumpe Rootspumpen (kapselblæser) Cykloidpumpen (klopumpen) Sidekanalpumpen Vandringspumpen (væskeringsvakuumpumpen) Skruevakuumpumpen Der anvendes undertiden højtryksblæsere, hvis der kun stilles krav om et beskedent vakuum (0 til 25% vakuum). Tabel 1 Typiske anvendelser af vakuum Branche Plastvirksomheder Grafisk industri Papirfabrikker Medicinalindustrien Bryggerier Mejerier Metalindustrien Møbelindustrien Slagterier Sygehuse Anvendelse Transport af plastgranulat, vakuumformning, fasthold Trykkeri-, bogbinder- og skæremaskiner Sug i vire- og presseparti Procesanlæg og pakkerimaskiner Tapperianlæg, vakuumløft Procesanlæg og pakkerimaskiner, vakuumløft Vakuumløft og fasthold med vakuum Vakuumløft og fasthold med vakuum Vakuumløftere, transport af slagteriaffald og pakkerimaskiner Autoklaver, operationsstuer og centralsug på overvågningsstuer

101 102 Tabel 2 Trykniveauer og ydelser for vakuumpumper Vakuumpumpetype Laveste trykniveau Højeste ydelse Ejektorer 100 mbar abs. 90% vakuum 900 m 3 /h Lamelpumpe u. olie 100 mbar abs. 90% vakuum 500 m 3 /h Lamelpumpe m. olie 0,1 mbar abs. 99,99% vakuum 1600 m 3 /h Cykloidpumpen 50 mbar abs. 95% vakuum 500 m 3 /h Rootspumpen* 500 mbar abs. 50% vakuum m 3 /h Sidekanalpumpen 200 mbar abs. 80%vakuum m 3 /h Skruevakuumpumpen 0,05 mbar abs. 99,995% vakuum m 3 /h Vandringspumpen 33 mbar abs. 96,7% vakuum m 3 /h * Specielle udførelser med indre køling til 200 mbar abs. Figur 1 Typiske ydelseskurver for vakuumpumper Relativ ydelse, % Vakuum, absolut tryk i mbar Oliesmurt lamelpumpe Tørtløbende lamelpumpe Sidekanal pumpe Tabel 4 Optimering af elforbrug til vakuumanlæg Emne Typisk besparelse Tætning af lækager på vakuumanlæg 10-20% Parallelkobling af vakuumpumper (centralanlæg) 20-40% Skift fra sidekanalblæsere til rootspumper 25%

102 103 Tabel 2 viser det laveste trykniveau i mbar og højeste ydelse i m 3 /h for de enkelte pumpetyper. Trykniveauet afhænger af pumpens type, hvorimod pumpens ydelse i m 3 /h afhænger af pumpens størrelse. Ydelseskurver Som for pumper og ventilatorer findes der ydelseskurver for vakuumpumper, se figur 1. Kurverne bruges ved dimensionering af vakuumanlægget og ved udvælgelsen af den bedst egnede vakuumpumpe til anlægget. Modsat pumper og ventilatorer er der vendt om på tryk og ydelse i diagrammerne for vakuumpumper. Tabel 3 Virkningsgrad for vakuumpumper (pumpe+motor) Vakuumpumpetype Typisk virkningsgrad ved bedste driftspunkt Ejektorpumper (trykluftdrevne) 20% Oliefri lamelpumpe 60% Olietætnet lamelpumpe 80% Rootspumpe 50% Cykloidpumpe (klopumpe) 65% Skruevakuumpumpe 80% Sidekanalpumpe 35% Vandringspumpe 60% Virkningsgrad for vakuumpumper Den typiske virkningsgrad for vakuumpumper i deres bedste driftspunkt ses af tabel 3. Specielt sidekanalblæseren har en dårlig virkningsgrad. Det skyldes pumpens konstruktion, hvor en stor del af den tilførte energi ikke bliver omsat til trykstigning, men i stedet til varme. Reduktion af behov for vakuum Det er vigtigt at overveje, om det er muligt at reducere behovet for vakuum, specielt til transportformål, da der her er alternativer. Alternativer til transport kan være snegle, redlere og transportbånd. Disse alternativer kan dog have visse gener i form af højere installationsomkostninger, ufleksibel installation og støvgener, som bør tages med i overvejelserne af det bedste løsning. Optimering af vakuumanlæg Der findes flere muligheder for at optimere driften af vakuumanlæg. Det viser tabel 4. Lækage Lækage kan være årsag til stærkt øget elforbrug på vakuumanlæg. Fx vil et 20 mm hul på en vakuumslange på et vakuumanlæg, hvor der er 15% vakuum (850 mbar abs.), medføre et tab på 240 m 3 /time. Det svarer til ca. 2 kw i optagen eleffekt til en typisk vakuumpumpe. Lækager findes som regel hurtigt på anlæg med en enkelt vakuumpumpe, da anlæggets ydelse går betragteligt ned og anlægget dermed ikke virker efter hensigten. Men på anlæg med parallelkoblede vakuumpumper vil lækagen kunne forekomme i længere perioder, da anlægget blot vil koble flere vakuumpumper ind, hvis det lave tryk ikke kan holdes. Lækagerne kan normalt findes ved at lytte sig frem til dem i en pause eller lignende. Hvis det ikke kan lade sig gøre, findes der lytteudstyr, så man med mikrofon kan finde frem til lækagerne. Besparelser for vandringspumper For specielt vandringspumper gælder følgende forhold: Det er vigtigt, at kølevandet til vandringspumpen holdes så koldt som muligt. Jo koldere vandet er,

103 104 jo mere kondenseres der af vakuumdampe i pumpehuset. Herved suger pumpen mere, og der opnås en bedre virkningsgrad. Vakuumpumpens sluttryk er afhængigt af vandets damptryk Pumpehuset på en vandringspumpe kan med fordel epoxy-coates. En epoxy-coating forbedrer ikke virkningsgraden for en ny pumpe, men den kan fastholde virkningsgraden og forbedre den for en ældre og korroderet vandringspumpe. Styring af vakuumpumper Der findes følgende former for regulering af vakuumpumper: Falskluftsregulering (ingen regulering) On-off-regulering Intelligent regulering Omdrejningstalsregulering Falskluftsreguleringen benyttes i mindre vakuumsystemer. Reguleringen foregår med en ventil, som er placeret på sugesiden af vakuumpumpen. Reguleringen sikrer, at pumpen får tilstrækkelig køling uanset behovet for vakuum, men den har en særdeles dårlig energieffektivitet. Ved flere vakuumpumper på samme sugestreng benyttes ofte on-off-regulering, hvor pumper startes og stoppes i kaskade i afhængighed af sugetrykket i ledningen. Anlægget fordrer enten en vakuumtank eller stor akkumulering i ledningsnettet. Reguleringen har en rimelig energieffektivitet. Den intelligente regulering er en udbygning af on-offreguleringen. Den benyttes i større anlæg med flere forskellige pumpestørrelse på samme sugestreng. En PLC er i reguleringen er programmeret med de enkelte pumpestørrelser. Den måler trykket i sugeledningen og læser udviklingen i trykket og kan herudfra beregne det optimale valg af vakuumpumper på et givet tidspunkt. Reguleringen har en god energieffektivitet. Omdrejningstalsregulering af vakuumpumper kan anvendes på enkeltstående pumper og pumper i centralanlæg. Omdrejningstalsreguleringen foregår med en frekvensomformer, der holder konstant tryk i sugeledningen ved at regulere omdrejningstallet for pumpen. Herved opnås store energibesparelser og skånsom start, ligesom pumpen i perioder kan køre oversynkront (over 50 Hz), og dermed kortvarigt hæve ydelsen for pumpen. Reguleringen har en særdeles god energieffektivtet. Varmegenvinding Det er muligt at foretage varmegenvinding på vakuumanlæg. Det foregår enten via en varmeveksler i afkastrøret fra vakuumpumpen og/eller via en oliekøler, hvis der er tale om en oliesmurt lamelpumpe. Den genvundne varme kan udnyttes til rumopvarmning eller til opvarmning af brugsvand. Eksempel på energibesparelse På et bogbinderi anvendes der vakuum på stort set alle maskiner. Tidligere var der en eller flere vakuumpumper - også med blæseluft - tilknyttet hver maskine, i alt 21 stk. med en samlet installeret effekt på 71 kw. De er nu erstattet af et centralt anlæg, hvor seks pumper sørger for vakuum og blæseluft. Herved er støjen, varmebelastningen og olietågerne væk fra arbejdslokalet. Den samlede installerede effekt for de nye pumper er 49 kw. På det centrale anlæg sørger en styring for, at suge- og blæsetrykket holdes konstant. Det gøres vha. frekvensomformere, som regulerer de centrale pumper op og ned i hastighed i afhængighed af trykket i de centrale ledninger ud til maskinerne. Da bogbinderimaskinerne ikke konstant har behov for vakuum og blæseluft, opnås en energibesparelse ved det centrale anlæg,. Tidligere kørte de mange pumper konstant, mens der i det centrale anlæg i gennemsnit er 3-4 pumper i drift. Energibesparelsen ved det nye parallelkoblede anlæg er beregnet til kwh/år, og vedligeholdelsen er faldet med kr./år. Anlægget er tilbagebetalt med besparelsen på ca. 4 år.

104 105 Gode råd Reducer lækagetab på sugeledninger, benyt evt. lytteudstyr Skift fra enkeltstående pumper til parallelkoblet anlæg Udskift sidekanalblæsere med mere effektive pumper Undersøg regulering af vakuumpumper Epoxy-coating af vandringspumper Brug koldt kølevand til vandringspumper Stil krav til nye anlæg: Pumpens virkningsgrad Sparemotor Regulering af pumper, eksempelvis frekvensregulering Store rørdimensioner og dermed lille trykfald, hvor det er muligt Lavt trykfald i ventiler Lav hastighed i rørene for transportanlæg Varmegenvinding Kilder og yderligere oplysninger Energibevidst projektering af vakuumanlæg til materialetransport. F.R.I Energimappe. Busch Vakuumteknik A/S

105 106 6p. Hydraulik Hydraulikken har blandt andet fundet indpas i dansk industri på grund af følgende fordele: Figur 1 Komponenter i et simpelt hydrauliksystem Kontrollerede bevægelser og kræfter Overførsel af energi uden bevægelige dele Overførsel af store effekter vha. udstyr med minimal vedligeholdelse og høj driftssikkerhed Trinløs regulering af hastighed og kraft Anvendelse i næsten alle miljøer uanset temperatur, fugtighed og besmudsningsgrad 7 Emne Komponenter og tab i et hydraulisk system 5 6 Et hydraulikanlæg består, som vist i figur 1, af flere komponenter. Der er betydelige tab ved hver komponent, så det samlede udførte arbejde fra et hydrauliksystem udgør sjældent mere end 20% af elforbruget. Det store tab i et hydraulikanlæg betyder, at det er vigtigt at overveje alternativer i form af substitution. Det er imidlertid sjældent rentabelt på eksisterende anlæg. Til gengæld er det vigtigt at overveje substitution ved indkøb af nye anlæg. 3 2 M Elmotor Tabel 1 Komponenter og tab i et typisk anlæg Tab i elmotor 15% Tab i hydraulikpumpe 15% Tab i styringsventiler 45% Tab i rørføring og cylindre 5% Nyttiggjort arbejde 20% Samlet elforbrug 100% 2. Hydraulikpumpe 3. Overløbsventil 4. Retningsventil 5. Drøvleventil 6. Rørføringer 7. Cylinder (actuator)

106 107 Optimering af hydraulikanlæg På eksisterende anlæg er væsentlige muligheder for optimering vist i tabel 2. Da hydraulikanlæg er komplicerede anlæg med mange komponenter i en indbyrdes indviklet afhængighed, vil energibesparende tiltag på anlæggene i de fleste tilfælde fordre, at hydraulikleverandøren er med i arbejdet med kortlægning og identificering af besparelsestiltagene. Tabel 2 Energioptimering af hydraulikanlæg Emne Typisk besparelse Stop for anlægget ved standby 20-60% Sænk standbytrykket 10-40% Ydelsesreguleret pumpe 10-50% Regulering af hydraulikanlæg Som vist i figur 2 findes der overordnet fire muligheder for at regulere et hydrauliksystem. Tabene er forskellige ved de fire systemer. Figur 2 Reguleringssystemer og deres tab. Kilde: DEFU, 1995 Flow Flow Overstrømsregulering 3 3 Konstant tryk Tab 2 2 Tab 1 1 Udført arbejde Udført arbejde Flow Tryk Flow Tryk Konstant flow 3 3 Load Sensing Tab 2 2 Tab 1 1 Udført arbejde Udført arbejde Tryk Tryk

107 109 Gode råd Mål og vurder elmotorens optagne effekt under drift og i tomgang Indfør om muligt en start/stop styring af elmotoren på hydraulikanlægget Kontroller og reducer om muligt effektoptaget i aflast/standby perioder. Reguler pumpens omløbstal til den aktuelle arbejdscyklus Reducer tryktabet i systemet (bøjninger og ventiler) Vurder om tomgangseffekten kan reduceres, fx ved at olien ledes trykløst tilbage til tanken. Ved nyindkøb: - Vurder muligheden for at anvende elektrisk drev i stedet for hydraulik - Stil krav om pumper med variabel ydelse og om Load Sensing regulering - Få dokumentation for energiforbrug i tomgang og under drift Kilder og yderligere oplysninger Energioptimering ved industriel hydraulikanvendelse. DEFU, 1995 Energioptimering af hydraulik, hydraulikcases. DEFU, 1997 Håndbog i energirådgivning, hydraulik. DEFU, 1999 Hydraulik Ståbi. Teknisk Forlag, 1996

108 110 6q. Elmotorer Asynkrommotoren Der findes en lang række motortyper, men asynkronmotoren tegner sig for 95% af den samlede motorbestand, idet denne motor er billig, robust, kun kræver lidt vedligehold og kan startes og drives direkte fra elnettet. Asynkronmotoren består af to dele: En stator og en rotor. Motorens hastighed er bestemt at elnettets frekvens og antallet af polpar i motoren samt af motorens aktuelle belastning. En 2-polet maskine vil have et synkront omdrejningstal på o/min og en 4-polet maskine på o/min. Når motor- Tabel 1 Krav til sparemotorer Effektstørrelse Virkningsgrads- Virkningsgrads- [kw] krav (2-polet) krav(4-polet) 1,1 82,8 83,8 1,5 84,1 85,0 2,2 85,6 86,4 3 86,7 87,4 4 87,6 88,3 5,5 88,6 89,2 7,5 89,5 90, ,5 91, ,3 91,8 18,5 91,8 92, ,2 92, ,9 93, ,3 93, ,7 93, ,0 94, ,6 94, ,0 95,0 Oversigt over minimums virkningsgrad for en sparemotor. en belastes, vil omdrejningstallet ligge en smule under det synkrone, deraf navnet asynkronmotor. Motorens mærkeplade og virkningsgrad Motoren er forsynet med en mærkeplade, der kan give en række væsentlige oplysninger: Afgiven effekt i kw eller hestekraft (ældre motorer) Ampèreforbrug Spænding Cosϕ (effektfaktor) Nominelt omdrejningstal Byggemål, dvs. akselhøjde Tætningsklasse Evt. norm- og identifikationkoder Ud fra mærkepladen kan virkningsgraden for en 3-faset motor beregnes som: Afgiven effekt i W η motor = 3 spænding Ampereforbrug cosϕ En asynkronmotors virkningsgrad ligger typisk mellem 75% og 97%, afhængig af fabrikat og størrelse. De største motorer har den højeste virkningsgrad. Motorens virkningsgrad skyldes friktionstab, strømtab, jerntab og ventilationstab. Figur 1 viser virkningsgraden for en asynkronmotor. Asynkronmotoren dimensioneres normalt, så den har sin højeste virkningsgrad ved ca. 75% belastning. Ved belastningsgrader under 30-40% falder virkningsgraden hurtigt og særlig hurtigt for små motorer. Sparemotorer Sparemotoren er en energimæssigt optimeret asynkronmotor, hvor strømtab, jerntab og friktionstab er minimeret. En sparemotor har således højere virkningsgrad, længere levetid, samt mindre støj- og varmeafgivelse end almindelige asynkronmotorer. En Sparemotor opfylder kravet i EU/CEMEP-

109 111 Figur 1 Virkningsgrad for asynkronmotor som funktion af nominel effekt. Virkningsgrad (%) Akseleffekt (kw) 0 0,25 0, Næsten alle motorer på markedet ligger i det viste bånd. Figur 2 Virkningsgrad for 1,1 kw motor som funktion af belastning Virkningsgrad (%) Belastning (W) aftalen til motorer i effektivitetsklassen EFF1. Kravet er vist i tabel 1. Opfyldelse af disse virkningsgradskrav nødvendiggør anvendelsen af bedre materialer og lavere tolerancer i forbindelse med produktionen af Sparemotor- er. De større krav til Sparemotorer i forhold til standardmotorer betyder, at prisen på bliver højere. Merprisen tjenes dog hjem ved energibesparelser under driften i løbet af en årrække. Energibesparelsen alene kan sjældent forrente en

110 112 udskiftning af en eksisterende elmotor til en sparemotor, med mindre man samtidig kan gå ned i motorstørrelse, fx hvis den eksisterende motor er kraftigt overdimensioneret med deraf følgende dårlig virkningsgrad. Men det er rentabelt at overgå til sparemotor ved den løbende udskiftning af elmotorer, samt i forbindelse med etablering af nye anlæg. Ved at benytte sparemotorer kan der på motorer mindre end 1 kw spares op til 14% af elforbruget, og på motorer mellem 1 og 10 kw op til 6,5% af elforbruget i forhold til standardmotorer. Ved større motorer end 10 kw er besparelsen for sparemotoren i forhold til standardmotoren i reglen beskeden, men det bør undersøges i det enkelte tilfælde. Det er vigtigt at bemærke, at sparemotorer pga. optimeringen kører tættere på det synkrone omdrejningstal. Det kan for ventilations- og pumpeanlæg betyde højere ydelse og dermed højere elforbrug på trods af bedre virkningsgrad for motoren. EU s klassificering af motorer EU/CEMEP-listen indeholder desuden to yderligere klasser for motorers nominelle virkningsgrad. Figur 3 viser alle tre klasser i afhængighed af motorstørrelse. Hastighedsregulering af asynkronmotorer Der er flere muligheder for at regulere omdrejningshastigheden for asynkronmotorer: Triac-regulering To-hastighedsmotorer Frekvensregulering Mindre elmotorer kan reguleres i hastighed ved en simpel triac-regulering, som den kendes fra softstartere og fra lysdæmpere. Denne reguleringsmetode er dog forbundet med forholdsvis store tab, idet virkningsgraden for elmotoren falder, når den nedreguleres på denne måde. To-hastighedsmotorer har flere polpar, som der kan skiftes imellem. Eksempelvis svarer 2 og 4 polpar til 1460 o/min og 780 o/min. Her beholder elmotoren sin virkningsgrad i begge driftssituationer. Frekvensreguleringen er en trinløs regulering af elmotoren, hvor der ændres på den frekvens og den spænding, der tilføres elmotoren. Hermed opretholder elmotoren næsten samme virkningsgrad i alle driftssituationer. Dog har frekvensomformere et tab på ca. 4% af motorens fuldlasteffekt, som skal tillægges motortabet. Figur 3 EU s klassificering af virkningsgrad for elmotorer i afhængighed af motorstørrelse Virkningsgrad (%) EFF1 EFF2 EFF Mærkeeffekt [kw]

111 113 Effektivisering af elforbruget til motorer Tabel 2 viser mulighederne for at optimere på elforbruget til elmotorer. Brug af softstartere og frekvensomformere Elmotorer kan ikke tåle at blive startet ofte, da der udvikles varme i motorens viklinger på grund af startstrømmen. Denne varme kan til sidst brænde viklingerne over. Som tommelfingerregel kan motorer startes 3-6 gange i timen uden at tage skade. Det er en meget grov regel, idet problemerne med hyppige starter især er aktuelle, hvis motorens starttid er over 4 sek. (ved stjerne/trekant-start dog over 12 sek.). Ved kortere starttider er problemet ikke så stort, og en ubelastet motor kan starte flere tusinde gange i timen uden problemer. Problemet med hyppige starter kan begrænses ved fx at anvende en frekvensomformer eller en softstarter, som starter motoren langsomt op og dermed undgår den voldsomme varmeudvikling i viklingerne. For frekvensomformeren er der et tab på typisk 4% af fuldlasteffekten, for softstarteren er tabet ubetydeligt. Eksempler på optimering af elmotorer De følgende eksempler illustrerer forskellige muligheder for at optimering af elmotorer. Eksempel 1 På Carlsberg Bryggerierne i Valby sørger 25 sparemotorer i dag for at transportere cirka to millioner ølflasker i døgnet fra skylleriet til tapperiet, gennem kontrollen og videre til emballering og pakning. Sparemotorerne er blevet indkøbt ved almindelig udskiftning, over en seksårig periode. De 2,2 kw store sparemotorer har en virkningsgrad på 86% Tabel 2 Emne Optimering af elforbruget til motorer Typisk besparelse Anvendelse af sparemotor 0-15% Udskifte overdimensioneret motor med mindre 0-10% Stop elmotor, som kører i tomgang 10-50% Hastighedsregulering af elmotor 10-50% mod 80% for de udskiftede motorer. Det giver en årlig besparelse på 230 kwh pr motor eller en samlet elbesparelse på kwh, og merprisen for motorerne er tilbagebetalt på mindre end et år. Eksempel 2 En virksomheds trykluftanlæg består af en 55 kw skruekompressor. Målinger på kompressoren viser, at 75% af elforbruget bruges under aflastning af kompressoren, hvor der ikke produceres trykluft. Det store elforbrug skyldes, at kompressorens styring først efter længere tids aflast-kørsel stopper kompressoren. Trykluftfirmaet ændrer kompressorens styring, så kompressoren stoppes, når den har kørt aflastet i 5 min. Tidsintervallet på 5 min. sikrer elmotoren mod utilsigtet mange starter og dermed overophedning. Ændringen medfører en elbesparelse på 30%, og tiltaget er tilbagebetalt på 1 år. Eksempel 3 Til et mødelokale er der installeret et ventilationsanlæg. Driftsmønsteret for mødelokalet kan variere fra dag til dag. Nogle dage er der få personer i lokalet, andre dage er lokalet fyldt. Uanset driftsmønster kører ventilationsanlægget med samme hastighed. Anlægget ombygges til tohastighedsmotorer, hvorved effektoptaget ved halv hastighed falder til 1/3. Anlægget styres herefter i halv og hel hastighed afhængigt af driftsmønsteret for lokalet. Ved ombygningen halveres anlæggets elforbrug, og tiltaget er tilbagebetalt med besparelsen på knap 3 år.

112 114 Gode råd Tilpas motorens mærkeeffekt til opgaven Benyt sparemotorer, specielt ved nyindkøb Undgå tomgangsdrift for elmotoren Benyt hastighedsregulering med tohastighedsmotor eller frekvensomformer Stil krav til nye anlæg om motorstørrelse, virkningsgrad og regulering Kilder og yderligere oplysninger Energioptimering ved elmotordrift teknisk rapport. DEFU, Energioptimering ved elmotordrift - drevanalyse i praksis. DEFU, Håndbog i energirådgivning, Elmotor. DEFU, 2000.

113 115 6r. Mekaniske transmissioner Elmotorer i Danmark omsætter ca. 50% af det samlede elforbrug. En stor del af dette energiforbrug skal overføres fra elmotorer til slutanvendelser gennem mekaniske transmissioner. De mekaniske transmissioner består af remme, kæder og gear. Det bør specielt ved nyanlæg undersøges, om man helt kan undgå remtræk og gear. Får anlægget frekvensomformere installeret, vil en indregulering af omdrejningstallet kunne ske med frekvensomformerne, hvorved remtrækkets udveksling måske kan overflødiggøres. For nye ventilationsanlæg kan remtræk ofte undgås, hvis der monteres frekvensomformere, så en indregulering af luftydelsen i anlægget kan foretages med frekvensomformeren. Herved undgås tabet i remtrækket, og det giver en besparelse på 2-5% afhængig af remtrækkets type. Til gengæld er der tab i frekvensomformeren, men det tab opvejes rigeligt af den besparelse, der kan opnås, hvis ventilatorernes omdrejningstal i perioder kan nedreguleres. Remtransmissioner Remme kan inddeles i følgende grupper, som alle beskrives mere detaljeret nedenfor: Kileremme Fladremme Poly-V-remme Tandremme Kileremme Kileremmen er meget alsidig i sin funktion og derfor den mest udbredte type rem i dag. Kileremmen har navn efter sin form, der giver specielt god friktion, når remmen kiler sig ned i sporet på remskiven. Der findes overordnet set fire typer kileremme, se fig. 1. Fladremme Fladremmen er modsat kileremmen lille i højden og meget bred. På grund af fladremmens ringe højde, har remmen et meget lille bøjningstab og dermed Figur 1 De fire mest udbredte typer kileremme

114 116 en højere virkningsgrad end fx kileremmen. Omvendt har fladremmen den ulempe, at den på grund af sin form skal spændes meget kraftigt op, og det medfører risiko for større slid på lejerne i transmissionen. Tandremmen har en meget høj virkningsgrad uanset belastning for transmissionen. Tandremmen udvikler meget lidt støj, og opspændingen har ikke stor betydning, hvorfor belastningen på lejerne også er ringe. Tandremmens eneste ulempe er prisen, som er noget højere end for de øvrige remtyper. Figur 2 Fladrem Figur 4 Tandremme Poly-V-remme Poly-V-remmen er også en forholdsvis flad rem, som på undersiden er forsynet med langsgående, parallelle, kileformede ribber. Ribberne giver ikke som ved kileremmen en kilevirkning med skiven, men kun en større gribeflade. Derfor skal remmen ikke opspændes så hårdt som fladremme, men den opretholder stadig en rimelig høj virkningsgrad. Ulempen ved Poly-V-remmen er, at den er forholdsvis dyr. Figur 3 Poly-V-remmen Tandremme med trapeztænder, halvcirkelformede tænder og skråtstillede tænder. Typisk virkningsgrad for remtransmissioner Figur 5 viser den typiske virkningsgrad for et nyt remtræk med korrekt opspænding. Figuren viser også, at remskivernes størrelse har indflydelse på virkningsgraden for remtrækket. Jo større remskiver, jo højere virkningsgrad. Følgende faktorer udover remtypen har indflydelse på remtrækkets virkningsgrad: Tandremme Tandremmen er i princippet en fladrem med tværstillede tænder, som passer i et tilsvarende profil i remskiven. Remmen har synkront omløbstal med skiven, og der er derfor ikke noget sliptab. Skivediameterens størrelse. Jo større, jo højere virkningsgrad Remtrækkets belastning. Jo større, jo højere virkningsgrad Remtrækkets opspænding. For løst og for stramt sænker virkningsgraden Skævtræk sænker virkningsgraden

115 117 Figur 5 Virkningsgrad for remtyper som funktion af mindste remskivediameter. Kæder Kæder er kompakte enheder, der kan overføre store kræfter på en relativ lille plads. De mest almindelige kædetyper er rullekæden og tandkæden. En kædetransmission kan sammenlignes med en tandrem, og tandremmen vil i de fleste tilfælde også kunne erstatte kædetransmissionen. Kædetransmissioner støjer forholdsvis meget og kan ikke anvendes ved høje periferihastigheder, som det fx er tilfældet med remme. Ved udformning af kædetræk bør centerafstanden mellem de to tandhjul være mellem gange den afstand, der er mellem leddene (pitch) i kæden. Ved pulserende drift bør centerafstanden dog ikke være højere end gange kædens pitch. Hvis centerafstanden er længere end 80 gange kædens pitch, eller hvis udvekslingen er større end 10 gange, bør transmissionen opdeles i flere kædetræk i serie. Kæder er ikke så følsomme over for opstramningen, da slip ikke kan forekomme, så kravet til lejer er minimalt. Smøringen af kæden er den vigtigste vedligeholdelse. For nogle kæders vedkommende er overfladebehandlingen eller kædens materiale valgt, så yderligere smøring er unødvendig. Den typiske virkningsgrad for en nyopsat kædetransmission er 97-98% pr. trin. Er kædetransmissionen meget slidt, fx hvis den er udsat for meget støv, kan virkningsgraden i visse tilfælde reduceres til ca. 90%. Gear Ved geartransmissioner overføres effekten fra det ene tandhjul til det næste vha. tandhjulets tænder. Tabel 1 Virkningsgrad for forskellige geartyper Gear-type Udveksling Virkningsgrad Tandhjulsgear for hvert trin 97-98% Planetgear 1: % 1: % 1: % 1: % Snekkegear 1: % 1: % 1: % 1: %

116 118 Gear laves i mange afskygninger og specialfremstilles ofte til den enkelte maskine. Figur 6 og 7 viser de vigtigste former for gear. Specielt udvekslingen har stor betydning for virkningsgraden for gearsystemer. Planetgear og snekkegear har lave virkningsgrader ved høje udvekslingsforhold. Tabel 1 viser virkningsgraden for forskellige geartyper. Effektivisering af elforbruget til mekaniske transmissioner Mulighederne for at optimere på elforbruget til mekaniske transmissioner er illustreret i tabel 2. Tabel 2 Energioptimering af mekaniske transmissioner Emne Typisk besparelse Undgå remtræk, anvend direkte drev 2-5% Anvend store remskivediametre 5-10% Belastning skal passe til remtrækkets ydeevne 5-10% Remtrækket skal være korrekt opspændt 5-10% Undgå skævtræk 5-10% Udskift snekkegear med tandhjulsgear 30-50% Remskiverne ændres, så den mindste remskive er 250 mm. Hermed hæves virkningsgraden for drevet fra 96% til 98%, og besparelsen kan beregnes til kwh/år. Eksempel 2 På Carlsberg Bryggerierne sørger 200 drev-enheder for, at ca. 1,5 mio. flasker i døgnet bliver transporteret rundt på hele virksomheden. Carlsberg har forsøgsvis renoveret det ene af drevene for at undersøge den opnåelige energibesparelse. Der er tale om et transportbånd drevet at et snekkegear med udvekslingen 1:35, som igen er drevet af en standardmotor med frekvensomformer. Virkningsgraden for gearet er 55%, virkningsgraden for standardmotoren er 74%, og virkningsgraden for frekvensomformeren er 95%. Det giver en samlet virkningsgrad for drevet på 39%. Drevet bygges om, så der i stedet anvendes tandhjulsgear med en udveksling på 1:10,4 og remtræk med en udveksling på 1:3,4 samt en sparemotor. Virkningsgraden for gearet er 98%, for remtrækket 98%, og for sparemotoren 81%. Frekvensomformeren er bibeholdt med sin virkningsgrad på 95%. Hermed kan den nye samlede virkningsgrad beregnes til 74%. Effektoptaget for drevet falder fra 1610 Watt til 840 Watt, og det giver en besparelse på 48%. Hvis Carlsberg overfører disse resultater til alle sine drev, vil det svare til en elbesparelse på kwh/år. Investeringen i ombygningen af drevene vil være tilbagebetalt på 2-3 år. Eksempler på optimering af mekaniske transmissioner Figur 6 Planetgear De følgende to eksempler illustrerer forskellige muligheder for at optimering af mekaniske transmissioner. Eksempel 1 På en virksomhed overfører en transmission 40 kw i 16 timer dagligt, 220 dage om året. Transmissionen er en dækket smalkilerem i B-profil (SPB), og den mindste remskive er 160 mm.

117 119 Figur 7 De mest anvendte geartyper a) tandhjulsgear med udvendig fortanding, b) tandhjulsgear med indvendig fortanding, c) tandstangsgear, d) vinkelgear, e) skrueskåret gear og f) snekkegear. Gode råd Kilder og yderligere oplysninger Undgå om muligt remtræk. Anvend direkte drev mellem motor og belastning Tilpas remtrækkets effektoverførsel til belastningen Benyt så store remskiver som muligt Sørg for korrekt opspænding af remtrækket Undgå skævtræk Undgå snekkegear med stor udveksling, skift evt. til tandhjulsgear Benyt gear med høj virkningsgrad Vedligehold kæder og gear mht. smøring Vælg korrekt olie og overfyld ikke gear Energioptimering ved elmotordrift teknisk rapport. DEFU, 1997 Energioptimering ved elmotordrift drevanalyse i praksis. DEFU, 1997 Værktøj til rådgivning på remtransmissioner, delrapport 1 og 2. DEFU, 1999 Opslagsværk over remtransmissioners karakteristika og energieffektivitet. DEFU, 1999

118 120 6s. Belysning I virksomheder og institutioner tegner belysningen sig for en stor andel af elforbruget. Samtidig er der ofte gode muligheder for at optimere anlæggene. Disse forhold gør, at det er formålstjenligt at kigge på elforbruget til belysning. Belysningsanlægget består af lyskilder og armaturer inkl. forkoblingsudstyr (spoler), samt evt. reguleringsudstyr (lysdæmpning, bevægelsesmeldere mv.). Tabel 1 viser, hvor stor en del af elforbruget belysningen udgør i forskellige brancher. gennem bygningsreglementet. Tabel 2 viser en oversigt over belysningsstandarderne. Standarderne opererer med belysningsniveauer, se tabel 3. Belysningsniveauet angives i lux (lumen/ m 2 ). Jo højere lux-værdi, jo mere lys er der på arbejdsstedet. Lyskilder Tabel 1 Branche Andel af elforbrug til belysning Industri 7% Andel Handel & Service 29% Off. virksomheder 31% Boliger 17% Belysningsniveau For at opnå et ensartet og veldefineret belysningsniveau på arbejdspladser, er der lavet standarder på området. Standarderne er gjort til myndighedskrav Tabel 2 Standard Oversigt over belysningsstandarder Benævnelse DS 700 Kunstig belysning i arbejdslokaler, 1997 DS 703 Retningslinier for kunstig i sygehuse, 1983 DS 704 Belysning. Definitioner, 1998 DS 705 Kunstig belysning i tandlægeklinikker, 1980 DS 707 Idrætsbelysning Halvcylindrisk belysningsstyrke, 2001 DS/EN Lys og belysning Sportsbelysning, 2000 Der er stor forskel på de enkelte lyskilder med hensyn til energieffektivitet og komfort. Lyskilderne har et effektoptag til selve lyskilden plus i mange tilfælde et forbrug til en forkobling/starter (forkoblingsenhed), samt ved lavvolt til en transformer. Effektnøgletallet i Watt/m 2 angiver den nødvendige effekt for at belyse et gennemsnitligt lokale på 1 m 2 til 100 lux. Nøgletallet kan bruges til at sammenligne de enkelte lyskilder samt til overslagsberegning over effektbehov og energibesparelser. Der er også stor forskel på de enkelte lyskilders levetid. Der kan være op til en faktor 30 i forskel på levetiden for to forskellige lyskilder. Lavere levetid for en lyskilde betyder højere driftsomkostninger til lyskildeudskiftning. Tabel 4 indeholder en oversigt over lyskilder. Da lyskilder besidder forskellig evne til at vise farver, er det vigtigt at vælge den rette lyskilde til opgaven. Tilsvarende er det væsentligt at vælge den rigtige lysfarve. Lyskildernes farvegengivende egenskaber (Ra-indeks), samt lysfarve kan ses i lyskildekatalogerne. Armaturer Armaturet indeholder fatninger og evt. forkoblingsudstyr. Herudover er armaturets funktion at rette lyskildens lys mod arbejdsplanet. Armaturets virkningsgrad beskriver, hvor stor en del af det lys, som lyskilden udsender, der rent faktisk kommer ud

119 121 Tabel 3 Typiske belysningsniveauer angivet i belysningsstandarderne Belysningsniveau Anvendelse 50 lux Garager, trapper, gange, stalde og alm. rengøring af alle lokaler 200 lux Grovere arbejde i industien, lejlighedsvis arbejde på kontorer, normklasser på skoler, skoleidræt 500 lux Mellemfint arbejde i industrien, vedvarende kontorarbejde, tavlebelysning på skoler 750 lux Idrætsopvisning med TV-optagelser 1000 lux Arbejde med fine detaljer og farver i alm. samt grafisk industri. Tabel 4 Oversigt over lyskilder Lyskildetype Lyskilde Forkob. Total- effekt Lysstrøm Nøgletal Levetid Watt Watt Watt Lumen Watt/m2 (100 lux) timer Glødeampe , Halogen lyskaster , Lavvolt halogen , Lavvolt halogen ny generation , Kompaktlysstofrør alm , Kompaktlysstofrør HF , A-pærer (lavenergipærer) , Lysstofrør alm. 1 pulver , Lysstofrør alm. 3 pulver , Lysstofrør alm. 5 pulver , Lysstofrør HF 1 pulver , Lysstofrør HF 3 pulver , Lysstofrør HF 5 pulver , T5-lysstofrør HF 3 pulver , Kviksølvlampe , Højtryksnatrium alm , Højtryksnatrium god farvegeng , Halogen-kviksølv , Metalhalogen , af armaturet. Højere virkningsgrad betyder færre armaturer i belysningsanlægget og dermed lavere elforbrug. Tabel 5 viser armaturvirkningsgrad og resultat ved brug af et ældre ineffektivt armatur i et mørkt lokale og et nyt effektivt armatur i et lysere lokale.

120 122 Når man vælger armaturer, er det vigtigt at sikre sig mod generende ubehagsblænding. Ubehagsblænding opstår, når der er for store luminansforskelle mellem de synlige dele af armaturerne og lokalets overflader. Ubehagsblænding skyldes normalt armaturer, som direkte virker blændende. Det kan undgås ved at vælge velafskærmede armaturer, ligesom lyse overflader i lokalet kan reducere ubehagsblænding. I DS 700 findes krav til begrænsning af ubehagsblændingen (maksimalt blændingstal). Med belysningsprogrammer kan man beregne ubehagsblændingstallene og dermed sikre, at kravene i fx DS 700 er opfyldt. Uanset hvilken optimeringstype, man anvender, skal man dog sikre sig, at belysningskvaliteten fortsat er i orden. Optimering af belysningsanlægget Der er adskillige måder at optimere belysningsanlægget på. De kan sammenfattes i tre grupper. Tabel 6 viser de typiske besparelser ved de forskellige grupper, som er: Minimering af behov for belysning Optimering af lyskilder/armaturer/forkoblinger Optimal behovstilpasning og udnyttelse af indfaldende dagslys Udnyttelse af dagslys Specielt udnyttelse af dagslysindfaldet kan give store energibesparelser. Udnyttelse af dagslyset kan ske ved en on-off eller trinløs styring af lysudsendelsen fra armaturerne afhængig af den indfaldende mængde dagslys. Begge systemer styres af en lysføler, der er placeret i det oplyste lokale. En on-off styring virker ved, at kunstlyset slukkes helt eller i grupper i afhængighed af det indfaldende dagslys. De pludselige tænd/sluk kan give gener, ligesom besparelsen bliver mindre end ved trinløs styring. En trinløs styring regulerer lysudsendelsen fra armaturerne trinløst ved hjælp af elektroniske forkoblinger. Armaturerne skal være udstyret med dæmp- bare, elektroniske højfrekvente forkoblinger. Denne metode giver en stor besparelse, uden at der opstår gener, da der ikke sker pludselige ændringer, og belysningsniveauet i lokalet holdes konstant. Følgende forhold har desuden indflydelse på en god udnyttelse af dagslyset: Vinduesarealet Vinduernes orientering Lyse farver på vinduesrammer Rigtig valg af solafskærmning til vinduerne Eksempler på udskiftning af ældre belysningsanlæg De følgende to eksempler illustrerer forskellige muligheder for udskiftning af ældre belysningsanlæg. Lyskildeomkostningerne er i begge eksempler beregnet ud fra lyskildernes brændetid divideret med levetiden og ganget med lyskildens stk.-pris inkl. omkostning til udskiftning. Eksempel 1 En ordreproducerende virksomhed har i et produktionslokale et belysningsanlæg til almenbelysning. Det er på 6 rækker á 17 ældre armaturer med 2 x 58 Watt lysrør. Anlægget har en optagen effekt på 14,7 kw. Belysningsniveauet i lokalet er lige under 200 lux. Virksomheden indhenter tilbud på et nyt og energieffektivt belysningsanlæg med elektroniske højfrekvente forkoblinger, der trinløst kan ændre lysudsendelsen fra armaturerne i afhængighed af det indfaldende dagslys, og hvor der kan opnås et belysningsniveau på ca. 200 lux. Det indhentede tilbud lyder på 6 rækker á 11 armaturer med hver 2 x 58 Watt lysrør. Tabel 7 viser virksomhedens besparelse ved at installere de nye armaturer og udnytte dagslysindfald i fabrikslokalet. Eksempel 2 Et varehus har henover kiosk, bistro og bagerudsalg installeret i alt 170 downlights med hver 50 Watt lavvolt halogenspot. Varehusets installatør gør opmærksom på det høje elforbrug og tilbyder at udskifte de 170 downlight til nogle nye med indbygget kompaktlysstofrør. Tabel 8 viser besparelsen ved

121 123 Tabel 5 Sammenligning mellem et ældre og et nyt belysningsanlæg Ældre ineffektivt armatur uden reflektor og med Nyt energieffektivt armatur med reflektor, gulnet gitter i et lokale med mørke vægge lavluminansgitter og HF-forkobling Armaturvirkningsgrad: 40% Armaturvirkningsgrad: 60% Farver på vægge og loft: mørke Farver på vægge og loft: lyse Belysningsvirkningsgrad: 25% Belysningsvirkningsgrad: 50% Antal armaturer: 16 stk. Antal armaturer: 8 stk. Effektoptag pr. armatur: 45 Watt Effektoptag pr. armatur: 35 Watt Samlet effektoptag: 720 Watt Samlet effektoptag: 280 Watt Belysningsniveau: 200 lux Belysningsniveau: 200 lux Tabel 6 Typiske besparelser ved optimering af belysningsanlæg Emne Typisk besparelse Minimering af belysningsbehov Anlæg opdelt på særbelysning og almenbelysning 50% Lyse farver på vægge og lofter i forbindelse med ændring af belysningsanlæg 20% Brug af bevægelsesmelder eller gennemgangslys 75% Optimering af anlæg Skift fra glødelamper til lysrør 80% Skift fra kviksølv til højtryksnatrium eller lysrør 35% Skift fra halogen lyskastere til metalhalogen 75% Skift fra ældre 2-rørs armaturer uden reflektor til nye 1-rør med reflektor og elektronisk forkobling 65% Skift fra ældre 3-rørs kontorarmaturer til nye 1- rørarmaturer m. reflektor m. gitter 65% Styring og udnyttelse af dagslys On-off styring 30% Trinløs styring 60%

122 124 Tabel 7 Besparelse ved installering af nye armaturer og udnyttelse af dagslysindfald i fabrikslokale Emne Før Efter Antal lyskilder 204 stk. 132 stk. Effektoptag pr. lyskilde inkl. forkobling 72 Watt 60 Watt Samlet effekt 14,7 kw 7,9 kw Besparelse ved trinløs regulering 30,0 % Årlig benyttelsestid timer timer Årligt elforbrug kwh kwh Årlige elomkostninger kr kr. Levetid for lyskilder timer timer Årlige lyskildeomkostninger kr kr. Samlede årlige omkostning kr kr. Årlig besparelse kr. Investering kr. Tilbagebetalingstid 5,0 år Tabel 8 Besparelse ved overgang fra halogenspot til kompaktlysstofrør hos varehus Emne Før Efter Antal lyskilder 170 stk. 170 stk. Effekt pr. lyskilde inkl. tab. 55 Watt 14 Watt Samlet effekt 9,4 kw 2,4 kw Årlig benyttelsestid timer timer Årligt elforbrug kwh kwh Årlige elomkostninger kr kr. Levetid for lyskilder timer timer Årlige lyskildeomkostninger kr kr. Samlede årlige omkostning kr kr. Årlig besparelse kr. Investering kr. Tilbagebetalingstid 3,8 år

123 125 Gode råd Kilder og yderligere oplysninger Sluk for unødvendigt brændende belysning. Det kan også betale sig at slukke for lysstofrør. Benyt tidsur/lysføler og/eller bevægelsesmeldere til opgaven Vælg lyse farver til lokalets vægge og lofter og vinduesrammer. Lyse farver giver højere belysningsvirkningsgrad og mindre ubehagsblænding Tilpas anlægget til opgaven. Belysningsniveauet bør differentieres i lokalet efter behov. Anvend særbelysning ved de enkelte arbejdspladser Anvend de mest energieffektive lyskilder til opgaven, dog under hensyntagen til belysningskomfort (især farvegengivelsen) Halogenbelysning bør kun anvendes til effektbelysning, ikke grundbelysning Anvend de mest energieffektive armaturer evt. med elektroniske højfrekvente forkoblinger (HF). HF-forkoblinger giver lavere elforbrug og længere levetid for lysrørene, samt flimmerfrit lys uden stroboskopeffekt Udnyt dagslysindfaldet i lokalet ved on-off eller trinløs regulering Vedligehold belysningsanlægget regelmæssigt. Udskift lyskilder med ens driftsbetingelser samtidig (gruppeskift), og rengør i den forbindelse armaturerne. Rengjorte armaturer giver højere belysningsvirkningsgrad BPS-publikation 132. Lysstyring. Byggecentrum, 2000 God og energirigtig butiksbelysning. DELTA Lys & Optik og Lysteknisk Selskab, 1997 God og energirigtig industribelysning. DELTA Lys & Optik og Lysteknisk Selskab, 1995 God og energirigtig kontorbelysning. DELTA Lys & Optik og Lysteknisk Selskab, 1993 God og energirigtig skolebelysning. DELTA Lys & Optik og Lysteknisk Selskab, 1993 Elektriske lyskilder. Lysteknisk Selskab, 1993

124 126 6t. Kontorapparater og standbyforbrug Andelen af elektronik i vores dagligdag er stigende. Ud af det samlede elforbrug i Danmark anvendes ca. 2% på elektroniske apparater på arbejdspladsen og i hjemmet. PC ere Det typiske forbrug til PC ere ses i tabel 1. Forbruget i standby dækker over den tilstand, at apparatet ikke benyttes, men alligevel står tændt. Eksempelvis kan skærmen på en PC er blive sort under standby, men er hurtigt klar, når musen eller tastaturet berøres. Printere Det typiske forbrug til printere ses i tabel 2. Specielt laserprinterne har et varierende effektoptag. Det skyldes primært varmelegemer til tørring af farvepulver, når det er påført papiret. Kopimaskiner Det typiske forbrug til kopimaskiner ses i tabel 3. På samme måde som for printerne varierer forbruget til kopimaskiner afhængigt af aktiviteten. Det skyldes dels varmelegemer til tørring af farvepulver på papiret, dels belysning af originalen, der skal kopieres fra. Tabel 1 Effektoptag til PC er Emne Driftsforbrug Standbyforbrug Alm. centralenhed Watt Watt Server centralenhed Watt Watt Traditionel 14 skærm 60 Watt 50 Watt Traditionel 17 skærm 70 Watt 60 Watt Traditionel 20 skærm 80 Watt 70 Watt Ny 15 fladskærm 25 Watt 20 Watt Ny 19 fladskærm 50 Watt 45 Watt Højttalere 5 Watt 5 Watt Scanner 5 Watt 5 Watt Eksternt modem 5 Watt 5 Watt Bærbær PC er samlet 20 Watt 15 Watt Tabel 2 Effektoptag til printere Tabel 3 Effektoptag til kopimaskiner. Emne Driftsforbrug Standbyforbrug Inkjetprinter 25 Watt 5 Watt Mindre laserprinter 200 Watt 20 Watt Netværks laserprinter 400 Watt 100 Watt Emne Driftsforbrug Standbyforbrug Lille bordmodel 500 Watt 75 Watt Større kontormodel 1000 Watt 150 Watt Stor professionel model 1500 Watt 250 Watt

125 127 Telefaxer Det typiske forbrug til telefaxer ses af tabel 4. Der findes to mærknings-ordninger, som kort beskrives i det følgende: Tabel 4 Effektoptag til telefax Energy Star Energipilen Emne Driftsforbrug Standbyforbrug Termofax el Watt 15 Watt inkjetfax Fax til alm. papir 300 Watt 30 Watt Optimering af elforbrug til kontorapparater De væsentligste muligheder for optimering af elforbruget til kontorapparater er: Sluk for apparaterne uden for arbejdstid, og når de ikke benyttes Overgå til economy/sleep mode på apparaterne Bemærk, at de to ordninger ikke arbejder med helt de samme krav. Derfor stemmer nogle talværdier ikke helt overens i de medtagne skemaer for de to systemer. Energy Star (sleep mode) Energy Star mærkede kontorapparater kan automatisk gå i dvale i de perioder, hvor apparaterne ikke benyttes. Mærkningen er en norm fra USA, og de fleste fabrikanter af kontorapparater er i dag tilsluttet ordningen. Normen stiller krav til maksimalt effektoptag for kontorapparater i sleep mode. Ordningens krav til kontorapparater kan ses på det amerikanske miljøministeriums hjemmeside Tabel 5 viser typiske forbrug i sleep mode for kontorapparater. Tabel 5 Reduktion i elforbrug ved overgang fra standby til sleep mode Emne Standbyforbrug Sleep mode Reduktion PC er Traditionel 17 skærm 60 Watt 5 Watt 92% Plasma fladskærm 25 Watt 5 Watt 80% Centralenhed 40 Watt 30 Watt 25% Printer Mindre laserprinter 20 Watt 10 Watt 50% Netværks laserprinter 100 Watt 20 Watt 80% Kopimaskine Større kopimaskine 150 Watt 100 Watt 33% Stor proffesionel kopimaskine 250 Watt 175 Watt 30% Telefax Laser fax til alm. papir 30 Watt 20 Watt 33%

126 128 Rent praktisk foregår overgangen til sleep mode ved, at man i menuen på det enkelte apparat indstiller den tid, der skal gå, efter at udstyret er brugt sidste gang, til apparatet går i sleep mode. Tiden indstilles fx til 10 min. På PC eren kan dette ske i styresystemet under egenskaber for skærmopsætning, hvor der findes en Energy Star opsætning. Det må forventes, at apparater i sleep mode skal bruge lidt tid, før de er klar igen. Det skyldes, at dvaletilstanden i princippet slukker for apparaterne. For printere og kopimaskiner betyder det at tørresektionen først skal opvarmes til den ønskede temperatur, før de kan benyttes. Det kan derfor være nødvendigt for visse apparater, at tidsperioden før overgang til dvaletilstand er længere, fx 30 min, så ofte benyttede apparater ikke når at blive slukket i dagtimerne. Energipilen Ud over Energy Star-mærket, der gives til produkter med en energibesparende sleep mode, findes også Energipilen, der kun kan opnås af de mest energieffektive apparater på markedet. Kriterierne for Energipilen udformes af den europæiske Group for Energy Efficient Appliances (GEEA), hvor Energistyrelsen repræsenterer Danmark. Kriterierne justeres hvert år, så kun de ca. 25% bedste produkter inden for hver kategori kan leve op til dem. Energipilen kan tildeles kontor/it-udstyr samt TV, video og HiFi-udstyr mv. Det er frivilligt - og gratis - at registrere produkter for producenter/importører/forhandlere. Tabel 6 viser de primære kriterier for Energy Star og Energipilen for udvalgt Kontor/IT-udstyr (2002). Tabel 6 De primære kriterier for Energy Star og Energipilen for udvalgt kontor/it-udstyr PC er Energy Star GEEA/Energipilen Off mode 5W Sleep mode med integreret skærm Efter 30 min/35 W Efter 30 min/15w Sleep mode uden integreret skærm Efter 30min/15 W Efter 30 min/10w Monitor Energy Star GEEA/Energipilen Sleep mode 15W Deep sleep mode 8 W m. USB-port Efter 70 min/4 W u. USB-port Efter 70 min/2 W Printer/Telefax (og kombination) (Alm. sort/hvid) Energy Star GEEA/Energipilen Off mode 1W Sleep mode: 0 < ppm < 10 Efter 5 min/10w Efter 5 min (fax: 5 min)/5w 10 < ppm < 20 Efter 15 min/20w Efter 15 min (fax: 5min)/10W 20 < ppm < 30 Efter 30 min/30w Efter 30 min (fax: 15 min)/30w 30 < ppm < 44(GEEA: 40) Efter 60 min/40w Efter 60 min (fax: 15 min)/30w (GEEA: 40)44 < ppm Efter 60 min/75w Efter 60 min (fax: 15 min)/30w Tabellen viser de primære kriterier for Energipilen og Energy Star. (ppm: Kapacitet i sider pr. minut)

127 129 Se mere på og og Udover elbesparelsen giver energimærkerne også virksomheden større sikkerhed mod brand, da der ikke utilsigtet opstår overophedning i apparaterne uden for brugstiden. Standby på øvrigt udstyr Udover kontorudstyret findes der en lang række apparater, der ofte står med standbyforbrug året rundt med et unødvendigt elforbrug til følge. Tabel 7 viser en oversigt over standbyforbruget i alment forekommende apparater. Den danske hjemmeside giver mere information om typiske standbyforbrug. Eksempler på optimering af elforbrug til kontorapparater og standby De følgende tre eksempler illustrerer forskellige muligheder for optimering af elforbrug til kontorapparater og standby. Eksempel 1 En virksomhed har fem mellemstore kopimaskiner, som altid står tændt. Sleep mode er ikke aktiveret. Eforbruget til kopimaskinerne er kwh/år. Kopimaskinerne indstilles til sleep mode efter 30 minutter stilstand, og virksomheden monterer ur, der slukker for kopimaskinerne uden for arbejdstid. Herved falder elforbruget til kwh/år, og den opnåelige besparelse kan beregnes til kwh/år. Eksempel 2 På en virksomhed er der forholdsvis konstant 10 PC ere og 5 laserprintere, der aldrig bliver slukket, og hvor sleep mode ikke er aktiveret. Det årlige elforbrug til apparaterne beregnes til kwh. PC erne og printerne indstilles til sleep mode, og de slukkes så vidt muligt efter arbejdstid. PC ernes skærme slukkes desuden ved møder eller andet længerevarende fravær. Elforbruget falder hermed til kwh/år, og den opnåede besparelse er kwh/år. Eksempel 3 En virksomhed har ca. 50 apparater i form af ladere til mobiltelefoner, boremaskiner, batteriladere, mikroovne, TV-apparater m.m. Standbyforbruget for disse apparater kan beregnes til kwh/år. Installationerne på virksomheden ændres, så alle stikkontakter på nær EDB-stikkontakter gøres spændingsløse uden for arbejdstiden vha. en urstyring. Ved overarbejde kan urstyringen overstyres med en manuel afbryder. Ved hjælp af urstyringen reduceres standbyforbruget til kwh/år, en besparelse på kwh/år. Tabel 7 Øvrigt standbyforbrug Emne Typisk standbyforbrug Typisk elforbrug 28 TV 10 Watt 85 kwh/år Video 5 Watt 40 kwh/år Radio/cd-afspiller 5 Watt 40 kwh/år Oplader til mobiltelefon 5 Watt 40 kwh/år Oplader til trådløs telefon 5 Watt 40 kwh/år Oplader til boremaskine 5 Watt 40 kwh/år Batterioplader 5 Watt 40 kwh/år Transformer til halogenlamper 5 Watt 40 kwh/år

128 130 Gode råd Kilder og yderligere oplysninger Sluk for alt udstyr efter arbejdstid Anvend sleep mode på alle de apparater, hvor det kan lade sige gøre Sluk for PC-skærme ved møder eller længere tids fravær fra arbejdspladsen Gør stikkontakter spændingsløse uden for arbejdstid vha. en urstyring Stil krav til leverandører ved nyindkøb: Forlang Energy Star mærkede apparater Vælg produkter mærket med energipilen for laveste standbyforbrug Vælg evt. fladskærme Tilpas kapacitet for printere og kopimaskiner til behovet. Større apparater medfører større energiforbrug Elbesparelsen på kontorapparater, Normer. DEFU, 1993 Brug af sparefunktioner på kontorapparater. DEFU, 1998 Kontorapparater, Kursuskompendium. Energiledelsesordningen, 1998

129 131 6u. Procesvarme elektricitet Elektricitet anvendes især til følgende former for procesvarme: Opvarmning: Opvarmning og varmholdelse af materialer i tanke, kar og ovne. Materialerne kan være væske i tanke eller kar, eller det kan være emner i ovne, eksempelvis metalemner der opvarmes i forbindelse med en pulverlakering Smeltning: Smeltning og varmholdelse af smelte er typisk metal i smelteovne, men det kan også være plastmateriale i en plaststøbemaskine Tørring: Elopvarmet tørring foregår typisk i tørreovne Typer af procesvarmeanlæg Der findes flere typer procesvarmeanlæg: Tankanlæg Kar Hærdeovne Smelteovne Tørreovne Elopvarmede tankanlæg benyttes til at varmholde materialer, der ellers vil størkne. Det gælder fx parafin, bitumen og diverse olier. Tankene kan være opvarmet direkte med elstave eller indirekte med eltracing rundt om tanken under isoleringen. Temperaturen på tankanlæggene ligger typisk under 100 C. Elopvarmede kar benyttes ofte til væsker, hvor der neddyppes materialer, som skal undergå en eller anden behandling, fx overfladebehandling. Opvarmningen kan være direkte eller indirekte. Temperaturen er typisk under 100 C. Hærdeovne bruges til at hærde pulveret efter en pulverlakering og til at hærde overfladen på metal. Elopvarmningen i hærdeovnen sker indirekte med elvarmelegemer placeret i ovnen, hvorved luften i ovnen opvarmes og herefter siden emnet, der skal hærdes. Det kan også være mere direkte opvarmning med fx strålevarmelegemer placeret i ovnen. Temperaturen til hærdning af pulverlak er typisk 300 C, mens den er noget højere ved hærdning af metal, fx 600 C for overfladehærdning af visse metaller. Smelteovne bruges til opvarmning, smeltning og varmholdelse af metal. Den er ofte indirekte opvarmet med eltracing placeret rundt om smeltediglen under isoleringen, men kan også være induktionsopvarmet eller modstandsopvarmet. Temperaturen i smelteovnen afhænger af metallet. Fra 400 C for zink og 650 C for aluminium til C for rent jern og stål. Tørreovne anvendes til borttørring af overfladevand på emner efter vask eller lignende, udtørring af emner eller tørring af lak. Eldrevne tørreovne er ofte indirekte opvarmet med elvarmelegemer placeret i ovnen, men der anvendes i stigende omfang strålevarme, specielt til tørring af lak. Ved udtørring af gennemvåde emner anvendes der undertiden mikrobølger. Der findes flere muligheder for at optimere procesvarmeanlæg, som det fremgår af tabel 1. Tabel 1 Energioptimering af procesvarmeanlæg Emne Typisk besparelse Reducer om muligt temperaturen, evt. i perioder 10-20% Efterisoler varme overflader 10-50% Reducer driftstiden for procesanlæg 10-20% Overdæk kar og åbne overflader under og udenfor produktion 10-30% Benyt strålevarme, induktion eller dielektrisk opvarmning 20-50% Reducer tab i afsugninger fra varme procesanlæg 10-30%

130 132 Figur 1 Varmetab ved stråling og konvektion Eksempler på optimering af procesvarmeanlæg Tab [kw pr. m 2 overflade] 30 Stråling, almindelig 25 overflade Overfladetemperatur [ C] Tab ved stråling og konvektion Stråling, blank overflade Konvektion Varme emner og overflader taber energi til omgivelserne dels ved stråling, dels ved konvektion. Tabene til omgivelserne afhænger af temperaturforskellen mellem det varme emne og omgivelsernes temperatur. Jo større forskel, jo større tab. Figur 1 viser tab ved stråling og konvektion for et varmt emne ved forskellige temperaturer. Emnet er placeret i et 20 C varmt produktionslokale. Det varme emne har en almindelig malet overflade svarende til en strålingsfaktor (emissivitet) på 90%. Blanke materialer som aluminium eller blank maling som aluminiumsbronce har lavere strålingsfaktor og dermed mindre tab til stråling. De næste tre eksempler illustrerer forskellige muligheder for at optimere procesvarmeanlæg. Eksempel 1 En autolakerer har en oliefyret ovn til tørring af lak efter lakering af biler. Det er en varmluftsovn med driftstemperatur på 80 C, og den normale procestid for tørring efter en totallakering er 35 min. Olieforbruget pr. tørring er normalt 10 liter olie, svarende til 100 kwh. Den oliefyrede varmluftsovn ombygges til strålevarme med en installeret elektrisk effekt på 76 kw. Tørretiden for en totallakering reduceres til 5 min og elforbruget til 6 kwh. Energibesparelsen ved ombygningen kan herefter beregnes til 94% og tidsbesparelsen til 85%. Ved dellakeringer bliver besparelsen endnu større, da strålevarmen kun er tændt i det område, hvor der er påført lak, som skal tørres. Eksempel 2 På en virksomhed er der seks elopvarmede varesiloer med færdigproduceret bitumen. Siloerne er godt isolerede, så elforbruget til opvarmningen udgør kun kwh/år. Alligevel er der mulighed for energibesparelser. Effektregistreringer på tankene viser, at det primært er om natten, at elvarmelegemerne kobler ind. Det skyldes, at tankene fyldes med varm bitumen i dagtimerne, hvorfor temperaturen i tankene stiger i denne periode. Om natten holdes alle tanke varme og produktionsklare, da kunder også afhenter bitumen på dette tidspunkt. Virksomheden optimerer brugen af siloer om natten, så antallet af siloer med bitumen kan reduceres, og elvarmen i de øvrige siloer slukkes med urstyringer. Besparelsen herved beregnes til kwh/år, svarende til 45%. Investeringen i urstyringer er tilbagebetalt med energibesparelsen på 1,4 år. Eksempel 3 På en fremstillingsvirksomhed er der tre hærdeovne til hærdning efter pulverlakering. Ovnene varmer ved strålevarme, og den installerede effekt er ca. 50 kw pr. ovn. Ovnene reguleres efter at temperaturen

131 133 i ovnrummene skal være ca. 600 C. En effektmåling på ovnene viser en gennemsnitlig effekt på ca. 22 kw pr. ovn. En måling af temperaturen på overfladen af ovnene viser høje temperaturer, fra 50 C og helt op til 120 C. Det bevirker et stort varmetab til stråling og konvektion. Ovnene efterisoleres med 50 mm. isoleringsmateriale, og der foretages en efterfølgende måling af effektoptaget til ovnene. Elforbruget er nu faldet til gennemsnitligt 12 kw pr. ovn. Elbesparelsen ved efterisolering kan beregnes til kwh/år, og investeringen til isoleringen er tilbagebetalt med energibesparelsen på under 1 år. Gode råd Reducer den mængde materiale, som skal opvarmes Reducer om muligt temperaturen Reducer driftstiden og tomgangstiden Isoler om muligt procesanlægget Hold varme overfalder i blanke materialer/malinger Omlæg evt. opvarmningen til anden og mere effektiv energikilde Foretag evt en forbehandling af det medie, som skal opvarmes Nyttiggør om muligt tabene fra procesanlægget og det opvarmede materiale Kilder og yderligere oplysninger Procesudstyr. DEF, 1995 Energioptimering af industriens kerneprocesser. DEF, 2001

132 108 Ved overstrømsregulering ledes den overskydende olie, som pumpen leverer, igennem en overtryksventil tilbage til tanken. Her er tabet størst. Ved konstant tryk eller konstant flow holdes disse parametre fast uanset hydraulikprocessen. Her er tabene mindre. Mindste tab i hydrauliksystemet opnås ved Load Sensing regulering, hvor både tryk og flow reguleres løbende for nøjagtigt af tilfredsstille processen. Denne reguleringsform kræver en processor og indtil flere følere i hydraulikanlægget. Denne reguleringsform anvendes derfor især ved større systemer. Eksempler på optimering af hydraulikanlæg De følgende tre eksempler illustrerer forskellige muligheder for optimering af hydraulikanlæg. Eksempel 1 En maskinfabrik har et hydraulikanlæg, der samler emner ved presning. Anlægget har et elforbrug på kwh/år. Ved gennemgang af anlægget viser målinger, at anlægget har en aflasttid på 40% af cyklustiden. I aflastperioden bruger anlægget 8 kw mod ca. 20 kw ved fuldlast. Anlægget ombygges, så pumpen ved aflastning pumper igennem en trykløs retningsventil direkte til olietank. Herved falder effekten under aflastning fra 8 kw til 3,5 kw. Eksempel 2 Et hydraulikanlæg til at bukke rør har et elforbrug på kwh/år. Gennemgang af dette anlæg viser en høj standbytid på 50% af produktionstiden. I aflastperioden bruger anlægget 5 kw mod ca.10 kw, når det anvendes til rørbukning. Anlægget ombygges, så hydraulikpumpen stoppes ved hjælp af en timer, når der ikke er bukket rør i et par minutter. Operatøren starter atter pumpen ved at aktivere maskinens håndtag, og pumpen er i gang i løbet af få sekunder. Besparelsen er på 30% af anlæggets energiforbrug, og tiltaget er tilbagebetalt med energibesparelsen på knap 1 år. Eksempel 3 En plastfabrik har en sprøjtestøbemaskine med et hydraulikanlæg. Hydraulikanlægget har et elforbrug på kwh/år. En gennemmåling af anlægget viser, at anlægget har en køletid på ca. 50% af den samlede cyklustid på 21 sek. I køleperioden bruger anlægget 4 kw mod ca. 10 kw, når anlægget er mest belastet. Anlægget ombygges med en frekvensomformer, der gør det muligt at sænke ydelsen fra pumpen til lavest mulige i køletiden, hvorved effektoptaget i denne periode falder fra 4 kw til ca. 1 kw. Besparelsen er på ca. 25% af anlæggets energiforbrug, og tiltaget er tilbagebetalt med energibesparelsen på knap 6 år. Besparelsen er på 16% af anlæggets energiforbrug, og tiltaget er tilbagebetalt med energibesparelsen på knap 2 år.

133 134 6v. Tørring Med tørring menes separation af flygtige væsker fra faste materialer ved fordampning af væsken og efterfølgende fjernelse af dampene. Fjernelse af vand i centrifuger, presser og lignende går under betegnelsen mekanisk afvanding og er derfor ikke tørreprocesser. Tørreanlæg forekommer især i industrien. Energiforbruget til tørring svarer til ca. 17% af det samlede energiforbrug i industrien. Tørreanlæg anvender primært fossile brændsler som energikilde (i alt ca. 94% af forbruget). Tabel 1 Kapacitet og energiforbrug for tørrere Tørrer Typisk energiforbrug Typisk fordampnings- Produkter [kj/kg fordampet vand] kapacitet [vand] Konvektionstørrere Båndtørrer Emner Tunneltørrer Emner Ovne kg/h,m 2 Emner, pulver Roterovn kg/h,m 3 Granulat Fluid bed tørrer Granulat Flash tørrer kg/h,m 3 Pulver, granulat Spray tørrer kg/h,m 3 Pulver, granulat Vakuumtørrer ,15 15 kg/h,m 2 Emner, granulat Tørring i overhedet damp Emner, granulat Kontakttørrere Tromletørrer kg/h,m 2 Pulver Valse- og cylindertørrer kg/h,m 2 Pulver Spiralrørstørrer kg/h,m 3 Emner, granulat Skivetørrer Granulat Gasbaseret IR-tørring Emner, papir, tekstiler El-baseret tørring Dielektrisk tørring 5300 Emner Mikrobølgetørring 6400 Emner Infrarød tørring Emner, papir, tekstiler Typisk kapacitet og energiforbrug for nogle udvalgte tørrere. En del af energiforbruget er el. Ved den elbaserede tørring er hele energiforbruget el.

134 135 Energiforbruget til en tørreproces er bestemt af : Varme til opvarmning af tørreemnet eller -materialet Varme til at frigive og fordampe vand i tørreemnet eller -materialet Energiforbrug (ofte el) til håndtering og transport af tørregods samt tørremedie Varmetab til omgivelserne Det typiske energiforbrug samt kapacitetsdata for nogle udvalgte tørrere fremgår af tabel 1. Energiforbruget er angivet i kj pr. kg fordampet vand. Til sammenligning er vands fordampningsvarme kj/kg ved 25 C og kj/kg ved 100 C. Energiforbrugene i tabel 1 går alene på tørreprocessen, og eventuel varmegenvinding er ikke medregnet. Med varmegenvinding kan energiforbruget nedsættes væsentligt, specielt hvis der kan findes anvendelse for kondensationsvarmen i afkastet fra tørresystemet. Figur 1 viser den typiske fordeling af energiforbruget i et tørreanlæg. Energien, der nyttiggøres til fordampning, bortledes i anlæggets afkast som varm, fugtig luft. I tørresystemer med overhedet damp samt visse typer af kontakttørrerer, hvor afdampene er ren vanddamp, vil det effektive energiforbrug ligge omkring 500 kj pr. kg fordampet vand, forudsat at kondenseringsvarmen udnyttes. Tørreprocessen Under tørreprocessen foregår to processer samtidig: Overførsel af energi til fordampning af det faste stofs overfladefugt Transport af intern fugt til overfladen, hvorefter fordampning kan finde sted på overfladen. Desuden transport af damp til overfladen, hvis fordampning er sket internt i materialet. Varmen kan overføres til materialet med røggas, varm luft eller overhedet damp (konvektion). Varme kan også tilføres ved stråling med fx infrarøde stråler, mikrobølger og lignende. Varme kan således tilføres ved konvektion, ledning og stråling, og i praksis er det ofte en kombination af disse. Figur 1 Sankeydiagram for et tørreanlæg Overflade- og strålingstab Brændselsforbrug Nyttiggjort energi til fordampning Evt. forvarmet produkt Tab med afkast (inkl. falskluft) Tab med varme i produkt og tørreanlæg

135 136 Konvektionstørring Ved konvektionstørring er energiforbruget især afhængigt af emnetykkelsen, idet tørrehastigheden afhænger af tykkelsen i anden potens. Endvidere afhænger energiforbruget meget af temperaturforskellen mellem produktet og tørremediet og af fugtindholdet i afkastluften. Konvektionstørrere kan være både direkte og indirekte fyrede. Direkte fyrede tørrere er ofte mere energieffektive, da kedeltabet undgås. Hvis brændslet er naturgas, udvikles der imidlertid så meget vanddamp ved forbrændingen, at indirekte ovne er mest energieffektive. Indirekte fyrede tørrere kan være nødvendige af produkt- eller miljøhensyn, på grund af eksplosionsfare, brandfare etc. Kontakttørring Ved kontakttørring afhænger energiforbruget specielt af varmeovergangsforholdene mellem varmefladerne og produktet, der skal tørres, samt af intensiteten af den mekaniske omrøring af det faste stof. Energiforbruget afhænger desuden af temperaturforskellen mellem varmefladen og produktet. El-baseret tørring Elbaseret tørring kan opdeles i dielektrisk tørring, mikrobølgetørring og infrarød tørring (IR-tørring). Dielektrisk tørring er tørring med elektromagnetiske bølger i intervallet MHz. Mikrobølgeteknologi dækker normalt over anvendelse af frekvenser fra 300 MHz til 300 GHz, mens infrarød tørring er ved endnu højere frekvenser. Tre eksempler Hvis tørstofindholdet i et produkt kan forøges fra fx 10% til 20% før tørringen, kan der typisk spares kj/kg kj/kg = kj/kg produkt, svarende til ca. 56% af varmeforbruget. På en papirfabrik blev temperaturen i maskinkarret før tørreovnen forøget fra 32 C til 55 C. Herved blev produktet bedre afvandet og tørstofindholdet før tørringen steg fra 23% til 25%. Energibesparelsen var ca. 10%. På en tekstilfiberfabrik blev tørreovnen udrustet med effektiv varmegenvinding mellem afkast og friskluftindtag. Temperaturen i afkastet var 110 C med et fugtindhold på 4,8%. Varmebesparelsen var 65% og merforbruget af el til ventilatorerne var ubetydeligt. Genvinding af varme i afkast Figur 2 viser en luft/luft varmeveksler til varmegenvinding af afkastluften fra en tørreovn. Der kan normalt opnås en meget stor energibesparelse ved at udruste tørreanlæg med en varmeveksler, der genvinder varme fra afkastet til opvarmning af friskluften. Energibesparelsens størrelse afhænger af afkasttemperaturen samt af, om fugten i afkastet udkondenseres. Normalt vil energibesparelsen være ca %. Men hvis fugtigheden i afkastet er meget lav kan besparelsen være helt op til 65-70%. Energibesparelser Afvanding Overvej om vandindholdet før tørring kan reduceres yderligere ved presning, centrifugering, inddampning etc. Energiforbruget til at fjerne vand ved afvanding er meget lavere end energiforbruget til at fjerne vand ved tørring. Som det fremgår af tabel 2 resulterer øget opkoncentrering af produktet i store energibesparelser. Det fremgår af tabellen, at en forøgelse af tørstofindholdet i råstoffet med 10%-point medfører en reduktion af varmeforbruget med ca. 40%. Tabel 2 Tørstofindhold i Gennemsnitligt produkt før tørring varmeforbrug til tørring [%] [kj/kg produkt] Omtrentligt varmeforbrug ved forskellige koncentrationer af råstoffet.

136 137 Figur 2 Tørreovn med varmeveksler Dobbelt varmeveksler Friskluft ind Køleluft afkast Afkast Tørreluft Køleluft Fiber ind Figur 3 Energiindholdet i varm, fugtig luft Det sker ofte med et reguleringsspjæld. Blæserens energiforbrug kan reduceres ved følgende ændringer: Entalpi (k J/kg tør luft) Twb = 70 C, X=0,28 Twb=65 C, X=0,20 Twb=60 C, X=0,15 Twb=55 C, X=0,11 Twb=50 C, X=0,086 Twb=45 C, X=0,065 Temperatur ( C) Figur 3 illustrerer, hvor stort varmeindholdet er i varm fugtig luft i. Normalt vil det ikke være muligt at overføre hele varmemængden, der kan genvindes fra afkastluften til friskluften. Derfor vil det ofte være nødvendigt at finde alternative afsætningsmuligheder, som fx rumvarme eller opvarmning af procesvand. Styring af tørreluftmængde Mængden af tørreluft til tørreovne reguleres gennem tilpasning af blæserens (trykventilatorens) ydelse. Reduktion af blæserens omdrejningstal og øget åbning af reguleringsspjældet Frekvensstyring af blæser og fjernelse af reguleringsspjældet Flowregulering med mere energieffektivt reguleringsspjæld Ændringerne bevirker en reduceret varmeudvikling i blæser og spjæld, hvilket giver en beskeden stigning i varmeforbruget til opvarmning af tørreluften. To eksempler På et spraytørringsanlæg blev regulerings-spjældet i friskluftkanalen fjernet og erstattet med omdrejningsregulering af ventilatoren. Det gav 18% elbesparelse for anlægget. Merforbruget af varme var 0,8%. En tekstilproducent ønskede at øge kapaciteten af en tørreovn. Et gasfyret IR panel blev derfor installeret til at fortørre tekstilbanen inden ovnen. IR fortørringen har forøget produktionshastigheden med 44%, og energibesparelsen var ca. 6%. Recirkulation af tørreluften Ved recirkulering af en vis del (10-50%) af afkastluften kan den recirkulerede luft indgå i tørreprocessen som forvarmet tørreluft og herved reducere varmeforbruget. Mængden af recirkuleret luft begrænses af, at recirkula-

137 138 tionen medfører en forøgelse af fugtighedsniveauet i tørreanlægget. Hvis niveauet bliver for højt, forløber tørreprocessen for langsomt. Hvor stor en del af tørreluften, det er hensigtsmæssig at recirkulere, afhænger af produktet, der tørres, afkasttemperaturen og fugtigheden samt ønsket kapacitet af tørreanlægget. Recirkuleringsraten af tørreluft bør styres automatisk via en fugtføler i ovnens afkast, som regulerer recirkuleringsspjældet. Forvarmning af produktet En forøgelse af produktets temperatur, inden det tilføres tørreanlægget, reducerer opvarmningsbehovet under tørreprocessen. For at det skal give en nettoeffekt, skal varmen til forvarmning være overskudsvarme fra en anden proces. Den omtrentlige effekt af forvarmning er vist i tabel 3. En forøgelse af produkttemperaturen kan i visse tilfælde medføre en kapacitetsforøgelse af anlægget, da produktets opholdstid i tørreovnen forkortes. Tørreluftens temperatur Der kan opnås en energibesparelse ved at øge temperaturen af tilgangsluften til tørringen. For at opnå energibesparelsen er det imidlertid nødvendigt at fastholde tørreluftens afgangstemperatur. Det kan i praksis medføre, at produkthastigheden skal øges, eller at massestrømmen af tørreluften skal reduceres, hvilket kan ændre produktionskapaciteten. Figur 4 illustrerer teoretisk, hvordan effektiviteten af en tørreproces forbedres ved fastholdt afkasttemperatur, men øget tilgangstemperatur af tørreluften. Som det fremgår af figuren, afhænger forbedringen af effektiviteten ved at hæve indgangstemperaturen i høj grad af afkastluftens temperatur. Ved virkelige forhold eksisterer dog en del forhold, som figuren ikke tager hensyn til, eksempelvis fugtighed, overfladetab og lækagetab. Endvidere skal man være opmærksom på, hvilken temperatur det aktuelle produkt kan tåle. Tabel 3 Effekt af forvarming af produkt Forøgelse af Reduktion af tørreprodukttemperatur processens energiforbrug 10 C 0,7 % 20 C 1,3 % 30 C 2,0 % Omtrentlig effekt af en forøget produkttemperatur inden tørring. Øget og forbedret styring af restfugtindhold Det er vigtigt, at produktet opnår et bestemt indhold af tørstof efter tørringen af hensyn til kvalitet og videre forarbejdning. Af energihensyn er det vigtigt at ligge tæt på grænsen for tilladeligt vandindhold efter tørring, så der ikke bliver tilført unødvendig varme til tørreprocessen. Det holder også tørretiden nede. I visse tørreprocesser har restfugtindholdet meget stor betydning. Ved fx spraytørring er fjernelsen af den sidste del vand fra produktet en langsom og energimæssig dyr proces. For eksempel kræver det 33% mere tørreluft og energi at tørre et skummetmælkskoncentrat med et tørstofindhold på 50% ved en tørreluftstemperatur på 200 C til et pulver med 3,6% vandindhold end til et pulver med et vandindhold på 7%. Intern recirkulation Intern recirkulation foregår ved, at en del af tørreluften recirkuleres internt i ovnen uden opblanding med den opvarmede friskluft. Herved øges hastigheden af tørreluften over og/eller igennem produktet, så der opnås en bedre varmeovergang mellem tørreluft og produkt. Der kan opnås en energibesparelse på op til ca. 4% ved at sikre, at hastigheden henover/igennem produktet er optimal. Skift i teknologi Som det ses i tabel 1, er der betydelige forskelle mellem de enkelte tørreteknologiers energieffektivitet. Kontakttørring er langt mere effektiv end konvektionstørring, hvilket skyldes det store afkasttab ved konvektionstørring. Der bør generelt tilstræbes så direkte og intensiv tørring som muligt for at minimere afkasttabene. Et godt eksempel på dette er (gasfyret) IR tørring, hvor produktet udsættes for en hurtig, intensiv varmepåvirkning, der trænger ind i produktet.

138 139 Figur 4 Forbedring af effektiviteten i tørreproces i forhold til en tilgangstemperatur på 150 C Relativ effektivitetsforøgelse 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% Tilgangstemperatur ( C) Afkasttemperatur 75 C Afkasttemperatur 50 C Gode råd Afvand produktet så meget som muligt før tørringen Neddel produktet mest muligt inden tørringen Hold restfugtigheden i produktet efter tørringen så høj som mulig Tilstræb lavest mulig kassationsprocent af produktet Udrust om muligt tørreovnen med varmegenvinding Tilstræb så høj temperatur af tilgangsluften som muligt Tilstræb så høj relativ fugtighed i afkastet som muligt Undgå at falskluft trænger ind i tørreovnen Reguler blæsere efter behovet. Brug omdrejningsregulering Registrér og analysér fortløbende tørreovnens energiforbrug Kilder og yderligere oplysninger Energieffektivisering af industrielle tørreprocesser. Dansk Energi Analyse og COWI, 1998 Energieffektivisering af tørrekamre. COWI og Dansk Energi Analyse, 1999 Tørring i overhedet damp. Dansk Energi Analyse og COWI, 1999

139 140 6x. Varmemåling i bygninger Dette kapitel omhandler to slags målere: Varmeenergimålere Varmefordelingsmålere Varmeenergimålere En varmeenergimåler består af en flowmåler, et temperaturfølerpar samt en beregningsenhed med display. Varmeenergien skal i henhold til den europæiske standard for varmemålere, EN 1434, beregnes ud fra formlen: E = m 3 x t x k hvor m 3 er den gennemstrømmende vandmængde, t er temperaturdifferensen og k er en korrektionsfaktor, der tager højde for både varmefylde og massefylde. Inden for EU må varmeenergi afregnes i Joule eller Wh. I praksis anvendes kwh, MWh eller GJ, nu mest MWh. Figur 1 viser princippet for en varmeenergimåler. Beregningsenhed Varmeenergien beregnes som anført ud fra den gennemstrømmede vandmængde multipliceret med temperaturdifferencen. Beregningsenheden er ty- Figur 1 Princip for varmeenergimåler pisk baseret på en mikroprocessor, der varetager beregning, display og datakommunikation. Der anvendes som hovedregel samme type beregningsenhed uanset den valgte flowmålerstørrelse, idet beregningsenheden programmeres til det aktuelle impulstal. Beregningsenheden har oftest et måleområde på 0 C C med mulighed for at måle temperaturdifferencer ned til 3 C. Flowmåler De mest anvendte flowmålerprincipper til varmemåling er: Ultralyd, vingehjul, fluidistor og det magnetisk induktive princip. Flowmålere til varmemåling er oftest baseret på ultralyd eller det magnetisk induktive princip. Principperne har forskellige karakteristika med hensyn til levetid, tryktab, dynamikområde og følsomhed over for vandets sammensætning. Valg af flowmåler bør derfor foretages individuelt for at sikre det bedst egnede flowmålerprincip til den aktuelle opgave. Flowmåleren kan installeres i enten frem- eller returløb. Dog skal beregningsenhedens mærkning stemme overens med den anvendte installationsform, idet volumen i fremløbet er større end i returløbet. Flowmålerne har som hovedregel et dynamikområde på 1:100. Endvidere vil flowmålerne generelt kunne måle op til det dobbelte af det nominelle flow. Tabel 1 viser typiske flowmålerstørrelser. Korrekt dimensionering af flowmåleren er en forudsætning for tilfredsstillende energimåling. Ved valg af for store flowmålere reduceres nøjagtigheden og måleevnen ved lavt forbrug uden for fyringssæsonen. For små flowmålere resulterer i unødvendigt højt tryktab og dermed for høj pumpekapacitet. I henhold til EN 1434 må en flowmåler højst have et tryktab på 0,25 bar, målt ved nominelt flow. Temperaturfølere De anvendte temperaturfølere skal af hensyn til målenøjagtighed være parrede, idet varmeenergien beregnes ud fra forskellen mellem frem- og returløb-

140 141 Tabel 1 Typiske flowmålerstørrelser fra EN :1997 Nominelt flow [m 3 /h] Nominel effekt [MW] Typiske byggemål t = 40 K Rørgevind (flange) x længde 0,6 0,03 G3/4 x 110 mm 1,0 0,05 G3/4 x 130 mm 1,5 0,07 G3/4 x 165 mm 2,5 0,11 G1 x 190 mm 3,5 0,16 G5/4 x 260 mm 6 0,27 G 1 x 260 mm 10 0,46 G 2 x 300 mm 15 0,68 DN 50 x 270 mm 25 1,14 DN 65 x 300 mm 40 1,82 DN 80 x 350 mm 60 2,73 DN 100 x 350 mm 100 4,60 DN 125 x 350 mm 150 6,83 DN 150 x 500 mm ,3 DN 200 x 500 mm ,2 DN 250 x 600 mm stemperaturerne. Følere er oftest af Pt500 typen, da denne type kombinerer høj målestabilitet med muligheden for batteridrift af varmeenergimåleren. I praksis skelnes der mellem lommefølere og direkte følere. Sidstnævnte er altid at foretrække til varmeanlæg med brugsvandsvekslere på grund af den korte reaktionstid. Til mindre varmeanlæg kan der anvendes temperaturfølere med 2-leder kabel op til 10 m kabellængde, forudsat at de to kabellængder er identiske. Ved større anlæg anvendes ofte 4-leder følere, hvorved kabellængden ikke påvirker nøjagtigheden. Nøjagtighed for en samlet måler Varmeenergimålere, der er typegodkendte i Danmark, skal overholde Klasse 4, hvormed den samlede målers nøjagtighed skal ligge inden for ± 4% i det primære arbejdsområde. Ved lavt vandflow eller ved lav differenstemperatur må måleren dog have op til ± 5% målefejl. Figur 2 angiver de tilladte målefejl som funktion af aktuelt vandflow. Datakommunikation Ved ønske om hyppig eller detaljeret aflæsning af varmeenergimålere anvendes der i vid udstrækning datakommunikation. Til mindre forbrugere anvendes enten telemodem, M-bus eller trådløs radiokommunikation. Til målere i forbindelse med Intelligente Bygnings Installationer (IBI) er LON den foretrukne datakommunikation, idet LON muliggør datakommunikation med mange forskellige apparattyper på samme netværk. Endvidere er LON særdeles velegnet til datakommunikation i større anlæg, der indeholder produkter fra flere producenter. Seriel overførsel af data via M-bus eller LON-net

141 142 Figur 2 Tilladt målefejl som funktion af aktuelt vandflow Tilladt fejl (%) ,005 0,1 Differenstemperatur 10K Differenstemperatur 40K Aktuelt flow/nomielt flow 1,00 Figur 3 Lækageovervågning Overvågning af utætheder i varmesystemet kan med fordel kombineres med varmemåling, idet flere af de nødvendige komponenter er fælles for de to funktioner. En moderne varmemåler behøver således kun en ekstra flowmåler for også at foretage lækageovervågning. I lejligheder til venstre er måling pr lejlighed ikke mulig. I lejligheder til højre er måling pr lejlighed mulig er det mest driftsikre, idet overførslen sker ved fx daglige aflæsninger af målerstand. Herved undgås uoverensstemmelse mellem målerstand og registreringen fx i et CTS-anlæg. Ved overførsel af data via pulsudgange er der derimod risiko for at miste pulser fx pga. elektrisk støj. Verifikation Varmeenergimålere, der anvendes til afregning, skal verificeres inden installationen. Endvidere skal der gennemføres stikprøvekontrol efter højst seks års drift. Verificerede varmeenergimålere er altid påført et årsmærke, som angiver det årstal, hvor gyldigheden udløber. Verifikationen kan enten udføres på den samlede varmeenergimåler, eller den kan udføres separat på flowmåleren, beregningsenheden og på følerparret. Sidstnævnte metode er foretrukket af hensyn til servicevenligheden. Kølemåling De fleste varmemålere kan også leveres i udgaver beregnet til kølemåling, hvormed den afsatte køleenergi i fx kølelofter i kontorlandskaber kan registreres individuelt. Ved kølemåling i vandbårne systemer anvendes samme måleprincip som ved varmemåling, men der skal tages ekstra forholdsregler med hensyn til kondenssikring i installationen. Ligeledes bør kølemålerne vælges i kondenssikrede udgaver. Kølemåling i glykolbårne anlæg kræver målere, der dels kan modstå den kemiske sammensætning af kølemediet og dels kan kompensere for glykolens lavere energifylde. Varmefordelingsmåling (bimålere) Som bimåler kan anvendes enten energimåler eller radiatormåler. Bimåleren bruges til at bestemme varmeforbruget hos den enkelte forbruger. Forbruget bliver typisk udregnet som en fordeling af hovedmålingen, hvorfor bimåleren ofte betegnes som en fordelingsmåler.

142 143 Tabel 2 Målesystem Varmesystem Fordampningsmåler 2-følermåler med T 2-følermåler uden T 2-strengs med ens udlægningstemperatur Ja Ja Ja 2-strengs uden ens udlægningstemperatur Ja Nej Ja Tabellen viser, hvilket radiatormålerprincip der kan bruges Energimåler som bimåler Hvis en energimåler skal bruges som bimåler, bør man sikre, at ejendommens rørføring understøtter dette. Det betyder, at der kun skal ét fremløbs- og ét returløbsrør til hver lejlighed. Da der i store dele af varmesæsonen er tale om meget små flow, bør man ikke benytte energimålere i boligenheder med få radiatorer. Dette gælder ikke kun mekaniske målere, men også ultralyd og magnetisk induktive målere. Energimåleren kan bruges som afregningsmåler, så varmeværket afregner med hver beboer. Det er dog forskelligt fra varmeværk til varmeværk, om man accepterer denne metode, da varmeværket normalt ikke er interesseret i at bære det rørtab, som ligger i ejendommen. Energimålere skal ved stikprøvekontrol verificeres på akkrediteret laboratorium efter maksimum 6 års drift. Radiatormålere Det er meget udbredt at bruge radiatormålere. Radiatormåleren er ikke afhængig af flow og er derfor meget nøjagtig også ved små energiforbrug. Da måleren bliver brugt til at fordele store beløb, er det vigtigt, at den er monteret korrekt i forhold til typegodkendelsen, og at måleren passer til varmesystemet. Derfor skal det firma, som monterer målerne, være i besiddelse af en bemyndigelse til at udstede overensstemmelseserklæringer. En overensstemmelseserklæring er kundens garanti fra leverandøren for, at målerne er monteret korrekt og passer til varmesystemet. Særlige faldgruber Hvis udlægningstemperaturerne for radiatorerne i en ejendom ikke er ens, og det er de ikke i efterisolerede anlæg eller et-strengssystemer, kan man ikke anvende to-føler målere, som bruger T til at afgøre, om de skal starte. Altså at radiatortemperatu- ren skal være fx 5 C højere end rumtemperaturen for at registreringen starter. Da vil man få en meget stor skævvridning af udgiftsfordelingen. I disse anlæg kan anvendes enten to-føler målere uden start- T eller fordampningsmålere. Tabel 2 viser, hvilket radiatormålerprincip der kan anvendes i et varmeanlæg. Skemaet forudsætter at målernes måleområde svarer til anlæggets driftsområde, og at måleren er typegodkendt. Måleområdet for en måler skal fremgå af typegodkendelsen. Driftsområdet for et varmesystem defineres i denne sammenhæng af den radiator, der har lavest udlægningstemperatur. DS normer for varmefordelingsmålere og energimålere Normerne er på dansk. Kun forsiden af teksten er på engelsk, tysk eller fransk. De danske titler er følgende: DS/EN 835: Varmefordelingsmålere til bestemmelse af radiatorers forbrug. Målere uden elektrisk energiforsyning, baseret på fordampningsprincippet. DS/EN 834: Varmefordelingsmålere til bestemmelse af radiatorers forbrug. Målere med elektrisk energiforsyning. DS 2340: Varmeenergimålere op til 3 m 3 /h. Standarden, som er en dansk norm, indeholder krav og prøvningsmetoder for opnåelse af typegodkendelse af varmeenergimålere som både samlet og delt måler. Kilder og yderligere oplysninger Center for Legal Metrologi. Teknologisk Institut. Erhvervs- og Boligstyrelsen. VVS Fabrikanterne.

143 144 6y. Automatik, CTS Dette kapitel er delt ind i fire hovedafsnit: Automatik til radiatorer, radiatorventiler og termostater Bygningsautomatik CTS, IBI, forbrugs- og energiledelse SRO Automatik til radiatorer, radiatorventiler og termostater Radiatortermostater monteres på en bygnings radiatorer for at opnå hydraulisk balance, energirigtig løsning, størst mulig komfort og fordi det er et krav fra Bygningsreglementet. For at opretholde den ønskede rumtemperatur i samtlige rum er den bedste løsning til 2-strengsanlæg at anvende radiatorventiler med forindstilling (Kv-flowbegrænsning). Herved skabes der hydraulisk balance i varmeanlægget, idet der ikke er radiatorer, der stjæler vand fra de øvrige radiatorer på anlægget. Der findes radiatortermostater til anvendelse på både 1-strengsanlæg og 2-strengsanlæg. Se figur 1 samt figur 2. Returkobling En returkobling giver mulighed for at afspærre og tømme hver enkelt radiator fx i forbindelse med vedligeholdelse på eller bag radiatoren, se fig. 3. Termostatelementer Termostatelementer er selvvirkende proportionalregulatorer med et lille P-bånd. Termostatens bælgsystem er gasfyldt, og dens hurtige reaktion på temperaturændringer gør, at rummets gratisvarme bliver udnyttet optimalt, se fig. 4. Strengreguleringsventiler Det er nødvendigt at indregulere et større varmeanlæg med stigestrenge, så det kan fungere optimalt, og alle radiatortermostater får gode arbejdsbetingelser. Indreguleringen foretages med manuelle eller automatiske ventiler. Den manuelle strengventil er statisk indstillet. Det betyder i praksis, at reguleringen skal finde sted, når varmeanlægget befinder sig i max. driftstilstand. Ved ændringer i anlægget tilbygning skal indreguleringen gentages. Den automatiske strengreguleringsventil regulerer dynamisk. Reguleringen sker hele tiden uanset varmeanlæggets driftstilstand. Ved ændringer af anlægget indreguleres dette automatisk. Figur 1 Radiatorventiler til 1-strengsanlæg Type Dimension Forindstilling Beskrivelse f.ex RA-G DN Nej Anvendes hvor et lille drivtryk kræver store kapaciteter som f.x. i 1- strengsanlæg med pumpe. Kan også anvendes i 2-strengsanlæg med naturlig cirkulation.

144 145 Figur 2 Radiatorventiler til 2-strengsanlæg Type Dimension Forindstilling Beskrivelse f.ex RA-N DN Ja Anvendes i 2-strengsanlæg med pumpe eller i fjernvarmeanlæg med direkte tilslutning f.ex RA-U DN Ja Som RA-N, - men RA-U er fortrinsvis beregnet til varmeanlæg med små flowmængder gennem radiatorerne Figur 3 Returkobling Dimension Forindstilling Beskrivelse DN Ja Til afspærring og tømning af radiator Figur 4 Termostatelementer Udførelse Temp.område Beskrivelse Indb.føler 5 26 C Universalelement til radiatorventiler. Fjernføler 5 26 C Universalelement til radiatorventiler. Kapillarrør 0-2 m

145 146 Figur 5 Strengreguleringsventil til 1-rørs anlæg Dimension Indstillingsområde Beskrivelse DN l/h Automatisk flowbegrænser Figur 6 Strengreguleringsventil til 2-rørs anlæg a) b) Dimension Indstillingsområde Beskrivelse a) DN l/h Afspærringsventil med tilslutning for impulsledningen fra b) b) DN kpa Strengreguleringsventil med indstillelig differenstryk over stigestrengen

146 147 Strengreguleringsventil til 1-rørs anlæg En automatisk flowbegrænser kan sikre optimal balance i 1-strengsanlæg. Den er velegnet til anlæg, hvor de nødvendige data til manuel indregulering ikke er til stede. Den sørger for, at den indstillede vandmængde altid overholdes, se fig. 5. Strengreguleringsventil til 2-rørs anlæg Et automatisk strengreguleringsventilsæt sikrer optimal balance i 2- strengsanlæg, hvor der i forvejen er monteret radiatorventiler med forindstilling, se fig. 6. Bygningsautomatik Formålet med bygningsautomatik er at styre og regulere bygningers VVS-anlæg for at opnå optimal komfort med lavest muligt energiforbrug. Der er i dag et stort udvalg af produkter på markedet, som kan dække individuelle ønsker og behov for et optimalt indeklima. I princippet kan man opdele automatikudrustninger i tre hovedgrupper: Varmeautomatik til styring af fx radiatorkredse og brugsvand Ventilationsautomatik til styring af mekanisk ventilation Individuel rumstyring til styring af fx radiatorer, kølelofter, VAV diffusorer og fan coils m.m. i sekvens. Varme- og ventilationsautomatik er i dag primært baseret på frit programmerbare digitale undercentraler eller undercentraler med faste applikationer, hvor man kan vælge en applikation, som passer til det aktuelle anlæg. Undercentralerne kan fungere som selvstændige enheder, eller de kan tilsluttes en hovedcentral via kommunikationskabel, hvilket i dag kan være via ethernet med TCP/IP kommunikation eller LONWorks. Individuel rumstyring baseres på enheder med faste applikationer, som kan fungere som selvstændige enheder, og som ligeledes kan tilsluttes et fælles netværk som fx LONWorks. Det giver mulighed for at integrere rumtemperatur-reguleringen med fx lys- og persiennestyring. Denne løsning giver samtidig mulig- hed for at anvende fælles PIR sensor til styring af lys og varme, så lyset er slukket og varme- køle tilførslen er på standby, når der ikke er personer i rummet. Ved at vælge LON Mark baserede produkter til individuel rumstyring opnår man muligheden for at være leverandør-uafhængig, idet man kan tilslutte produkter af forskellige fabrikater til samme LON- Works netværk og tilslutte netværket til en fælles CTS- BMS hovedcentral. Se under afsnittet CTS anlæg. Anvendelse af bygningsautomatik Følgende anlæg kan med fordel styres af bygningsautomatik: Varmeanlæg, brugsvandsanlæg, fjernvarmevekslere ( olie, gas og fjernvarme ) Ventilationsanlæg og varmegenvindingsanlæg Køle- og klimaanlæg Solvarmeanlæg Varmepumpeanlæg Funktionskrav til automatikken for varmeanlæg Som klimakompensator til styring af et radiatoranlæg skal regulatoren som standard være forsynet med en valgfri udetemperatur-afhængig kurve til styring af fremløbstemperaturen. Kurvens hældning vælges ud fra bygningens beskaffenhed (let eller tung bygning). Man skal desuden kunne vælge natsænkning via tidsprogram, samt optimal start/stop i bygninger med intermitterende benyttelse. Regulatoren skal kunne håndtere pumpestyring og pumperøringsprogram. Ved anvendelse i fjernvarmeinstallationer skal der ligeledes kunne tilsluttes en returtemperaturføler, som giver mulighed for maks. returtemperaturbegrænsning for at opnå optimal afkøling af returvandet. Funktionskrav til automatikken for ventilationsanlæg Kravene i dette afsnit omhandler primært friskluftsanlæg og komfortanlæg, som kan være CAV anlæg (constant air volume-anlæg) eller VAV anlæg (variable air volume-anlæg). En standard regulator til styring af et ventilationsanlæg skal kunne styre og regulere en genvindingsflade, varmeventil og køleventil i

147 148 sekvens på en måde, så pendlinger - og dermed øget energiforbrug undgås I friskluftanlæg med regulering af indblæsningstemperaturen skal der være mulighed for at kompensere fra en returtemperaturføler, rumføler eller udetemperatur-føler, se figur 7. Regulatoren skal kunne håndtere tvangsfunktioner fra frost- og brandtermostater, samt ventilator- og filtervagter For at opnå optimal regulering bør der placeres ekstra temperaturfølere i fremløb til varme- og køleflader, så reguleringskredsen opbygges med indre og ydre sløjfe Der skal være mulighed for tilslutning af temperaturføler efter varmegenvindingsflade eller roterende veksler, bl.a. for at overvåge varmevekslerens virkningsgrad Automatikken skal være forsynet med mulighed for indprogrammering af driftstider, da ventilationsanlæg som udgangspunkt kun skal være i drift i de ventilerede lokalers benyttelsestid For at spare energi i ventilationsanlæg, som betjener rum med meget varierende personbelastning, kan det anbefales at behovsstyre anlægget. Det kan gøres ved at regulere omdrejningstallet på ventilatorer ved hjælp af frekvensomformere. Det giver store energibesparelser i såvel den tilførte elenergi som den tilførte varme- og køleenergi ved at luftmængden reduceres i perioder med mindre behov, se figur 8. I anlæg med individuelle rumtemperaturstyringer via VAV diffusorer i hvert rum styres ventilationsanlægget efter behov ved hjælp af trykfølere monteret i hovedkanalerne i henholdsvis indblæsnings- og udsugningskanalen Den individuelle rumstyring bør være af typen med nat-, standby- og komfort-temperatur niveauer, hvor man øger nulenergi-området (temperaturområdet, hvor der hverken tilføres varme eller køling) betydeligt i henholdsvis standby og nattilstand. Den valgte automatik skal give mulighed for energistyringsfunktioner og kunne tilpasses bygninger af forskellige konstruktioner og belastningsniveauer i og uden for brugstiden. Som eksempler herpå kan anføres: Nulenergiområde, hvor der hverken tilføres varme eller køling, belastningstilpasning, som tilpasser indblæsningstemperaturen efter det rum med mindste kølebehov, entalpistyring af varmegenvinding, hvor der omkobles til genvinding ved kølebehov ud fra målt entalpi for udeluft og returluft, samt natkøling, hvor anlægget startes op med fuld friskluftmængde og lukkede varme- og køleflader for at nedkøle bygningen med den kølige udeluft om natten. Gode råd Undgå unødvendigt energispild ved pendlinger i ventilationsanlæg Korrekt ventildimensionering ud fra vandmængde og trykfald Brug indre og ydre sløjfer Brug nulenergi-område Brug ventiler med god reguleringsevne Brug to stk. sekvensstyrede ventiler til en varme-eller køleflade i anlæg med stærkt varierende luftmængde Anvend som minimum reguleringsfunktionen PI (proportional-integral) i hurtige reguleringssløjfer Placer styrende følere hensigtsmæssigt så uønskede påvirkninger undgås Indregulering af automatikken skal udføres efter at luftmængder og vandmængder er indregulerede Udfør indregulering ved forskellige belastningstilfælde Anvend frekvensomformere til styring af ventilatorer ud fra optimale styringsstrategier Anvend pumper med indbygget frekvensstyring eller anvend eksterne frekvensomformere, så trykket tilpasses varierende vandmængde (evt. undtagen helt små pumper på varme- køleflader) Anvend tidsstyring for anlæggenes driftstilstande Anvend natkøling, hvor dette er muligt Automatikanlæg skal efterses og kontrolleres minimum en gang om året (eventuelt via sevicekontrakt) for at opnå optimal energibesparelse.

148 149 Figur 7 Friskluftanlæg med optimal dagdrift styret fra indblæsningføler Genvinding Rum VLT TI LK Temperaturstyring i friskluftanlæg Luftmængde øges hvis setpunkt for TI overskrides eller krav på luftkvalitetsføleren (CO 2 indhold) Temperaturstyring 100% Luftkvalitet Dårlig min. luft _ 50% luftmængde God KONKLUSION Når luftkvaliteten er god nedsættes luftmængde, hvorved der spares energi C Figur 8 De fysiske love for luft og vand Hastighed er = volumenstrøm n 100% q n p p Effekt 100% Tryk % Hvad er de fysiske love for luft og vand-transport? Der findes en række proportionalitetslove for ventilatorer, som siger: 1. Volumen er ligefrem proportional med første potens af omdrejningstallet. 2. Trykstigningen er ligefrem proportional med anden potens af omdrejningstallet. 3. Effektforbruget er ligefrem proportionalt med tredje potens af omdrejningstallet. KONKLUSION Effektforbruget kan halveres ved ca. 80% ydelse

149 150 CTS anlæg CTS (Central Tilstandskontrol og Styring) er et værktøj, der anvendes til at styre og regulere bygningers VVS-anlæg, så de fungerer optimalt og står stille, når der ikke er behov for deres funktion. Det er også et værktøj til løbende fejlfinding ved hjælp af indbyggede eller tilknyttede analysesystemer. Endelig anvendes CTS til at registrere og vurdere energiforbrug og andre ressourceforbrug. I USA, hvor de første systemer af denne art blev udviklet, og i andre engelsksprogede lande anvendes betegnelsen Building Management System (BMS). CTS-begrebet er siden 1983 godt indarbejdet i Danmark, hvorfor dette afsnit primært behandler CTS rolle omkring energiledelse. Det har igennem mange år været således, at energiledelse og registrering af andre ressourceforbrug i større bygninger er en integreret del af CTS-anlæg. Energispare-software skal tilsikre, at hver enkelt bygningsteknisk installation, så som varme- og ventilationsanlæg, drives med minimalt energiforbrug, som nøje er tilpasset det aktuelle behov. Relativ nyt er de Intelligente Bygnings Installationer (IBI), som i dag er udformet til primært at dække regulering og styring af installationer i brugsarealer omhandlende kontorer, administrationslokaler, mødelokaler m.v. IBI kan også omfatte sikringsanlæg m.v. Summen af CTS og IBI kan eventuelt betegnes BMS. CTS i dansk byggeri I nyere byggeri er CTS-anlæg blevet almindelige. CTSanlægget dækker i dag primært maskinrum, varmeog kølecentraler samt andre forsyningsanlæg. Automatisering af brugsarealerne varetages af IBI. Sammenføringen af begreberne CTS (herunder Forbrugs-og Energiledelse) og IBI er under hastig udvikling. Endnu er der ingen fastlagt dansk betegnelse for fællesfunktionen af disse tre elementer, summen af CTS, IBI og Forbrugs- og Energiledelse, der betjener alle de bygningstekniske installationer og kan styres og overvåges fra én fælles hovedcentral. Normaliseret forbrugsregistrering Forsynes CTS-anlægget med en vejrstation, kan det normalisere det aktuelle energiforbrug i relation til budget hhv. normalår samt driftsperiodens klimasi- tuation. Vejrstationen omfatter normalt aktuel temperatur og vindhastighed, og ofte også solstråleintensitet som Lux eller Watt/m 2. Ofte er der to målere, fx for 1000 Lux og Lux. Som ekstra målinger kan fås følere for vindretning, relativ fugtighed samt nedbørsmålere m.m. Energioptimale styrestrategier Drift af ventilations- og varmeanlæg kan ske optimalt ud fra en behovsrelateret strategi. Man starter og stopper ikke et anlæg ud fra et ugeprogram, men ændrer komfortværdier hen over døgnet og ugen. Der er altid et setpunkt for rumtemperatur og ofte desuden for CO 2. I driftsperioden kan setpunktet for temperatur fx være 21 C ± 1. I standby-perioden, fx om morgenen, kan båndet være ± 3 C og uden for normal benyttelsestid ± 6 C. Anvendelse af CO 2 -følere er primært for lokaliteter med varierende personbelastning samt områder, hvor optimale komfortværdier er nødvendige pga. høj aktivitet og produktivitet. En anden værdifuld sensor er PIR (Passiv Infra- Rød), som sikrer, at energiforbruget reduceres, når der ikke er Personer I Rummet. Komfortregulering med effekt Det er vigtigt og lovbestemt, at energiforbruget reduceres til det minimale. Dog skal det være med overholdelse af de komfortværdier, som er defineret af professor P.O. Fanger gennem et omfattende anerkendt forskningsarbejde. Ved overholdelse af Fangers anvisninger hæves produktiviteten hos husets brugere markant, hvilket kan være en afgørende succesfaktor i det moderne erhvervsliv. Et andet område er solafskærmning, som er absolut nødvendigt både for komforten og for at spare på effekten til kølemaskiner. Oftest er både køling og solafskærmning nødvendige i moderne erhvervsbygninger, men de skal samordnes i fælles styrestrategier for at opnå et optimalt energibesparelsesresultat. Opbygning af IBI Et IBI-anlæg består i princippet af en række elementer som følere og regulatorer sammenkoblet via en bus. Det samlende element er de intelligente enhe-

150 151 Figur 9 Intelligente Installationers Koordinering CTS/IBI INTEGRATION NETVÆRKS-OMRÅDET LOKALITET Central PC GSM SMS WEB WAP SCADA MANAGEMENT NET NET 5 Management Hovedcentral net i Management-level NET 4 Som Ether-net med TCP/IP for intranet og med INTERNET forbindelse Drift og vedligeholds organisation Undercentral net i Controller-level NET 3 Som LONWORKs eller BAC-net CTS Maskinrum Varmecentral Ventilations & Kølecentral Intelligente Installationer Field-level NET 2 som LONWORKs INFRANET IBI Brugsareal som serviceres: Måler Kontor Sikringsanlæg LYS C PIR LUX Administration Produktion Møde- og Konferencelokaler VARME PC - LAN - Adminstrativt net Som f.eks. PDS incl Telefon og Telenet INTRANET NET 1 Brugsarealers datanet Figuren viser alle de hovedelementer, der indgår i moderne intelligente installationer. Bemærk tilslutningsmuligheden for sikringsanlæg. Bemærk målere, der muliggør individuel måling for lejemål eller afdelingsregnskaber.

151 152 der, som kaldes noder. Hertil tilsluttes følere for temperatur, Lux, CO 2 og altid tilstedeværelsesføleren PIR. Udgangene fra noden styrer radiatorventil, kølebaffelventil, VAV-anemostat eller CAV-spjæld, lysregulering og solafskærmning samt evt. signallamper m.v. Brugernes betjeningsflade i kontorer m.v. har mange udformninger, startende med de velkendte trykknapper og potentiometre, WEB-adgang med komfort-ikon på medarbejdernes egne PC er, adgang via telefon, som høfligt tilbyder ændring af ønskeværdierne, og til IR-håndzapper. Ved at anvende IBI angriber man op til 90% af energiforbruget, idet det er den størrelsesorden af det samlede forbrug, som brændes af i selve brugsområderne. Opbygning af CTS CTS-anlægget skal tilpasses den aktuelle organisations- og firmatype samt det ønskede sikkerhedsniveau for forsyninger af varme, luft m.v. Topkrav er der til anlæg for operationsstuer, computerhaller m.v. Der er god fornuft i, at CTS-punktantallet virkelig overvejes og tilpasses den aktuelle opgave. Opbygning af kombinerede systemer Den aktuelle udvikling leder til, at CTS og IBI føres til samme hovedcentral, således at al betjening kan foretages fra samme arbejdsstation. Udviklingen går i retning af, at IBI desuden kan tilsluttes diverse sikringsanlæg dog med hensyntagen til basale individuelle sikkerhedskrav, se figur 9. Opbygning af Forbrugs- og Energiledelse Det er vigtigt, at der skabes en struktur i opbygning af målere, der er til at overskue og betjene. Det er også vigtigt, at man vælger måleudstyr, som har den rette kvalitet, og som på en kosteffektiv måde opfylder flest mulige funktioner, se figur 10 og 11. Erfaringen viser, at pulsbaserede målere ofte har en nøjagtighed, der er i tocifrede procentværdier, mens busbaserede systemers nøjagtighed er i encifrede promiller. De busbaserede systemer har desuden den fordel, at de tilbyder en række integrerede funktioner. Det kan ved måling af termisk energi (varme/køle) være, at energimålingernes temperaturværdier kan anvendes til regulering, styring og alarmering. Det kan være målere, som foruden den primære måleopgave kan tilsluttes andre signalgivere via ekstra dataindgange. Et eksempel er måling af koldt- og varmtvandsforbrug foruden selve energimålingen. Et andet eksempel er fjernvarmefrem- og returvandmængder, som gerne skal være ens. Man har således på rationel vis med samme udstyr opnået forbrugsmåling, ledningsbrudsovervågning og alarmering. Et tredje eksempel kan være overvågning af mængden af koldtvandsforsyning til kølebafler, der sammenholdes med aktuel udefugtighed, så fremløbstemperaturen automatisk justeres, hvorved kondensering på loftpladerne i de konditionerede rum undgås. Kort sagt: moderne intelligente målere kan foruden selve målingen varetage en række fornuftige funktioner, så man får flere nyttige funktioner for samme pris. Konklusion Automatisk dataopsamling, normalisering i budgettering og alarmering samt rapportering er i dag standard i CTS-anlæg. Men Forbrugs- og Energiledelse kan naturligvis også praktiseres i mindre skala tilpasset det aktuelle behov og de aktuelle ressourcer. Den seneste udvikling tilbyder dataindsamling via Internettet, evt. via VPN (Virtuelt Privat Netværk), så man kan etablere Forbrugs- og Energiledelse ad denne vej. Man kan konkludere, at CTS har en central position for rationel drift med minimalt energiforbrug, som kan præsenteres informativt ved energisignaturen, se afsnit 8b. CTS har været kilde til fremkomsten af specielt reguleringsudstyr, betegnet IBI, til brugsarealernes zoner. IBI er energibesparende og giver bedre komfort og er dermed produktivitetsfremmende. CTS er på vej med også at optage sikringsanlæg i familien. CTS må derfor omdøbes med en betegnelse, som rummer alle delelementerne: FoE, IBI og CTS. Måske kan BMS være den nye fællesbetegnelse.

152 153 Figur 10 Energi- og Forbrugsregistrering DMI BYGNINGS- VEDLIGEHOLD Svar KUNDER Ønsker HOVEDCENTRAL DATANET TELEFONET UNDER- CENTRAL UC CTS PLC SRO FA FJERN- AFLÆSNINGS ENHED MÅLER VARME VAND FORSYNING EL Signalerne fra målerne kan være pulser eller data Undercentralerne kan indgå i mange systemtyper Kommunikationen kan foregå på tele- eller datanet Centralen kan være med vilkårligt funktionsomfang Stam- og servicedata kan hentes som data via modem Figuren viser de hovedelementer, der indgår i et forbrugsregistreringssystem. Nederst måler for varme, vand og el med signalforbindelse til fjernaflæsningsenhed.

153 154 Figur 11 Energi- og forbrugsregistrering Afbildningsresultat RAPPORT TABEL KURVE SØJLE LAGKAGE ENERGI SIGNATUR Præsentationstype GRAFISK PRÆSENTATION TEKST OG ID PRÆSENTATION Software opbygning DEL AF CTS PROGRAM SELVSTÆNDIGT PC-PROGRAM MODUL AF PROGRAM I BYGNINGSVEDLIGEHOLD Type af central HOVEDCENTRAL MED NETVÆRK AF FJERN- AFLÆSNINGSUDSTYR PC STAND-ALONE HOVEDCENTRAL MED MELLEMCENTRALER CTS ENERGI DET SOM DET HELE DREJER SIG OM FORBRUGS- REGISTRERINGS PROGRAM PROGRAM SOM OPSAMLER OG BEARBEJDER FORBRUGSDATA FOR: VARME VAND EL Signaltransmission MANUEL INDLÆG- NING CTS PC UNDER- CENTRAL TELEFON KONCEN- TRATOR RADIO EL-NET INTERNET Signal MANUEL PULS ANALOG DATA RS 232 RS 485 DATA M-BUS EI BUS DATA ECHELON Figuren giver et samlet billede af begreber og elementer, som skal defineres i en energi- og forbrugsregistrering. Billedet skal læses nedefra, og der skal i hvert niveau vælges de løsninger, som passer til den aktuelle opgave. Betjeningen af systemet sker oftest med mus og rullegardinteknik, hvorved man let bevæger sig rundt i hele programområdet. Det er en teknik, hvor brugervenligheden er optimal.

154 155 Gode råd Energibesparelser via CTS Registrer energiforbruget for hver bygning i et energistyringsprogram med daglige, ugentlige og månedlige forbrug i tabel-, kurve-, og søjleform samt med angivelse af budgettet korrigeret for graddage Registrer energiforbruget via energisignatur for hver bygning, dvs. energiforbrug pr. kvadratmeter holdt op mod døgnets målte middel-udetemperatur Udnyt energisignaturen ved analyser på ugebasis for hurtig opfølgning på de energiforbrug, der ligger over over budgettet for den pågældende periode Analyser bygningens tilstand via energisignaturen ved sammenligning med energisignaturen for den samme bygning for tidligere år. Herved kan afsløres ændringer i brugsmønstre, isoleringens beskaffenhed og utætheder Indfør effektiv tidsstyring af de enkelte energiforbrugende varme- og ventilationsanlæg med hensyntagen til ferie- og helligdage Indfør effektiv tidsstyring af energiforbruget til varme, køling og lys mv. i de enkelte rum med hensyntagen til ferie- og helligdage Udnyt tidsstyring med optimal start/stop funktion I områder med varierende personbelastning styres ventilationsanlæg ud fra luft efter behov princippet ud fra såvel tid som temperatur og CO 2 indhold Opbyg rapporter som for eksempel ELO rapporter med opfølgning ved konstaterede uregelmæssigheder som tilsmudsede filtre mv. Udnyt trendlogs til at afsløre overforbrug af varme og køling som følge af pendlinger. Det kan gøres med regelmæssig logning af temperatur og motorventilstillinger. SRO SRO står for Styring, Regulering og Overvågning. Det er den danske betegnelse for det engelske SCADA, som står for System Control And Data Acquisition (system styring og data opsamling). SRO anlæg er den fælles betegnelse for automatikanlæg for styring af processer og tekniske anlæg i industrien, på kraftværker m.m. SRO anlæg er opbygget og struktureret helt analogt til CTS anlæg, men hvor CTS anlægget tager sig af bygningsautomation med de standarder, der gælder her, tager SRO anlægget sig af andre og meget forskellige styringsopgaver. De komponenter, som er specielle for SRO anlæg, omtales i det følgende. Understationer Fællesbetegnelsen for understationerne er PLC, Programmable Logic Controller. Det er intelligente styreenheder, som tilkobles følere og givere fra de tekniske anlæg. PLC-enheder findes fra enkle, digitale styreenheder, som arbejder med få digitale I/O enheder, og til store, komplekse enheder, der udfører avancerede matematiske beregninger, og har flere hundrede I/O enheder, såvel digitale som analoge, og seriel kommunikation til mindre PLCere. PLC-enhederne indgår ofte i processer med meget hurtige scanningfrekvenser på signalindgange og udgange og med tidsstempling (i msek.) af signalværdierne, så der kan laves detaljeret fejlsporing i processen. Procesnetværk Understationerne sammenbygges ofte i et procesnetværk, hvor PLC-enhederne kommunikerer indbyrdes og med den centrale netserver. Datakommunikationen i dette netværk foregår via drivere, som enten kan være specifikke for de enkelte PLC-fabrikater og typer, eller kan være standardiserede, så man opnår en enklere og bredere integrationsmulighed af forskelligt udstyr. I systemer, der ikke er tidskritiske, anvendes ofte intra- og internet til kommunikationen.

155 156 Processerver Processerveren opsamler relevante procesdata til at dokumentere processen, ligesom serveren formidler forbindelsen mellem understationerne og operatørstationen. Oftest anvendes et separat netværk mellem server og operatørstation. Operatørstation Operatørstationen er udstyret med SRO software for effektiv betjening og overvågning af de tekniske anlæg. Modulerne i softwaren spænder fra enkle brugergrænseflader med mimikbilleder over datalogging værktøjer, rapportgeneratorer, alarmeringsmoduler, forholdsordre-moduler og til avancerede moduler for fx recepthåndteringer. SRO anlægget kan også betjenes og overvåges via en internet browser over intranet eller internet eller på den mobile front via Wap. Teknisk/administrativ integration Endelig kan SRO anlægget indgå i en større sammenhæng med administrative systemer, herunder systemer for vedligehold og produktionsplanlægning. Også neurale netværk og ekspertsystemer kan integreres med SRO anlæg, således at ekspertsystemet/det neurale netværk udarbejder prognoser for processen og reviderer styringsstrategien, som derefter formidles gennem SRO anlægget ud til de enkelte understationer. Gode råd Måleropsætning og kontrol Sørg for at målerne er af god kvalitet med tilhørende verifikation Sørg for at der til hver måler er et datablad, som indeholder alle aktuelle data på det aktuelle job, som fx BPS-publikation 69, så service og udskiftning er rationel Sørg for kvalitetssikring af opsamlede værdier efter 3 og 12 måneder samt efter målerudskiftning Sørg for dokumentation for indregulering af hver eneste måler via logning og udskrift Sørg for, at projektering af målere og dataopsamling er koordineret, så el og VVS er fuldt koordineret med CTS Sørg for at der opstilles budget for forbrug i alle målerområder Sørg for at der er rimelige og indstillelige tolerancer for afvigelser mellem aktuelt behov og normaliseret behov, samt at alarmeringen er på døgnbasis Sørg for afklaring af lagringsperioder for forbrugsdata, fx 5, 10 eller 20 år Sørg for at målernes størrelse er afpasset til det konkrete forbrug Sørg for at målerne placeres, så de er nemme at servicere og nemme at aflæse Sørg for at der i vedligeholdsplanen indgår, at der iværksættes den pligtige stikprøvekontrol efter gældende periode Sørg for at de opsamlede data anvendes som inspiration til tiltag, der fremover reducerer energiforbruget

156 157 6z. Vandforbrug Rent drikkevand er en begrænset ressource, der skal anvendes med omtanke. Desuden kræver rensning af spildevand store anlæg, der er omkostningskrævende både i anlæg og drift. Det er derfor vigtigt at minimere forbruget og at forhindre unødvendigt spild. Nøgletal Tabel 1-4 angiver væsentlige nøgletal i forbindelse med vandforbruget. Utætte jordledninger er en væsentlig kilde til vandspild. Det er derfor en god idé at registrere vandforbruget jævnligt på steder, hvor vandledninger er placeret i jord, fx mellem to bygninger. De registrerede vandforbrug kan sammenlignes med nøgletal eller tidligere forbrug for at konstatere eventuelle uregelmæssigheder. Eksempel En større boligejendom fik for nogle år siden installeret et CTS-anlæg, der inkluderede vandmålere for sektioner af bebyggelsen. Med dette anlæg blev der foretaget kontrol af vandforbruget i tidsrummet mellem kl. 0:00 og kl. 5:00, og allerede den første nat blev der konstateret et spild, der svarede til kr ,- om året. Efter nærmere undersøgelser viste det sig, at spildet stammede fra en rørledning, der forsynede en vandpost ved en garagebygning. Der var ingen synlige tegn på utætheder, hverken på jorden eller i kælderen, hvorfra røret udgik. Spildet var ikke synligt på det samlede regnskab. Kun ved at opdele ejendommen i mindre sektioner og registrere forbruget i en periode, hvor der kun forventes et meget lille forbrug, blev spildet synligt. Med samme metodik er det muligt at konstatere selv meget små utætheder, fx ved løbende toiletcisterner. Tabel 1 Forbrug af vand til forskellige rengøringsfunktioner Aktivitet Liter Pr. Toilet, stort skyl 6-12 skyl Toilet, lille skyl 3-5 skyl Urinal 50 minut Brusebad bad Karbad bad Vaskemaskine, husholdning vask Opvaskemaskine, husholdning vask Bilvask vask Plænevanding time Kilde: Energiplanlægningskalender 2002, PMi-plan samt Energistyringshåndbogen; 1. Udgave, Foreningen for Energistyring Tabel 2 Normal fordeling pr. person Aktivitet l pr. dag m 3 pr. år % Bad og personlig hygiejne 48 17,7 35% Toiletskyl % Tøjvask 26 9,5 19% Opvask og rengøring 17 6,3 12% Madlavning og drikke 8 2,8 6% Havevanding, bilvask m.m. 7 2,5 5% I alt ,8 100% Kilde: Energiplanlægningskalender 2002, PMi-plan

157 158 Tabel 3 Vandforbrug i forskellige bygningskategorier Gode råd Kategori Aftenskole Dagskole Børnehave Kontorbygning Kollegier Plejehjem Kantine Cafeteria Restaurant Motel, hotel m 3 pr. år 1 x P 5 x P 14 x P 9 x P 50 x P 100 x P 1,9 x M 5,4 x M 7,2 x M 58 x S Vælg toilet med lille skyllemængde og mulighed for stort/lille skyl Vælg styring af urinalskyl, så vandforbruget minimeres Overvej vandfri urinaler Vælg vaske- og opvaskemaskine med lille vandforbrug Brug vandbegrænsere med omtanke. Sparebrusere er gode. Begrænsere på rengøringsvaske har lille værdi Installer vandmålere for overskuelige bygningsafsnit, så vandforbruget kan registreres P = antal personer i brugstiden M = antal måltider S = antal senge x belægningsgrad Kilde: Energiplanlægningskalender 2002, PMi-plan Tabel 4 Vandspild ved forskellige former for utætheder Utæthed l pr. dag m 3 pr. år Hul på ledning på størrelse med en synål Vandhane eller WC, der drypper Vandhane eller WC, der løber Kilder og yderligere oplysninger Vandbesparende foranstaltninger. M. Kjellerup og A.M. Hansen. Teknisk forlag, 1994 Vandbesparelser i boliger, nr. 51/1996 Arbejdsrapport nr. 51/1996 Miljøstyrelsen, Energiplanlægningskalender 2002 PMI-plan, 2002 Kilde: Energiplanlægningskalender 2002, PMi-plan

158 159 6æ. Varmt brugsvand I takt med at bygningers energiforbrug til opvarmning minimeres i kraft af bedre isolering, udgør energiforbruget til opvarmning af varmt brugsvand en stadig større andel af det samlede energiforbrug. Energiforbruget anvendes dels til opvarmning af det vand, der bliver forbrugt, og dels til varmetab fra varmtvandsbeholdere, fordelings- og cirkulationsrør. Nøgletal Tabel 1 og figur 1-3 angiver væsentlige nøgletal i forbindelse med varmt brugsvand. Det laveste varmetab er for en beholder med et forhold mellem højde og diameter på 1. Det største varmetab er for en beholder med et forhold mellem højde og diameter på 3 (meget slank beholder). En varmtvandsbeholder på l. med 60mm isolering vil typisk have et varmetab på 10 W/ C. Da isoleringsmaterialet findes i faste tykkelser, vil varmetabet typisk være lidt mindre i praksis end det teoretisk krævede i henhold til normen (DS 452), se figur 2. Eksempel Forbruget af varmt vand i et større planlagt administrationsbyggeri er skønnet til 176 m 3 pr. år. Energiforbruget til at opvarme denne vandmængde udgør ca kwh/år. Ved installation af central varmtvandsforsyning med tilhørende cirkulationsledninger vil varmetabet fra fordelings- og cirkulationsrør udgøre mere end kwh/år ved permanent drift. Stoppes cirkulationen uden for brugstiden, kan varmetabet reduceres til ca kwh/år. Til sammenligning vil varmetabet fra decentrale el-vandvarmere udgøre hhv. ca og ca Tabel 1 Energiforbruget til opvarmning af vand Temperatur Massefylde Varmefylde Varmefylde Forbrug C kg/m 3 kj/kg C kwh/m 3 C kwh/m ,8 4,218 1, ,7 4,192 1,16 11, ,3 4,182 1,16 23, ,7 4,178 1,16 34, ,3 4,178 1,15 46, ,0 4,181 1,15 57, ,2 4,184 1,14 69, ,7 4,190 1,14 80, ,6 4,196 1,13 92, ,2 4,205 1,13 103, ,1 4,216 1,12 114,7 Kilde: Danvak Varme- og Klimateknik, Grundbog 2. Udgav

159 160 Figur 1 W/ o C Varmetab fra varmtvandsbeholdere kwh/år. Med konstant drift af cirkulationen er driftsudgifterne til det centrale anlæg altså større end til de decentrale el-vandvarmere. Ved stop af cirkulation eller opvarmning af vand uden for brugstiden vil driftsudgiften til central opvarmning og cirkulation blive lidt lavere end til decentrale el-vandvarmere. Merudgiften til etablering af den centrale løsning opvejes imidlertid slet ikke af besparelsen. Det kan derfor være en energimæssig fordel at opsætte decentrale el-vandvarmere, hvor der kun er et lille varmtvandsbehov. Selv om miljøbelastningen ved produktion af el typisk er større end ved produktion af fjernvarme, vil regnestykket ofte komme ud til fordel for decentrale el-vandvarmere Beholderstørrelse l 30 mm 60 mm 90 mm isolering Varmetab pr. grad temperaturforskel mellem beholder og omgivelser Figur 2 Varmetab fra fordelings- og cirkulationsrør Varmetab kwh/ o C pr. m rør pr. år 3,5 3,0 2,5 Klasse 2 norm Klasse 2 praksis Klasse 3 norm Klasse 3 praksis 2,0 1,5 1, Rørdiameter i mm Varmetab pr. grad temperaturforskel og pr. meter rør ved drift i alle årets timer

160 161 Figur 3 Ventetid for fremføring af varmt brugsvand Sekunder ved 0,1 l/sek Sekunder ved 0,2 l/sek. 12 Ø10 mm Ø12 mm Ø15 mm Ø20 mm Ø25 mm Ø30 mm Ø35 mm Rørlængde i m Gode råd Reducer ventetider ved tapsteder ved at minimere rørdimension og -længde Benyt decentrale el-vandvarmere, hvor der kun er et lille varmtvandsbehov, og hvor der er langt til den centrale forsyning Decentral opvarmning med centralvarmevand kræver min. 65 C på centralvarmevandet året rundt. Det medfører ofte uhensigtsmæssigt store tab fra centralvarmenettet Reducer cirkulationsmængden ved at anvende termostatiske indreguleringsventiler Stop cirkulationen uden for brugstiden Hold varmtvandstemperaturen så lav som muligt, men vær opmærksom på risikoen for Legionella og andre sygdomsfremkalden de bakterier. Brug eventuelt temperaturgymnastik

161 162

162 163 Del 3: Nøgletal for forbrug

163 Industriens nøgletal Opstilling af nøgletal Virksomhedens nøgletal kan opstilles på flere niveauer: For virksomheden under ét For hver afdeling/produktionsenhed For produkter For enkeltanlæg Dette kapitel omtaler de tre førstnævnte typer af nøgletal. Nøgletal for enkeltanlæg i form af fx elforbrug pr. m 3 trykluft, elforbrug pr. kwh kuldeydelse og virkningsgrad for en varmeveksler er beskrevet i kapitel 6. Nøgletallene opgøres ofte ud fra produktionsmængden eller omsætningen. Andre muligheder er maskintimer, antal medarbejdere o.l., som kan være lettere at fremskaffe end produktionsmængden. Et nøgletal opgjort ud fra maskintimer kan især være anvendeligt ved vurdering af udviklingen i virksomheden selv, mens energiforbruget pr. ansat kan være anvendeligt, når man vil sammenligne forskellige virksomheder i en homogen branche. En anden form for nøgletal er udgiften til indkøb af el, brændsel og fjernvarme i procent af omsætningen. Dette nøgletal ligger fra 0,3% for anden konfektionsindustri op til omkring 18% for cementfabrikker. Nøgletallet kan især bruges ved en sammenligning af en virksomhed med branchegennemsnittet. Et nøgletal opgjort ud fra m 2 etageareal er generelt kun anvendeligt i industrien bortset fra til vurdering af rumvarmeforbrug (GJ/m 2 ) eller belysning (W/m 2 ). Hvor finder man nøgletallene til sammenligning? Det er nemt at finde nøgletal for enkeltanlæg som trykluft, belysning, tørreanlæg. De er også angivet i denne håndbog i kapitel 6. Det er straks vanskeligere at finde nøgletal for produkter og virksomheder, men her er et par forslag: Brancheenergianalyserne indeholder nøgletal, som der er vist eksempler på i tabel 1. Ud over de anførte brancher er der analyser for margarineindustri, tørrerier, maskinfabrikker, støberier, tekstil- og beklædningsindustri, træ- og møbelindustri samt vaskerier. Projekt Værktøjskassen har udsendt brochurer om energiledelse i konkrete virksomheder. Nogle af disse indeholder nøgletal. I udenlandske rapporter m.m. findes der også nøgletal, men de giver ikke altid et rimeligt sammenligningsgrundlag for danske virksomheder pga. strukturelle forskelle og forskelle i energikilder. EU udgiver BAT-noter, som indeholder meget detaljerede oplysninger om nøgletal. BAT-noter findes for bl.a. papirindustri, støberier, raffinaderier og cementproduktion. Nøgletal i produktionsvirksomheder Eksempel på nøgletal for produkter En papirfabrik registrerer forbruget af damp og el på hver papirmaskine i maskinernes processtyringssystem. En registrering starter, hver gang der skiftes gramvægt og papirkvalitet på en maskine. Registreringerne bruges både til løbende optimering af produktionen og til udarbejdelse af nøgletal i form af det specifikke elforbrug (elforbrug pr. ton

164 165 Tabel 1 Eksempler på nøgletal fra brancheenergianalyser Svineslagterier (1994) Indkøbt energi 26 kwh/svin ekskl. forædling, 34 kwh/svin inkl. forædling Mejerier (1994) Elforbrug 177 kwh/t smør Varmeforbrug 266 kwh/t smør Iskremindustri (1994) Elforbrug 537 kwh/1.000 l Varmeforbrug 456 kwh/1.000 l Fiskeindustri (1995) Energiforbrug 229 GJ/ansat Grafisk industri (1994) Elforbrug 49 kwh/1.000 m 2 tryk, 816 kwh/t papir Energiforbrug i alt 519 MJ/1.000 m 2 tryk, MJ/t papir Plastindustri, sprøjtestøbning (1995) Elforbrug kwh/t Varmegenvinding 91 kwh/t Teglværker (1999) Elforbrug 51 kwh/t brændt gods Brændselsforbrug 658 kwh/t brændt gods Figur 1 Specifikt elforbrug for diverse papirkvaliteter kwh/t Gramvægt PM4, ubestrøget PM5, bestrøget

165 166 produceret papir) og det specifikke dampforbrug. Figur 1 viser det specifikke elforbrug for nogle af papirkvaliteterne. Energiforbrugets fordeling på slutanvendelser Når en virksomhed sammenligner sig selv med andre virksomheder, kan den ikke blot have nytte af at gøre det ud fra nøgletal, men også ud fra energiforbrugets fordeling på slutanvendelser. Derved kan virksomheden vurdere, om den bruger en forholdsvis større del af energiforbruget til fx køling eller belysning, end branchen som helhed gør. Rapporten Kortlægning af erhvervslivets energiforbrug indeholder en opgørelse af energiforbruget på slutanvendelser. Hovedtallene fra rapporten er samlet i tabel 2. Forbrugsmønstret En virksomhed kan også følge og synliggøre udviklingen i sit eget energiforbrug ved at opgøre forbruget time for time og dag for dag, se figur 2. Det kan være lettere for medarbejderne at forholde sig til en sådan figur end til de mere abstrakte nøgletal. Elselskaberne aflæser elforbruget løbende for alle lidt større virksomheder og kan præsentere data i form af bl.a. virksomhedens forbrugsmønster. For brændselsforbruget kan virksomheden eventuelt selv lave en tilsvarende kurve på overvågningsanlægget. Ved mønstergenkendelse kan virksomheden hurtigt vurdere, om forbrugsforløbet afviger fra det typiske mønster og også vurdere årsagerne til en afvigelse. Mønstergenkendelsen i figur 2 kan bl.a. give anledning til følgende spørgsmål: Hvorfor er forbruget ikke lige lavt i alle weekender? Hvorfor falder forbruget ikke længere ned de nætter, hvor der ikke arbejdes? Startes maskiner og hjælpeudstyr for tidligt, og slukkes de for sent? Virksomhedskort for grafisk industri, et eksempel Foreningen af Statsautoriserede Revisorer har udarbejdet en Energihåndbog med praktiske værktøjer til identifikation af mulige energibesparelser for virksomheder. For 26 udvalgte brancher/erhvervssektorer er der bl.a. opstillet nøgletal, typiske besparelsesforslag samt afgifts- og tilskudsmuligheder de såkaldte Virksomhedskort. Energihåndbogen findes elektronisk på og det er muligt at købe et password, så man får adgang til alle virksomhedskort hos Foreningen for Statsautoriserede Revisorer. Figur 2 En virksomheds elforbrug gennem syv uger kwh/kvarter

166 167 Tabel 2 Energiforbrugets procentvise fordeling på slutanvendelser i industrien, 1997 Branche- Brændsel og fjernvarme El kode Kedel- og nettab Opvarmning/kogning Tørring Inddampning Destillation Brænding/sintring Smeltning/støbning Anden varme Arbejdskørsel Rumvarme Opvarmning/kogning Tørring Brænding/sintring Smeltning/støbning Belysning Pumpning Køl/frys Ventilation og blæsere Trykluft og procesluft Findeling Omrøring Øvrige elmotorer Rumvarme Edb, svejsning, m.m Udvinding af grus, ler, m.v Slagterier Forarb. og kons. af fisk m.v Forarb. og kons. af frugt m.v Fremst. af veg. og animal. olier m.v Mejerier og isfabrikker Fremstilling af stivelsesprod. m.v Fremstilling af brød m.v Bagerforretninger Sukkerfabrikker og -raffinaderier Drikkevareindustri Tobaksindustri Tekstilindustrien Beklædningsindustri Læder og fodtøjsindusti Træindustri Papirindustri Udgivelse af dagblade Udgiver- og forlagsvirks. ekskl. dagbl Trykkerier Mineralolieindustri m.v Fremstilling af industrigasser m.v Fremstilling af farvestoffer m.v Fremstilling af kunstgødning Fremstilling af basisplast m.v Fremstilling af pesticider m.v Fremstilling af maling, lak m.v Medicinalindustri Fremst. af rengøringsmidler m.v Fremstilling af gummiprodukter m.v Fremst. af bygningsartikler af plast Fremst. af andre plastprodukter Glas og keramisk industri Fremstilling af cement, mursten m.v Fremst. af produkter af beton m.v Jern- og stålværker Forarbejdning af jern og stål Fremst. af ikke-jernholdige metaller Støbning af metalprodukter Fremst. af byggematerialer af metal Fremst. af håndværktøj m.v Fremstilling af skibsmotorer m.v Fremst. af mask. til generelle formål Fremstilling af landbrugsmaskiner Fremstilling af maskiner til industri Fremst. af husholdningsapparater Fremstilling af kontormaskiner Fremst. af andre elektr. maskiner m.v Fremstilling af telemateriel m.v Fremst. af med. udstyr, instr. m.v Fremstilling af biler m.v Skibsværfter og bådebyggerier Fremst.af transp.m.ekskl.skibeogbiler m.v Møbelindustri Fremst. af legetøj og guldvarer m.v

167 168 Et eksempel på et virksomhedskort er vist nedenfor. Den grafiske industri er brugt som eksempel. Informationerne om industrien er hentet fra en brancheenergianalyse fra Energimæssige kendetegn Branchens energiforbrug er meget varierende både i størrelse og form og er afhængig af produkttyper pga. de anvendte processer. Tabel 3 viser nøgletallene for den grafiske industri. Figur 3 viser elfordelingen, mens tabel 4 angiver typiske besparelsesmuligheder. Tabel 3 Nøgletal for den grafiske industri Figur 3 Elfordelingen for grafisk industri 25% mindst Middel 75% størst Elforbrug kwh/m Varmeforbrug kwh/m % mindst Middel 75% størst Elforbrug kwh/ansat Varmeforbrug kwh/ansat Diverse 32 % Proces 38 % Ventilation 14 % Lys 16 % Diverse dækker over bl.a. klargøring, efterbehandling, trykluft, køling og andet mindre udstyr. Tabel 4 Typiske besparelsesmuligheder i den grafiske industri Typiske besparelsesmuligheder %-vis besparelse på området Tilbagebetalingstid Belysning Vedligeholdelse af belysningsanlæg 15-30% Benyt altid pærer og lysstofrør m/energimærke A Benyt særbelysning i stedet for en høj almenbelysning Benyt HF-spoler 20-70% Styring af lyset - dagslysstyring og bevægelsesmeldere Ventilation Forbedret styring af ventilationen 10-50% 0-5 år Varmegenvinding fra udsugningsluft 50% 3-7 år Stop eller reducér ventilationen efter arbejdstid og i weekender 0 år Reduktion af trykniveau i trykluftsystem (pr. bar) 5-6% 0 år Trykluft Stop kompressor, når der ikke er brug for trykluft 10-30% 0-1 år Optimering af kompressorstørrelse 10-30% 1/2-5 år Jævnlig eftersøgning og udbedring af lækager 5-30% 0-2 år Anvend frikøling, hvor kompressoren altid er i drift 50-60% Procesudstyr Reduktion af tomgangstab på trykkerimaskiner med tilhørende udstyr 40-50% Benyt sparefunktionerne på kontorudstyr og edb 20-80% 0 år

168 169 Vedligehold i industrien Vedligehold af energiforbrugende anlæg er en vigtig del af energiledelse, fordi dårlig vedligehold kan medføre et betydeligt merforbrug af energi. Den Danske Vedligeholdsforening (DDV) angiver således, at dårlig vedligehold kan koste industrien op til 12% ekstra energiforbrug. Det svarer til rundt regnet 1 mia. kr. årligt. Arbejdet med vedligehold kan klassificeres som vist i figur 4. I det følgende beskrives tre eksempler på vedligehold af energiforbrugende udstyr. Eksempel 1: Tilstandsbaseret vedligehold Ved en rutinemæssig inspektions- og målerunde på en virksomheds 2 bar kompressorer viser det sig, at den ene kompressors lydniveau er forhøjet, ligesom motoren er varmere end normalt. De umiddelbare symptomer er lejefejl, men varmen indikerer, at motoren er overbelastet. Motorens strømoptag måles med et tangamperemeter til 394 A mod normalt 358 A. Det svarer til et overforbrug på 11%. En kontrolmåling på opretningen afslører skæv opretning. Kompressoren stoppes derfor, og fundamentet undersøges. Det er svagt i sin opbygning, ikke som de øvrige fundamenter. Derfor fremstilles der et nyt fundament, der foretages opretning med laserudstyr, og derefter foretages en vibrationsanalyse. Med disse ændringer øges kompressorens standtid fra timer til timer, og elforbruget reduceres med kwh/år. Den samlede økonomiske gevinst kan opgøres til kr. årligt. Investeringen har været kr., så tilbagebetalingstiden er kun godt et halvt år. Man kan drage følgende konklusioner af eksemplet: Tilstandsbaseret vedligehold er en nødvendighed for nøglemaskiner. Men gør det ikke sværere end nødvendigt Et tangamperemeter er et godt, simpelt og billigt værktøj til at afsløre energispild som følge af skæv opretning Det er nyttigt at føre logbog over, hvad der gøres hvornår og hvorfor. Figur 4 Klassifikation af vedligeholdsprincipper Vedligehold Forebyggende Vedligehold - Rengøring - Smøring - Overhaling - Udskiftning Afhjælpende Vedligehold - Fejlfinding - Reparation - Udskiftning - Afprøvning Periodisk Vedligehold Tilstandsbaseret Vedl. Tilstandskontrol Planlagt reparation Uforudset reparation Kontinuerlig overvågning På basis af driftstid Periodisk inspektion På basis af kalendertid

169 170 Tabel 6 Sparede varmeudgifter ved efterisolering af 12 bar damprør. Medietemperatur er 185 C. Årlig driftstid timer. Rør- Rørdia- Varmetab v. Varmetab Sparet varmetab Sparet Varmepris Sparet længde m meter mm uisoleret v/50 mm (1/3 af forskel) varmetab kr./mwh varmeudgift rør W/m isolering W/m W/m MWh/år kr./år , , , , I alt 58, Eksempel 2: Vedligehold af kondensat-retursystem I en kemisk virksomhed blev vedligeholdelsen af kondensat-retursystemet forbedret, idet der indførtes en årlig gennemgang af virksomhedens 258 vandudladere. Samtidig blev der installeret sur-ledningsevnemålere på hver af de fire kondensatstationer, hvor der tidligere kun var en enkelt før kedlen. Med de fire målere behøver man ikke længere kassere al kondensat, hvis der måles sur ledningsevne, men kan nøjes med at kassere kondensatet fra pågældende station. Samtidig er det blevet lettere at finde årsagen til det dårlige kondensat. Tabel 5 viser effekten af disse tiltag. Investeringen i disse tiltag var kr. og den årlige besparelse opgøres til kr. Det svarer til en tilbagebetalingstid på 2 år. Desuden blev arbejdsmiljøet forbedret. Eksempel 3: Vedligehold af rørisolering Eksemplet vedrører 30 m damprør for 12 bar damp. Isoleringen er i en dårlig forfatning, hvorfor rørene termograferes og efterisoleres, hvor overfladen er varm. Energibesparelsen ved efterisoleringen opgøres til at svare til en tredjedel af forskellen mellem en uisoleret og en isoleret ledning. Tabel 6 viser de sparede varmeudgifter. Tabel 5 Vedligehold af kondensat-retursystem Før Efter Dampproduktion, t/md Kondensat retur, m 3 /md Kondensat retur, % 63,2 75,0 Returkondensat før og efter den forbedrede vedligehold af kondensatsystemet Efterisoleringen har kostet i alt kr. Tilbagebetalingstiden bliver således 2,9 år. Der kan drages følgende konklusioner af eksemplet: Tilstandsbaseret vedligehold af damprørs isolering er lønsomt Termografi er en god og simpel metode til at afsløre utilstrækkeligt isolerede varmerør. Kilder og yderligere oplysninger Kortlægning af erhvervslivets energiforbrug. Dansk Energi Analyse, Energi-Økonomi, Revisors Energihåndbog. Grafisk Arbejdsgiverforening:

170 Nøgletal for bygninger 8a. ELO nøgletal Dette kapitel viser nøgletal for varme, el og vand for en række udvalgte anvendelseskoder. Nøgletallene er baseret på indrapporteringer i perioden januar 1997 til maj 2002 foretaget til Konsulentsekretariatet for Energiledelsesordningen af konsulenter tilknyttet Energiledelsesordningen, også kaldet ELOordningen. Samtlige af Energiledelsesordningens nøgletal kan findes på ordningens hjemmeside I tabellerne er der angivet Energiledelsesordningens tre- og firecifrede anvendelseskoder samt de dertil hørende anvendelser. Antallet af indrapporteringer for de enkelte anvendelseskoder fremgår også af tabellerne. Nøgletallene for varme er opdelt på forsyningsformerne fjernvarme, olie og naturgas, som tilsammen dækker over 99% af det samlede forbrug til opvarmning. Nøgletallene for varme er angivet for et normalår, dvs. de er klimakorrigeret. Forbrugene i olie- og gasfyrede bygninger inkluderer kedeltab i de lokale centraler. Derfor er nøgletallene generalt højere for disse bygninger end for fjernvarmeforsynede bygninger. Nøgletallene angives som henholdsvis 25% fraktilen, medianen samt 75% fraktilen. Fraktilerne angiver værdien, under hvilken den tilhørende mængde observationer ligger. Fx angiver 25% fraktilen den værdi, under hvilken 25% af observationerne ligger.

171 172 Figur 1 Fjernvarme kwh/m 2 /år % fraktil Median 75% fraktil Firecifret anv. kode Tabel 1 Fjernvarme Total varmeforbrug incl. varmt vand (kwh/m 2 /år ), klimakorrigeret Trecifret kode Firecifret kode Anvendelse Antal 25 % fraktil Median 75 % fraktil Etageboligbebyggelse Plejehjem med catering Butik til detail, m. fødevarer Butik til detail, u. fødevarer Butikscenter, magasin Engros Bank- og postekspedition Hotel, motel Kontor Skole (folke, privat, friskoler) Gymnasium Erhvervsskole Universitet Sygehus med køkken Børnehave Sportshal Svømmehal Skøjtehal

172 173 Figur 2 Olie kwh/m 2 /år % fraktil 100 Median 75% fraktil 50 0 Firecifret anv. kode Tabel 2 Olie Total varmeforbrug incl. varmt vand (kwh/m 2 /år ), klimakorrigeret Trecifret kode Firecifret kode Anvendelse Antal 25 % fraktil Median 75 % fraktil Etageboligbebyggelse Plejehjem med catering Butik til detail, m. fødevarer Butik til detail, u. fødevarer Butikscenter, magasin Engros Bank- og postekspedition Hotel, motel Kontor Skole (folke, privat, friskoler) Gymnasium Erhvervsskole Universitet Sygehus med køkken Børnehave Sportshal Svømmehal Skøjtehal

173 174 Figur 3 Naturgas kwh/m 2 /år % fraktil Median 75% fraktil Firecifret anv. kode Tabel 3 Naturgas Total varmeforbrug incl. varmt vand (kwh/m 2 /år ), klimakorrigeret Trecifret kode Firecifret kode Anvendelse Antal 25 % fraktil Median 75 % fraktil Etageboligbebyggelse Plejehjem med catering Butik til detail, m. fødevarer Butik til detail, u. fødevarer Butikscenter, magasin Engros Bank- og postekspedition Hotel, motel Kontor Skole (folke, privat, friskoler) Gymnasium Erhvervsskole Universitet Sygehus med køkken Børnehave Sportshal Svømmehal Skøjtehal

174 175 Figur 4 El kwh/m 2 /år % fraktil Median 75% fraktil 50 0 Firecifret anv. kode Tabel 4 El Elforbrug (kwh/m 2 /år ) Trecifret kode Firecifret kode Anvendelse Antal 25 % fraktil Median 75 % fraktil Etageboligbebyggelse (kun fællesforbrug) ,8 5,1 8, Plejehjem med catering ,3 57,7 69, Butik til detail, m. fødevarer ,4 234,5 280, Butik til detail, u. fødevarer 185 4,5 25,0 82, Butikscenter, magasin ,0 48,5 118, Engros 258 9,0 33,5 53, Bank- og postekspedition 251 5,1 22,4 65, Hotel, motel ,9 73,5 99, Kontor ,0 36,3 57, Skole (folke, privat, friskoler) ,8 20,2 25, Gymnasium ,8 28,3 34, Erhvervsskole ,9 40,2 54, Universitet ,9 32,2 44, Sygehus med køkken 88 53,9 66,9 80, Børnehave 47 20,3 25,3 38, Sportshal ,9 36,3 47, Svømmehal ,1 133,2 176, Skøjtehal ,6 149,1 175,1

175 176 Figur 5 Vand m 3 /m 2 /år 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 25% fraktil Median 75% fraktil 1,0 0,5 0, Firecifret anv. kode Tabel 5 Vand Vandforbrug (m 3 /m 2 /år) Trecifret kode Firecifret kode Anvendelse Antal 25 % fraktil Median 75 % fraktil Etageboligbebyggelse ,7 0,8 1, Plejehjem med catering ,8 1,0 1, Butik til detail, m. fødevarer 129 0,2 0,4 0, Butik til detail, u. fødevarer 184 0,1 0,2 0, Butikscenter, magasin 177 0,2 0,4 0, Engros 261 0,1 0,1 0, Bank- og postekspedition 268 0,2 0,2 0, Hotel, motel 159 0,8 1,1 1, Kontor ,2 0,2 0, Skole (folke, privat, friskoler) ,2 0,2 0, Gymnasium 259 0,2 0,2 0, Erhvervsskole 330 0,2 0,2 0, Universitet 182 0,2 0,2 0, Sygehus med køkken 88 0,6 0,7 0, Børnehave 48 0,6 0,7 0, Sportshal 574 0,3 0,4 0, Svømmehal 166 1,5 3,0 4, Skøjtehal 20 0,6 0,7 0,9

176 177 8b. Graddage, energisignatur Graddage Graddage er et mål for, hvor koldt det har været, og hvor meget energi der bruges til rumopvarmning. Graddagetallet anvendes til at sammenligne energiforbruget pr. måned med en normalmåned og pr. år med et normalår. Et døgns graddage er forskellen i C mellem rumtemperaturen og den udendørs døgnmiddeltemperatur i det pågældende døgn. Rumtemperaturen sættes normalt til 17 C, idet varmetilskud fra belysning, el-apparater m.v. påregnes at dække temperaturdifferensen på 3 C op til en normal rumtemperatur på 20 C. Eksempel på graddageberegning Hvis der i et døgn har været en gennemsnitlig udetemperatur på 4,8 C, har der i det døgn været en differens mellem inde- og udetemperatur på 17 C - 4,8 C = 12,2 C, svarende til 12,2 graddage i det pågældende døgn. Opsummeres graddage døgn for døgn over et kalenderår, fås det samlede graddagetal for det pågældende kalenderår. Summen af graddage er således et udtryk for kalenderårets behov for opvarmning. Graddage måles i alle årets måneder, selv om der kan være perioder i sommermåneder, hvor der ingen graddage er. Skemaoversigten fra DMI, figur 1, viser graddage for et antal danske stationer i døgnet 31. december 2001 til 1. januar 2002, samt opsummering af graddage fra 1. september Bemærk, at der er store forskelle i antal graddage for de forskellige stationer. I denne håndbog, anvendes det samme graddagssystem som i ELO-ordningen. Det er udarbejdet af Danske Fjernvarmeværkers Forening. Grundlaget for beregning af graddagene er oplysninger fra Danmark Meteorologiske Institut. Der forefindes andre graddagssystemer, som anvendes i specielle tilfælde. Hvad bruger man graddage til? Hvis man skal sammenligne et års energiforbrug med et andet års forbrug, kan man ikke umiddelbart sammenligne forbrugene. Det vil ikke være korrekt, idet det ene år kan have været meget koldt, mens det andet år kan have været meget mildt. Når man sammenligner år for år, må forbrugene korrigeres, så de bliver sammenlignelige. Som grundlag for denne sammenligning har man et normalår, som er udregnet over en ca. 20-årig periode. Normalåret for det graddagssystem, som ELO-ordningen anvender, er på 3112 graddage. Figur 2 viser ELO graddagene fra Når man skal sammenligne et forbrug for en måned med et forbrug for den tilsvarende måned et andet år, skal man først korrigere for de aktuelle graddage for at gøre månederne sammenlignelige. Eksempel på en graddagsberegning En bygning har et naturgasforbrug til rumopvarmning i januar 2001 på m 3 gas og i januar 2002 på m 3 gas. Man vil undersøge, hvor mange procent, naturgasforbruget har ændret sig: Januar 2001 har 416 graddage, og januar 2002 har 457 graddage jf. figur 2. Man kan fx korrigere januar 2002 til januar 2001 forbrug. Det gør man ved at dividere forbruget for januar 2002 med de 457 graddage. Så får man forbruget pr. graddag. Herefter ganges med 416 graddage for januar Så har man et forbrug for januar 2002, hvis denne havde været lige så kold som januar m 3 gas : 457 graddage x 416 graddage = m 3 gas Man kan se, at der er tale om en besparelse på = 153 m 3 gas, svarende til en besparelse på 153 x 100 : = 12,7%. Ved en korrektion skal man huske, at det forbrug, der anvendes til varmt brugsvand og andet konstant forbrug som fx. procesenergi, ikke skal korrigeres, da dette forbrug stort set er uafhængigt af vejret.

177 178 Figur 1 Graddage for døgnet som starter 31. december 2001 kl. 6 UTC kilde: Danmarks Meteorologiske Institut (DMI), www. dmi.dk Figur 2 ELO graddagene fra Normalår Måned Jan Febr Mar Apr Maj Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dec Året

178 179 Eksempel på graddagskorrigeret årsforbrug Man kan korrigere et forbrug, så det svarer til et normalårsforbrug, på følgende måde. Samlet fjernvarmeforbrug for 2001 er på kwh. Årsforbrug 2001 = kwh Heraf til varmt brugsvand samt andet forbrug, som ikke er vejrafhængigt (GUF = Graddag Uafhængigt Forbrug) = kwh Vejrafhængigt forbrug (GAF = Graddag Afhængigt Forbrug) = kwh Antal graddage i 2001 jf. figur 2 = graddage Normalårets graddage jf. figur 2 = graddage Det vejrafhængige forbrug omregnet til normalårsforbrug: kwh x : 3081 = kwh Forbrug til varmt brugsvand og ikke-vejrafhængigt forbrug = kwh Det samlede korrigerede normalårsforbrug = kwh Energisignatur Energisignaturen er et effektivt hjælpeværktøj til at afsløre afvigelser i energiforbruget i en bygning i forhold til det beregnede/budgetterede forbrug og anvendes ofte i forbindelse med energistyring. Optegning Energisignaturen kan normalt afbildes som to rette linier: En skrå linie som angiver det temperaturafhængige forbrug i varmesæsonen, og en vandret linie som angiver det temperaturuafhængige forbrug, basisforbruget. Det temperaturafhængige forbrug afhænger af bygningens isolering, tæthed, ventilation, og brugervaner samt udnyttelse af interne varmetilskud og solindstråling. I basisforbruget indgår varmeforbrug til opvarmning af varmt brugsvand og varmetab fra kedelanlæg og varmtvandsanlæg. De fleste programmer indeholder mulighed for at angive budgettet som linier med flere knækpunkter. En bygnings energisignatur kan enten bestemmes ved registrering eller ved beregning. Registreringen eller beregningen resulterer i en række sammenhørende værdier af energiforbrug og middeludetemperaturen for en given tidsperiode. Værdierne afsættes som punkter i et koordinatsystem, og de to linier indtegnes, så de passer bedst muligt til punkterne (typisk ved lineær regression). Vurdering Vurderingen af forbrugene foretages ved at sammenligne den faktiske (registrerede) energisignatur med den forventede (beregnede) energisignatur og ved at kontrollere de enkelte forbrug (døgn-, ugeeller månedsværdier) i forhold til energisignaturen. Der er normalt mulighed for at indlægge alarmgrænser, så der sker en alarmering, hvis afvigelsen mellem det faktiske forbrug og det budgetterede forbrug ved en given udetemperatur er større eller mindre end en given procent. Hvis der er forskel på den faktiske og den budgetterede energisignatur, må det kontrolleres, om forudsætningerne for beregningerne er i overensstemmelse med de faktiske forhold i bygningen og anlæggene. Forudsætningerne kontrolleres bl.a. ved at udføre driftsregistrering eller effektivitetsundersøgelse af anlæg, som kan være årsag til forskellen. Forbrug og energisignaturen Hvis der er store afvigelser mellem forbrug og energisignaturen, og disse ikke er forårsaget af ændringer i bygningens brug eller varmetilskuddet, er det et tegn på, at der kan være fejl ved varme- og ventilationsanlæggene. Hvis forbrugene ligger væsentligt over energisignaturen i starten eller slutningen af varmesæsonen (overgangsperioderne), kan det f.eks. være fordi fremløbs- eller indblæsningstemperaturerne er indstillet for højt. Figur 3 viser skærmbilleder af energisignaturen i 2 forskellige CTS- anlæg. I eksemplet fra skolen er indlagt beregnet kurve og alarmgrænser.

179 180 Figur 3 De to skærmbilleder viser eksempler på energisignatur

180 181 8c. Energi i boligsektoren I en boligblok bruges mange penge på energi og vand. Det er efterhånden en betydelig del af den månedlige udgift, der går til disse poster, og det er derfor vigtigt at have styr på energiforbruget. Kontrolsystemer, der opbygges til energistyring, skal kunne håndtere økonomien, herunder forudsige resultatet i fx varmeregnskabet. Det er enkelt at måle totalforbrugene af varme, el og vand i en boligblok, men ved vurdering af delforbrugene og ved sammenligning med andre tilsvarende forbrug i andre boligblokke, møder man en række udfordringer. Dette kapitel bringer en række eksempler herpå. Varme Varmeforbruget i en bolig er bestemt af en række forhold omkring klimaskærmens udformning, varmeanlæggets og ventilationsanlæggets udformning, regulerings- og styringsmuligheder samt af brugsmønstre mht. rumopvarmning og varmtvandsforbrug. I en boligblok er der oftest kun en hovedmåler til måling af varme. Der er sjældent målere til energiforbruget til varmtvandsproduktion, til tabene i fordelingssystemet eller til måling af det faktiske forbrug i de enkelte afsnit eller lejligheder. Tab af varme frem til beboernes radiator bør naturligvis minimeres, så man kan fokusere på de faktiske forbrug af varme til rumopvarmning og til varmt vand. Tab opstår på forskellig måde afhængig af forsyningen og fordelingen: systemet, dvs. før ejendommens varmemåler. Derfor er varmeforbruget her tilsyneladende mindre Der kan være tab ved distributionen af varmen rundt i boligblokken til radiatorerne og til produktionsstedet for varmt brugsvand Oftest cirkulerer det varme brugsvand rundt i bygningen, så det altid er hurtigt til rådighed ved tapstederne. Cirkulationen medfører tab. I et stort system med ringe varmtvandsforbrug kan cirkulationstabet være væsentligt større end energiforbruget til den egentlige varmtvandsproduktion (se også afsnit om varmt brugsvand) Alle steder, hvor der er varmetab, bør man undersøge, hvordan disse tab kan minimeres. Hvis kedlen opnår større øjeblikkelig nyttevirkningsgrad bliver tomgangstabet mindre, og årsnyttevirkningsgraden bliver højere. Alle varme rør og komponenter i systemet skal være isoleret. I fx kælderrum og på lofter ses ofte stigestrenge med radiatorvarme eller varmt brugsvand helt uden isolering. Hvis der er varme året rundt, bør en isolering nøje overvejes. Man kan forsøge at påvirke beboernes forbrug gennem information, installation af termostatventiler og varmefordelingsmålere. Hermed får den enkelte beboer indflydelse på forbruget og samtidig et resultat af sine sparebestræbelser. Se også afsnittet om varmeenergimåling. Erfaringer viser i øvrigt, at ønsket om en høj rumtemperatur ofte skyldes trækproblemer eller kolde ydervægge. Med egen varmecentral opstår et tab i kedlen, som kan minimeres gennem vedligehold Ved distribution af varme fra en blokvarmecentral er der et tab i blokvarmecentralen og i distributionssystemet fra produktionsstedet til den enkelte boligblok Ved fjernvarme indgår disse tab i fjernvarme-

181 182 Figur 1 Oversigt over afdelingernes forbrug af energi, vand og el 2001 Afde- Tilslutnings- Energi- Normal- Energi- Afkøling % Vandforbrug El Vand Antal ling nr. effekt forbrug årsforbrug tal t BV KV m 3 i alt BV -forbrug I/pers/ lej- MWh MWh kwh/m 3 kwh dag beboer , , , , , , , ,21% 248, , , , KV: koldt vand. BV: brugsvand (varmt) Nøgletal for etageboliger For at kunne sammenligne to bygningers energiforbrug, bør man sikre sig, at bygningerne er sammenlignelige. Det er en god ide ved beregninger at finde det teoretiske, minimale energiforbrug, som en given bygning kan opnå, hvis alle rimelige energibesparende tiltag var gennemført. Det er vigtigt at stemme teorien af med virkeligheden ved at se på andre tilsvarende ejendomme, der har gennemført de energibesparende tiltag. Beboervaner er en usikkerhedsfaktor i forhold til beregning af energibesparelser ved energibesparelsestiltag. Hvis beregningerne fx viser, at en inddækning af altanerne sparer 15% i energi, kan måske kun halvdelen af besparelsen ses efterfølgende. Beboerne bruger altanerne i en udvidet periode gennem forår og efterår og lader en dør stå åben til stuen, så der kommer varme ud i den overdækkede altan. Figur 2 Til energistyring 2002 Afdeling Normal årsforbrug nr. MWh GAF GUF BV % , , , , ,0 Eksempel fra et boligselskab Flere boligselskaber har en detaljeret statistik over energiforbruget. Figur 1-4 viser, hvilke målinger AAB registrerer i deres boligejendomme. Figurerne giver bl.a. oplysninger om bygningernes alder. Bygningens opførelsesår giver dog ikke oplysninger om foretagne forbedringer i form af isolering, nye vinduer, varmeautomatik osv.

182 183 Figur 3 Opgørelse af besparelse i udgifter til varme, el og vand Afdeling 1 til 86 Forbrug i alt Varme MWh MWh MWh MWh MWh Opført Før efter I alt Mindreforbrug Graddage Mindreforbrug siden 1997 MWh Varmeforbrug er ikke klimakorrigeret 01/ ,89 kr./mwh i alt kr Afdeling 1 til 86 Forbrug i alt El. kwh kwh kwh kwh kwh Opført Før efter I alt Mindreforbrug Mindreforbrug siden 1998 kwh ,62 kr./kwh i alt kr Afdeling 1 til 86 Forbrug i alt Vand m 3 m 3 m 3 m 3 m 3 Opført Før efter I alt Mindreforbrug Mindreforbrug siden 1997 m / ,75kr./m 3 vand i alt kr Samlet besparelse 97/ i alt kr Der er regnet med Københavnerpriser for energi, el og vand.

183 184 Figur 4 Varmeforbrug og energital Afdelinger opført før 1940 Energital Varmemåler År igangsat MWh MWh MWh MWh MWh kwh/m 2 Måned, år Afdeling ,04 Afdeling gl Afdeling ,99 Afdeling ,98 Afdeling ,99 Afdeling ,02 Afdeling ,98 Afdeling ,99 Afdeling ,98 Afdeling gl Afdeling ,00 Afdeling ,00 Afdeling ,98 Afdeling ,99 Afdeling ,99 Afdeling gl Afdeling ,97 Afdeling ,03 Afdeling gl Afdeling ,04 Afdeling ,99 Afdeling ,00 Afdeling ,02 Afdeling ,99 Afdeling , ,4 Mindreforbrug gl. måler startet før 1997.

184 185 Varmeforbrug efter opførelsesår I fig. 5 ses en sammenligning af varmeforbruget i AAB s bygninger, fordelt efter opførelsesår. Et par noter om mulige årsager til statistikken: Figur 5 Varmeforbruget i bygningerne efter opførelsesår kwh/m 2 /år Bygninger før 1940 er gennemgående af solid kvalitet, bl.a. med to-strengs radiatoranlæg, der giver et relativ lavt varmeforbrug 2. Bygninger er ofte af ringere kvalitet, manglende tætning i etageadskillelser, radiatorer er anbragt ved indervægge for at spare rør, der anvendes et-strengs anlæg. 3. Bygninger har bedre isolering og bedre varmeanlæg 4. Bygninger efter 1975 er påvirket af de strengere krav i de nye Bygningsreglementer Før Årstal for opførelse til nu Vandforbrug I boligblokke leveres vand næsten altid via en vandmåler. Har man et system, hvor alle forbrugsstederne er forsynet med individuelle vandmålere, vil man ofte opleve, at den vandmængde, som hovedmåleren har registreret, er større end den vandmængde, der udgør summen af alle de individuelle vandmålere. Normalt viser hovedmåleren 3 til 10% mere end summen af de individuelle målere. Dette skyldes normalt ikke tab, men hovedsagelig at de individuelle målere har et startmoment, inden de begynder at måle, mens hovedmåleren langt det meste af tiden har et flow, der gør, at den måler al vandet. Det er en god ide løbende at følge hovedmålerens visning i forhold til de individuelle måleres visning, da man ad denne vej kan få indikeringer om defekte målere og evt. utætheder i distributionsledningerne. Viser vandmåleren ikke korrekt, eller er man i tvivl, kan man afmontere måleren og sende den til kontrol, eller man kan med et par enkle metoder selv prøve: Find den åbning af vandhanen, hvor måleren netop ikke måler, sæt 10 liter spanden under hanen, tag tid på 5 eller 10 liter og beregn startmomentet. Vandsystemet i store systemer kan testes for utætheder, huller i jord, løbende toiletter og lign. ved at kontrollere, at vandmåleren står stille på et givet tidspunkt, oftest om natten. Når man sammenligner vandforbruget, som generelt ikke er afhængigt af areal, men af personantal, vil det være mest korrekt at sammenligne vandforbruget pr. beboer. I de fleste boligejendomme købes vand via en hovedmåler, og udgiften indgår i driftsregnskabet. Andre steder er der et direkte kundeforhold mellem lejlighederne og vandværket, eller der er individuelle vandmålere, så vand afregnes i et vandregnskab udarbejdet af udlejer. Nogen beboelsesejendomme har også fællesvaskerier og andre fællesfaciliteter, der bruger større mængder vand. Dette skal medtages i en sammenligning med andre ejendomme. Fyld 10 liter i en spand og kontroller, at måleren har registreret 10 liter

185 186 Tabel 1 Boligens elforbrug fordelt på elapparater 2000 Køl/frys 21 % Madlavning (incl. microbølgeovn) 9 % Vaskeapparater (vaskemaskiner, tørretumblere, opvaskemaskiner) 14 % TV/video 9 % PC 3 % Varme 9 % Lys 17 % Diverse 18 % Kilde: Dansk Energi (kompaktlysstofrør eller lysstofrør), styring af belysningen (fx urstyring eller dagslysstyring) og bevægelsesmeldere. Fællesvaskeriernes elforbrug kan reduceres ved at tilpasse maskinernes kapacitet til forbrugernes behov. I dag er husstandsstørrelsen ofte kun en eller to personer, der ikke kan fylde en 6-8 kg vaskemaskine. Maskinernes kapacitet udnyttes derfor ikke med et stort energiforbrug pr. kg vasket/tørret tøj til følge. Yderligere besparelser kan opnås ved at etablere varmegenvinding på tørretumblerne og anvende varmt vand fra et eksisterende varmesystem til opvarmning af vaskevand og tørreluft i varmevekslere. En anden mulighed er at anvende varmepumper. Elforbrug Elforbruget i etageejendomme omfatter dels beboernes brug af elforbrugende apparater (køleskabe, frysere, opvaskemaskiner, elkogeplader, ovne, belysning, tv, video m.m.), dels fællesforbrug. Tabel 1 viser elforbruget fordelt på elapparater i boliger. I langt de fleste boligafdelinger leverer elselskabet el direkte til de enkelte boliger. Begrænsning af elforbruget hos de enkelte beboere er oftest et spørgsmål om energibevidst indkøb og adfærd, og det vil ikke yderligere blive behandlet her. Dog er mange almene boligafdelinger ansvarlige for køleskabe og komfurer i de enkelte boliger, og her er der mange muligheder for at være energibevidst, når der købes nye varer hjem, fx ved valg af A-mærkede produkter. Fællesforbruget af el i en etageejendom er elforbrug til belysning på gang- og udendørsarealer mv., pumpning og drift af fællesvaskerier og ventilation. Herudover er der et forbrug til køling og motorer, men det udgør tilsammen kun 0omkring 10% af det samlede forbrug. Elforbruget til belysning kan reduceres ved udskiftning af glødelamper til energieffektive lyskilder

186 187 Gode råd Opbyg et energiledelsessystem for el, vand og varme Energiledelsessystemet skal kunne håndtere økonomien, herunder beboernes á conto varmebidrag Fokuser på tabene i systemet Fokuser på beboervaner Arbejdet bør ske i samarbejde mellem beboere, administration og evt. ejendommens ELO konsulent Ved nøgletal for vandforbrug skal det altid være nøje beskrevet, hvad forbruget dækker Kilder og yderligere oplysninger ELO: Energistatistik. AAB, 2001

187 188 8d. Nøgletal for handel og service Handels- og servicebranchen er karakteriseret ved, at der findes et stort antal forskellige kategorier og typer af virksomheder. En lang række faktorer har indflydelse på energiforbruget som fx omsætning og åbningstiden. Desuden er elforbrugets fordeling samt størrelse afhængig af, om der er tale om større eller mindre virksomheder. Der er i 2001 lavet en rapport om nøgletal inden for branchen, der inddrager tilgængelige data fra hhv. ELO, Elselskabernes data (ENI-basen), Danmarks Statistiks data for området samt brancheenergianalyser. Der er lavet nøgletal for 27 virksomhedstyper, og tabel 1 viser et udsnit af nøgletallene for de 27 virksomhedstyper. Virksomhederne er delt ud fra virksomhedsstørrelsen, som er valgt som middelstørrelse for hver virksomhedstype. For varmeforbruget er nøgletallene opdelt på brændselstyper samt areal. Det kan tilføjes, at for varmeforbruget er sammenhængen med antal ansatte ikke god. Kilder og yderligere oplysninger Energinøgletal for privat handel og service. Dansk Energi Analyse, 2000

188 189 Tabel 1 El- og varmenøgletal for 27 virksomhedstyper inden for privat handel og service 111 Virksomhedstype Elnøgletal Varmenøgletal gruppe [kwh/m 2 /år] [kwh/m 2 /år] Areal Areal Olie Naturgas Fjernvarme Handel med biler, motor- < 4001 m 2 75,9* < 4001 m 2 141,8 328,2 - cykler mv. motorcykler mv > 4001 m 2 79,4* > 4001 m 2 138,2-181, Autoreparation < 1843 m 2 71, > 1843 m 2 56, Servicestationer < 511 m 2 420, > 511 m Engroshandel m. korn, < 7562 m 2 105,3* foderstof mv. > 7562 m Engroshandel m. nærings- < m 2 169, og nydelsesmidler > m Engroshandel m. tekstiler,. < 4400 m 2 45, husholdningsartikler mv > 4400 m 2 35,8* Engroshandel m. træ mv. < 6344 m 2 43,2* < 6344 m 2 29,0 74,9 38,2 > 6344 m 2 24,9* > 6344 m 2 25,5-9, Engroshandel m. øvrige. < 4676 m 2 65,4* < 4676 m 2 273,0 95,0 133,8 råvarer mv > 4676 m 2 55,7* > 4676 m , Engroshandel m. maskiner, < 4688 m 2 38,0* < 4688 m 2 150,2 102,7 73,8 udstyr og tilbehør > 4688 m 2 33,3* > 4688 m 2-63,1 39, Supermarkeder, < 1096 m 2 283,2 < 1500 m kolonialhandel o.l. > 1096 m 2 260,5 > 1500 m , Specialforretninger med < 252 m 2 300, fødevarer > 252 m 2 314, Varehuse og stormagasiner < 1500 m 2 - < 1500 m > 1500 m 2 209,9* > 1500 m 2-68,8 77, Detailhandel m. < 310 m 2 200, beklædning mv. > 310 m 2 188, Detailhandel m. boligudstyr, < 1462 m 2 129,6 < 3531 m 2 56,2-99,1 husholdn.app. mv. > 1462 m 2 71,0 > 3531 m Detailhandel fra øvrige < 820 m 2 187,4 < 3771 m ,6 specialforretninger. > 820 m 2 84,6 > 3771 m Hoteller mv. < 8645 m 2 84,4 < 1500 m > 8645 m 2 152,3* > 1500 m 2 143,1 141,2 114, Restauranter mv. < 462 m 2 330,7 < 5685 m ,6 > 462 m 2 123,7 > 5685 m Pengeinstitutter < 1526 m 2 112,6 < 1500 m > 1526 m 2 114,4 > 1500 m , Realkreditinstitutter < 1500 m 2 - < 1500 m > 1500 m 2 13,5* > 1500 m , Udlejning af fast ejendom < 8286 m 2 22,4 < 1500 m > 8286 m 2 23,6 > 1500 m 2-102,9 88, Ejendomsmægler-. < 1399 m 2 82,2 < 1500 m virksomhed mv > 1399 m 2 - > 1500 m , Databehandlings- < 6275 m 2 146,1* < 6275 m 2-130,7 98,5 virksomhed > 6275 m 2 191,7 > 6275 m Advokatvirksomhed < 1297 m 2 48,7 < 1592 m ,2 > 1297 m 2 56,6 > 1592 m Revisions- og < 2455 m 2 41,4* < 2455 m ,6 bogføringsvirksomhed > 2455 m 2 15,0* > 2455 m , Rådgivende ingeniører,. < 4101 m 2 69,2* < 4101 m 2-115,5 104,2 arkitekter mv > 4101 m 2 66,5* > 4101 m 2-115,5 64, Anden forretningsservice < 2942 m 2 63,4 < 9205 m ,0 > 2942 m 2 50,9 > 9205 m Forlystelser, kultur < 2778 m 2 65,8 < 1500 m og sport > 2778 m 2 62,8 > 1500 m 2-132, Anden servicevirksomhed < 590 m 2 169, > 590 m Elnøgletallet er uden elopvarmning med mindre, det er markeret med *

189 190 8e. Energistyring i staten Energistyring i Staten er en ordning, som blev sat i gang i slutningen af Ordningen indebærer, at alle statens institutioner skal gennemføre energistyring, og en gang om året indrapportere deres varme-, el- og vandforbrug til EiS-sekretariatet. Siden 1993 har indberetninger mundet ud i en årlig statusrappport med tilhørende bilag. Statusrapporten fra september 2001 omfatter energi- og vandforbrugsdata for I alt 512 institutioner indberettede deres energi- og vandforbrug fordelt på 822 bygninger. I 2002 er der overvejelser om ordningens fremtid, og det vides i skrivende stund ikke om og i givet fald hvornår statusrapporten for 2001 vil blive udarbejdet. I denne håndbog præsenteres derfor kun tal til og med Nøgletallene er ekskl. DSB og Banestyrelsen på grund af usikkerhed i arealopgørelsen. Nøgletallet for det indbrettede varmeforbrug har i perioden udviklet sig positivt og er faldet hvert år. I forhold til 1999 er nøgletallet faldet 2%. Elnøgletallet er også faldet over de seneste fem år, dog med en stigning Fra 1999 til 2000 er nøgletallet faldet 3%. På EiS-sekretariatets hjemmeside: er det muligt at se opgørelser for hvert ministerområde samt institutionerne under hvert ministerområde for perioden Opgørelserne indeholder: Varme-, el- og vandforbrug Varme-, el- og vandnøgletal Emissioner (CO 2, NO X og SO 2 ) Investeringer i energibesparende foranstaltninger Figur 1 viser udviklingen i varme- og elnøgletallene i de statslige institutioner Figur 1 Varme- og elnøgletal for statens bygninger kwh/m 2 /år Kilder og yderligere oplysninger Der er stadig styr på energien - Statusrapport Energistyrelsen, Cirkulære om energieffektiviseringer i statens institutioner (til samtlige statslige institutioner og virksomheder), Cirkulære nr. 25 af Varmenøgletal Elnøgletal

190 191 8f. Energistyring i amterne Figur 1 Amternes energiforbrug 2001 Amt Forbrugstype Forbrug Areal Forbrug pr. m 2 Bornholms Amt (*) Korrigeret varmeforbrug excl. procesenergi ,35 Aktuelle elforbrug excl. procesenergi ,22 Aktuelle vandforbrug excl. procesenergi ,52 Frederiksborg Amt Korrigeret varmeforbrug excl. procesenergi ,94 Aktuelle elforbrug excl. procesenergi ,38 Aktuelle vandforbrug excl. procesenergi ,64 Fyns Amt Korrigeret varmeforbrug excl. procesenergi ,27 Aktuelle elforbrug excl. procesenergi ,65 Aktuelle vandforbrug excl. procesenergi ,75 Københavns Amt Korrigeret varmeforbrug excl. procesenergi ,50 Aktuelle elforbrug excl. procesenergi ,52 Aktuelle vandforbrug excl. procesenergi ,72 Nordjyllands Amt Korrigeret varmeforbrug excl. procesenergi ,16 Aktuelle elforbrug excl. procesenergi ,38 Aktuelle vandforbrug excl. procesenergi ,71 Ribe Amt Korrigeret varmeforbrug excl. procesenergi ,84 Aktuelle elforbrug excl. procesenergi ,93 Aktuelle vandforbrug excl. procesenergi ,61 Ringkøbing Amt Korrigeret varmeforbrug excl. procesenergi ,79 Aktuelle elforbrug excl. procesenergi ,96 Aktuelle vandforbrug excl. procesenergi ,54 Roskilde Amt Korrigeret varmeforbrug excl. procesenergi ,37 Aktuelle elforbrug excl. procesenergi ,82 Aktuelle vandforbrug excl. procesenergi ,61 Storstrøms Amt Korrigeret varmeforbrug excl. procesenergi ,08 Aktuelle elforbrug excl. procesenergi ,19 Aktuelle vandforbrug excl. procesenergi ,75 Sønderjyllands Amt Korrigeret varmeforbrug excl. procesenergi ,12 Aktuelle elforbrug excl. procesenergi ,46 Aktuelle vandforbrug excl. procesenergi ,66 Vejle Amt Korrigeret varmeforbrug excl. procesenergi ,87 Aktuelle elforbrug excl. procesenergi ,26 Aktuelle vandforbrug excl. procesenergi ,64 Vestsjællands Amt Korrigeret varmeforbrug excl. procesenergi ,60 Aktuelle elforbrug excl. procesenergi ,34 Aktuelle vandforbrug excl. procesenergi ,63 Viborg Amt Korrigeret varmeforbrug excl. procesenergi ,13 Aktuelle elforbrug excl. procesenergi ,54 Aktuelle vandforbrug excl. procesenergi ,60 Århus Amt Korrigeret varmeforbrug excl. procesenergi ,01 Aktuelle elforbrug excl. procesenergi ,16 Aktuelle vandforbrug excl. procesenergi ,56 Total Korrigeret varmeforbrug excl. procesenergi ,08 Aktuelle elforbrug excl. procesenergi ,05 Aktuelle vandforbrug excl. procesenergi ,65 (*) 2000 data.

191 192 8g. Energistyring i kommunerne Kommunernes energiforbrug i 1998 Kommunernes landsforenings Konsulentvirksomhed (KLK) gennemførte i 1999 en undersøgelse af energiforbruget i kommunerne i et samarbejde mellem KL, Frederiksberg og Københavns Kommuner, Amtsrådsforeningen og Energistyrelsen. Rapporten har titlen Undersøgelse af energiforbruget i kommunerne i Rapporten indeholder oplysninger om varme-, elog vandforbrug i rådhuse, daginstitutioner, skoler og ældreinstitutionner. Oplysningerne omfatter: Energiforbrug pr. m 2 Forskelle i energiforbrug i forhold til kommunestørrelse og geografi Energiforbrug i forhold til brugstimer og brugere Eksempel på en kommunes energispare-resultater På de følgende sider vises tre overheads, som er udarbejdet af Odense Kommunes Energiafdeling til illustration af resultaterne af energibesparelsesaktiviteter i kommunens bygninger. Figur 1 Overhead om udviklingen i Odense Kommunes energiforbrug

192 193 Figur 2 Overheads om energibesparelser i Odense Kommune

193 194 Solstrålehistorier fra Odense Her følger seks små solstrålehistorier fra energiaktiviteterne i Odense Kommune. Bredstedgade 58 ELO-syn Lem til krybekælder blev åbnet for at kontrollere isoleringstilstand af krybekælderdæk. Der kunne høres en susende lyd som om noget var utæt. Ved at kravle ind i krybekælderen kunne der konstateres en utæthed på cirkulationsledning for varmt brugsvand. Heldigvis havde utætheden ikke nået at forårsage større skader eller væsentlig afvigelse i vandforbruget. En utæthed af den pågældende størrelse giver anledning til et vandspild på ca. 500 m 3 /år (ca kr./år), samt et tilsvarende varmeforbrug til opvarmning af vandet på ca. 500 m 3 /år (ca kr./år). Ældre- og Handicapforvaltningen, Klosterbakken 13 ELO-syn Der blev observeret et ventilationsanlæg i kælder. Anlægget kørte i døgndrift uden urstyring. Anlægget ventilerede oprindelig et stort lokale i stueetagen. Lokalet er imidlertid blevet opdelt i mindre kontorer, birum mv., uden at ventilationsanlægget er ændret. I sin nuværende form har anlægget derfor ingen relevant effekt, hvorfor det blev stoppet umiddelbart efter ELO-synet. Der har ikke siden været klager eller gener grundet manglende ventilation. Anlæggets skønnede årsforbrug ca kwh el og ca. 750 m 3 varme svarende til i alt ca kr./år ekskl. moms. Skt. Klemensskolen Skolen havde længe haft et stort fjernvarmeforbrug til produktion af varmt brugsvand, gennemsnitlig 10 m 3 fjernvarme til 1m 3 varmt vand i døgnet. Det havde hidtil været antaget, at dette skyldtes et stort og dårligt isoleret cirkulationsnet. Det viste sig imidlertid, at forbruget var lige så stort, når cirkulationen var stoppet i weekender. Derfor faldt tanken på, om termostatventilen til styring af varmtvandstemperaturen var i orden. Det viste sig så, at termostatventilen i fremløbet var monteret med en føler, beregnet for montering i returen. Føleren bliv udskiftet, hvorefter fjernvarmeforbruget faldt til 3 m 3 i døgnet. Besparelsen er ca. 7 m 3 i døgnet, eller ca m 3 /år. Det svarer til ca. 10% af det samlede årsforbrug eller ca kr./år. Kragsbjergløkke Plejehjem Ved ELO-syn konstateres trykforøger, der kun styres af ur. Opsætning af elmåler viser et forbrug på ca. 50 kwh/døgn. Endvidere konstateres ud fra måling af vandforbrug, at eksisterende trykforøger er alt for stor. Ny trykforøgerstation med mindre, frekvensstyret pumpe og trykbeholder monteres. Måling af elforbrug med ny trykforøger viser et forbrug på ca. 3 kwh/døgn. Årlig besparelse ca kwh, svarende til ca kr. Munkebjergskolen Ved ELO-syn konstateres meget høj returtemperatur (ca. 70 C). Det viser sig at et serviceomløb ved varmtvandsbeholdere står åbent. Skønnet merforbrug ca m 3 fjernvarme/måned.

194 195 Rosengårdskolen Skolen fik CTS-anlæg i Anlægget var efterhånden forældet og besværligt at bruge for driftspersonalet. Der blev derfor taget initiativ til en renovering af anlægget samt etablering af individuel rumstyring. Det nye anlæg blev taget i brug i april Til trods for, at det nye anlæg kun har været i drift i 8 måneder af 2001, er skolens årlige varmeforbrug blevet reduceret fra 116 kwh/m 2 (årsgennemsnit for ) til 97 kwh/m 2 i Det svarer til, at skolens totale varmeforbrug er reduceret fra ca til m 3 fjernvarme/år (eller ca. 300 MWh/år) svarende til en årlig besparelse på kr. ekskl. moms. Ovennævnte forbrug er graddag-korrigerede. Skolen har desuden ved etablering af lysstyring (en del via CTS) og montering af nye belysningsarmaturer i fællesarealer, reduceret sit elforbrug fra kwh i 1998 til kwh i En besparelse på kwh/år, eller ca kr./år. Endelig har man etableret afdækning af skolens terapibassin (varmtvandsbassin) uden for brugstiden, hvilket har reduceret fordampningen og dermed vandforbruget. Vandforbruget er faldet fra m 3 i 1998 til m 3 i Et fald på m 3, svarende til ca kr. Som følge af den mindre vandfordampning er behovet for ventilation i bassinrummet, samt opvarmning af bassinvand også reduceret. Sammenlagt en besparelse på ca kr./- år, og besparelsen bliver større endnu.

195 Nøgletal for sygehuse Et sygehus er en stor og kompleks institution og en miljø- og energimæssig tung virksomhed. Energiforbruget på sygehuse udgør en meget væsentlig del af amternes energiforbrug typisk omkring 2 / 3 af det samlede energiforbrug. Det væsentligste energiforbrug på sygehusene går til ventilation, varme og belysning, men det stadig større og mere komplicerede medicotekniske udstyr til diagnostisering og behandling er også energitunge enheder. Specielt på el-området er energiforbruget stigende. Tendensen er ikke ens på alle sygehuse, men er afhængig af sygehusenes udbygning med specialer og nye behandlingsmetoder. Det er vurderet, at det er muligt at reducere energiforbruget gennem en systematisk indsats af energibevidst projektering og indkøb samt oplysning om energirigtig adfærd til personalet. Der findes stadig et stort potentiale for adfærdsrelaterede energibesparelser på sygehusene. Indførelse af afdelingsregnskaber og grønne regnskaber, hvor den enkelte afdeling bliver gjort ansvarlig for såvel økonomi som energiforbrug, vil sandsynligvis medføre en ny motivation for energibesparelser. På landsplan udgør sygehusenes årlige udgifter til energiindkøb ca mio. kr. En reduktion af sygehusenes samlede energiforbrug på 10 15% vurderes realistisk ved en systematisk indsats. En reduktion af denne størrelse vil give en årlig besparelse på ca. 100 mio. kr. Tekniske og energimæssige data De tekniske og energimæssige data i dette kapitel er baseret på rapporten Energisparepotentiale på sygehusene indledende fase udarbejdet for Energistyrelsen i marts 2000 af amtsenergigruppen og Foreningen af Sygehusmaskinmestre i Danmark (FSD). Rapportens indhold er baseret på en litteratursøgning i dansk og international litteratur og en interviewrunde med repræsentanter for det danske sundhedsvæsen. Sygehusenes energiforbrug Der er sket en markant ændring i sygehusvæsenets struktur de seneste ca. 20 år. Amtsrådsforeningen beskriver ændringerne i perioden 1980 til 1997 således: Antallet af sygehuse er faldet fra 115 til 80 Antallet af senge er faldet fra til Antallet af udskrivninger er steget med18% Antallet er sengedage er faldet med 30% Indlæggelsestiden er faldet fra gennemsnitligt 9,9 dage til 5,8 dage Antallet af ambulante behandlinger er steget med 40% Sygehusene i det danske sundhedsvæsen er opført gennem de sidste ca. 100 år. En stor del af dem er mellem 20 og 30 år gamle. Skiftende krav til funktion og indretning gennem årene har bevirket, at sygehuse med samme grundfunktion er meget forskellige i bygningsmasse og indretning. Denne forskellighed afspejler sig tydeligt i sygehusenes energiforbrug, hvor energinøgletal for sygehuse af samme størrelse og kapacitet ikke umiddelbart kan sammenlignes. Oversigt over sygehuskategorier Oplysninger og brug af tekniske og energimæssige data for sygehusene skal ses i relation til sygehusenes inddeling i kategorier. Sundhedsstyrelsen opdeler sygehusene i Danmark i følgende kategorier: Hovedsygehuse 1 (kode 101) er store, stærkt specialiserede sygehuse med betydelige lands- og landsdelsfunktioner Hovedsygehuse 2 (kode 102) er store specialiserede sygehuse med betydelige amtsfunktioner og i enkelte tilfælde også lands- og landsdelsfunktioner Lokalsygehuse (kode 103) er mindre, specialiserede sygehuse med overvejende lokalfunktioner og mindst 3 kliniske afdelinger

196 197 Tabel 1 Nøgletal for hovedsygehuse 1 (kode 101) Sygehus Alder år Senge m 2 Opvarmet m 2 Varme kwh/m 2 /år El kwh/m 2 /år A ,0 99,5 B ,5 112,6 C ,1 96,4 D ,6 88,0 Hovedsygehuse 1 (kode 101) er store, stærkt specialiserede sygehuse med betydelige lands- og landsdelsfunktioner Tabel 2 Nøgletal for hovedsygehuse 2 (kode 102) Sygehus Alder år Senge m 2 Opvarmet m 2 Varme kwh/m 2 /år El kwh/m 2 /år A ,2 75,8 B ,4 88,2 C ,5 56,2 D ,6 62,9 E ,5 59,8 F ,6 82,6 G ,0 106,3 H ,2 61,3 I ,0 118,0 J ,5 54,4 K ,0 75,8 L ,0 78,0 M ,0 57,0 N ,0 99,0 O ,6 85,5 P ,4 72,1 Q ,0 89,8 Hovedsygehuse 2 (kode 102) er store specialiserede sygehuse med betydelige amtsfunktioner og i enkelte tilfælde også lands- og landsdelsfunktioner.

197 198 Tabel 3 Nøgletal for lokalsygehuse (kode 103) Sygehus Alder år Senge m 2 Opvarmet m 2 Varme kwh/m 2 /år El kwh/m 2 /år A ,2 75,0 B ,6 69,5 C ,4 93,3 D ,9 91,9 E ,0 64,0 F ,8 54,7 G ,0 85,9 H ,0 74,0 I ,3 64,6 J ,7 57,4 Lokalsygehuse (kode 103) er mindre, specialiserede sygehuse med overvejende lokalfunktioner og mindst 3 kliniske afdelinger. Tabel 4 Nøgletal for lokalsygehuse (kode 104) Sygehus Alder år Senge m 2 Opvarmet m 2 Varme kwh/m 2 /år El kwh/m 2 /år A ,7 61,3 B ,2 86,3 C ,2 125,0 D ,5 49,1 E ,2 68,2 F ,4 40,6 G ,7 51,7 H ,5 83,7 I ,9 52,6 J ,3 79,3 K ,0 120,5 L ,0 55,0 M ,0 97,0 N ,0 53,0 O ,9 81,1 P ,9 49,0 Q ,0 88,8 R ,5 53,6 S ,8 68,4 T ,6 80,9 U ,6 29,4 Lokalsygehuse (kode104) er små 2-delte sygehuse med en medicinsk og en kirurgisk afdeling foruden anæstesi og røntgendiagnostik.

198 199 Tabel 5 Nøgletal for lokalsygehuse (kode 105) Sygehus Alder år Senge m 2 Opvarmet m 2 Varme kwh/m 2 /år El kwh/m 2 /år A ,5 51,9 B ,2 32,6 C ,8 38,6 D ,6 45,3 E ,3 83,2 Lokalsygehuse (kode 105) er små blandede sygehuse med en fælles medicinsk kirurgisk afdeling. Tabel 6 Nøgletal for andre somatiske sygehuse (kode 111) Sygehus Alder år Senge m 2 Opvarmet m 2 Varme kwh/m 2 /år El kwh/m 2 /år A ,9 58,8 B ,6 33,0 C ,5 48,9 D ,5 45,8 E ,5 57,0 Andre somatiske sygehuse (kode 111) dækker en række meget forskellige typer sygehuse, som ikke lader sig rubricere i nogle af de øvrige kategorier. Det drejer sig om efterbehandlingssygehuse, gigthospitaler, ortopædkirurgiske sygehuse, specialhospitaler for behandling af sukkersyge mv. Lokalsygehuse (kode 104) er små 2-delte sygehuse med en medicinsk og en kirurgisk afdeling foruden anæstesi og røntgendiagnostik Lokalsygehuse (kode 105) er små blandede sygehuse med en fælles medicinsk kirurgisk afdeling Andre somatiske sygehuse (kode 111) dækker en række meget forskellige typer sygehuse, som ikke lader sig rubricere i nogle af de øvrige kategorier. Det drejer sig om efterbehandlingssygehuse, gigthospitaler, ortopædkirurgiske sygehuse, specialhospitaler for behandling af sukkersyge mv. Psykiatriske specialsygehuse (kode 121) er sygehuse, som udelukkende har psykiatrisk funktion. Energinøgletal fordelt på sygehuskategorier Tabellerne 1-6 angiver energinøgletal fordelt på de forskellige sygehuskategorier. Der foreligger ikke oplysninger fra alle sygehuse i alle kategorier. Værdierne er således kun vejledende. Sygehusenes alder er anslået gennemsnitsalder. Der foreligger ikke på nuværende tidspunkt oplysninger om energinøgletal i kategori 121, de psykiatriske specialsygehuse, som udelukkende har psykiatrisk funktion.

199 200 Figur 1 Elforbrugets fordeling på slutanvendelser Fordeling på teknologier På baggrund af et relativt svagt datamateriale kan sygehusenes elforbrug og varmeforbrug opdeles på teknologier, se figur1 og 2. Belysning 35% Ventilation 20% Køling 4% Trykluft 2% Mediocoteknik 10% Procesvarme 10% Diverse incl. edb 19% Udvikling Igennem de seneste 15 år er antallet af sygehuse faldet. Udviklingen af nye undersøgelses- og behandlingsmuligheder har betydet, at stadig flere af sygehusvæsenets opgaver kan ydes ambulant eller under indlæggelse af kortere varighed. Det må derfor forventes, at behovet for sygehussenge vil falde yderligere. Til gengæld skal behandlingskapaciteten fortsat udvides og ambulatorie- og patientfaciliteter forbedres. Energiforbruget på sygehusene vil blive påvirket af udviklingen med et stigende antal behandlingsafsnit og et faldende antal sengeafsnit og medføre et øget energiforbrug per m 2. Udviklingen i de seneste år med et stagnerende eller svagt faldende forbrug til opvarmning og en markant stigning i elforbruget må påregnes at fortsætte. Figur 2 Varmeforbrugets fordeling på slutanvendelser Tabel 7 Sygehus- Varmeforbrug Elforbrug kategori % % ,62 29, ,94 32, ,39 27, ,55 29, ,59 21, ,95 24,05 Ventilation 50% Varmtvand 8% Varmeanlæg 32% Procesvarme 10% På basis af oplysninger fra 67 somatiske sygehuse ud af 82 er sygehusenes samlede årlige energiforbrug beregnet til ca mio. kwh. Tabellen viser den procentvise fordeling mellem varme- og elforbrug inden for de enkelte sygehuskategorier.

200 201 Energibesparelser Sygehusenes energibesparelsesindsats var i erne motiveret af ønsket om at reducere energiudgifterne. Dette mål viste sig imidlertid at være vanskeligt at opfylde. Dels steg energipriserne næsten konstant, dels bevirkede øgede krav til sygehusene en produktionstilvækst på op til 10% om året. Energibesparelsesindsatsen i begyndelsen af 1980erne var kendetegnet ved, at den fokuserede på de lette løsninger. Desuden foregik der en gradvis opbygning af værktøjer til energiregistrering og energistyring som fx installering af målere og dataopsamlingsrutiner og -systemer. De lette løsninger var typisk simple urstyringer og etablering af intermitterende drift på de mest ressourceforbrugende anlæg. Senere fulgte CTS-anlæg med energistyring på alle større sygehuse. Energibesparelse ved miljøledelse Flere sygehuse er nu begyndt at formulere en energiog miljøpolitik og opsætte mål for besparelser i energiforbruget. Det vurderes, at mere end 20% af Danmarks sygehuse i dag arbejder med energi- og miljøledelse på et eller andet niveau. Indførelse af energi- ogmiljøledelse og grønne regnskaber har en motiverende effekt på den generelle holdning til energibesparelser. Energibevidst indkøb og projektering Ved indkøb af nye anlæg samt projektering af omeller tilbygninger kan energiforbruget reduceres. Det forudsætter, at energiforbruget indgår i vurderingen af nye anlæg og bygninger på så tidligt et tidspunkt i beslutningsfasen, at energivurderingen kan indgå som parameter i den endelige beslutning. Energibevidst indkøb omfatter alle typer af energiforbrugende udstyr lige fra sygehusets faste installationer til medicoteknisk udstyr og edb udstyr. For behandlings- og undersøgelsesudstyr kan der hyppigt opstå modstridende interesser i forbindelse med ønsket om nyeste teknologi og kravet til reduceret energiforbrug. I forbindelse med bygge- og anlægsarbejder er det blevet almindeligt at anvende energibevidst og miljørigtig projektering af opgaverne. Disse krav er på kort sigt et fordyrende led i projekterne. Til gen- gæld kan der efterfølgende spares midler på driften. Erfaringer fra energibevidst projektering i industrien har vist, at den øgede investering ofte kan tjenes hjem over en kort tidshorisont. Energibesparelse ved bygningsrenovering Besparelsespotentialet ved delvis renovering af klimaskærmen er relativt begrænset set i forhold til det samlede energiforbrug. Fx vil det sjældent være rentabelt at udføre efterisolering særskilt. En stor andel af sygehusene er opført i perioden 1960 til 1980 og står over for betydelige renoveringer af facaderne. Ved en total renovering af klimaskærmen på en bygning vil det være relevant at inddrage alle energiforhold, herunder efterisolering, i beslutningsprocessen omkring renoveringen. Specielle forhold Der gælder nogle specielle forhold ved medicinsk trykluft, ventilation og varmtvandsanlæg: Trykluft til medicinsk brug betragtes som et lægemiddel og er som sådan underlagt kvalitetskravene opstillet i Danske lægemiddelstandarder og European Pharmacopoeia. Ved vurdering af energiforbrug og eventuelle energibesparende foranstaltninger i forbindelse med fremstilling, distribution og kvalitetsstyring henvises til Foreningen af Sygehusmaskinmestre i Danmark (FSD) rekommendation Medicinske Gasser 2. del august Ventilationsanlæg må af hensyn til smitterisici normalt ikke udføres med recirkulation på sygehuse i Danmark. Ved vurdering af energiforbrug og eventuelle energibesparende foranstaltninger skal der desuden tages hensyn til øget tryktab i forbindelse med høje hygiejniske krav og HEPA filtrering af indbæsningsluft. Der henvises til vejledende værdier for luftkvalitet og luftskifte i Statens Seruminstitut: Vejledende retningslinier for hygiejniske luftkvaliteter 1997 samt FSD rekommandation: Ventilation i operationsstuer 1998 Varmtvandsanlæg på sygehuse kan være grobund for Legionellabakterier. Ved fastlæggelse af tem-

201 202 peratur og cirkulationsprincipper skal man være opmærksom på forekomst af Legionellabakterier i varmt brugsvand. Legionellabakterien kan forårsage Legionærsyge og Pontiacfeber hos personer med svækket immunforsvar. Energimæssigt skal vandtemperaturen i anlægget være over 50 C, og der skal sikres god cirkulation i hele distributionssystemet. Der henvises til Råd og anvisninger om Legionella, Statens Seruminstitut Gode råd Opsæt energibesparende lyskilder med behovsstyring, enten ved regulering af belysningsniveau eller tænd/sluk funktion Opdel store ventilationsanlæg i mindre enheder med behovsstyring, varmegenvinding og stop uden for normal brugstid. Af hensyn til smitterisici anvendes recirkulation ikke i danske sygehuse Centraliser kølemøbler i egentlige kølerum med varmegenvinding på kølemaskinen Overvej køling med variabelt setpunkt Overvej grundvandskøling og opsætning af solafskærmning Installer trykluftanlæg med varmegenvinding Udskift/foretag ændring af varmtvandsproduktionen herunder ændring af cirkulationsprincipper Udskift dampbaserede varmedistributionssystemer til varmtvandssystemer Indfør behovsstyring eller individuel styring af varmen Vurder udstyrets energiforbrug før indkøb og indfør autoslukfunktion om muligt Indfør eller opgrader CTS-anlæg til nyeste version med mulighed for behovsstyring og optimal opstart af energiforbrugende installationer og anlæg Inddrag alle energiforhold i beslutningsprocessen omkring renovering af bygninger og klimaskærme Overvej decentral dampfremstilling til dampopvarmet udstyr som f.eks. autoklaver, bækkenskyllere mv. Kilder og yderligere oplysninger Dialog med Medico/sundhed. Baggrundsanalyse. Rammebetingelser for offentligt-privat samspil. En rapport baseret på komparative studier i Sverige, Holland, UK og USA. Erhvervsministeriet, 1996 Ressourceområdet medico/sundhed en erhvervsøkonomisk analyse. Erhvervsfremme Styrelsen, 1993 Amternes sundhedsvæsen Et program for fortsat udvikling. Amtsrådsforeningen i Danmark, 1995 Erhvervsredegørelse. Erhvervsministeriet, 1996 Fremtidens sygehusvæsen. Amtsrådsforeningen i Danmark, 1998 De små sygehuse vilkår og fremtid. 2. udgave. Amtsrådsforeningen Grønt energiregnskab for amtets bygninger inkl. vandforbrug. Learning from experiences with Energy Savings in Hospitals. Caddet Analyses Series 20, 1996 Fremtidens sygehusvæsen hvad ligger der af udfordringer forude. Amtsrådsforeningen, 1998 Status og udviklingsperspektiver for sundhedsvæsenet. Amtsrådsforeningen, 1999 Medicinske Gasser 2. del. FSD, august 1998 Vejledende retningslinier for hygiejniske luftkvaliteter. Statens Seruminstitut, 1997 Ventilation i operationsstuer. FSD, 1998 Råd og anvisninger om Legionella. Statens Seruminstitut, 1995

202 203 Del 4: Forsyning

203 El-området Det samlede elforbrug i Danmark var i år 2000 i alt GWh. Det svarer til kwh pr. indbygger. Elforbrugets opdeling på sektorer og nettab fremgår af tabel 1. Tabel 2 viser en mere detaljeret opdeling af elforbruget for år 2000 til industri, handel og service og offentlige virksomheder. Produktion af elektricitet Elektriciteten i Danmark produceres dels på centrale kraftværker og kraftvarmeværker i de større byer, på decentrale kraftvarmeværker i de mindre byer samt ved vandkraft og vindkraft. Hertil kommer udvekslingen med udlandet. Tabel 3 viser produktion på de enkelte typer af værker samt udvekslingen med udlandet for år En del af produktionsanlæggene er ejet af elværkerne, andre er i privat eller offentlig eje. Igennem 80 erne og 90 erne er der kommet mange vindmøller og decentrale kraftvarmeværker til, så andelen af elproduktionen fra denne type anlæg (miljø-el) for år 2002 udgør mere end 40% af det samlede elforbrug. Liberalisering af dansk elforsyning Tidligere bestod dansk elforsyning af elforsyningsselskaber, som i regioner ejede nogle centrale kraftværker og kraftvarmeværker. Værkerne producerede varme og elektricitet, og elforsyningsselskaberne leverede elektriciteten videre til slutkunderne. Udvekslingsforbindelserne til Norge, Sverige og Tyskland blev dengang brugt til import og eksport af elektricitet når det kunne betale sig, samt i fornødent omfang til eloverløb. Tabel 1 Elforbrug år 2002 Sektor Forbrug Fordeling GWh % Boliger ,0 Landbrug, gartneri ,5 Industri ,6 Handel og service ,1 Offentlige virksomheder ,0 Vejbelysning 394 1,1 Jernbaner og øvrig transport m.v ,4 Periode forskydning 12 Samlet salg Nettab ,2 Til rådighed ,0 Fordeling af elforbrug på sektorer og nettab. Tabel 3 Elproduktion år 2002 Netto- Produktion Fordeling produktion GWh % Centrale værker ,7 Decentrale værker ,0 Erhvervsværker ,9 Vindkraftanlæg ,9 Vandkraftanlæg 29 0,1 Udveksling af el med udlandet Import ,3 Eksport ,4 Primært transmissionstab ,4 Til rådighed i alt ,0 Produktion af elektricitet i Danmark for år 2000 i GWh. I forbindelse med liberaliseringen af dansk elforsyning er produktionen fra vindmøller og decentrale kraftvarmeværker omdøbt til prioriteret produktion (miljø-el), som opnår kunstigt høje afregningspriser. Resten af elproduktionen de centrale værker og udlandsforbindelserne er benævnt kommerciel elektricitet.

204 205 Tabel 2 Elforbrug pr. sektor år 2002 Sektor Forbrug, GWh Fordeling, % Industri Nærings- og nydelsesmiddelindustrien ,1 Tekstil-, beklædnings- og læderindustrien 234 2,4 Træindustrien 407 4,1 Papir- og grafisk industri 745 7,6 Kemisk industri mm ,0 Sten-, ler- og glasindustri 940 9,6 Jern- og metalværker 646 6,6 Støberier 219 2,2 Jern- og metalindustri ,5 Øvrige 389 4,0 Industri samlet ,0 Handel og service Bygge- og anlægsvirksomhed 338 5,8 Detailhandel ,5 Engroshandel og køle-/frysehuse ,5 Restaurations- og hotelvirksomhed ,1 Bank- og forsikring og forretningservice ,5 Kulturelle aktiviteter og husholdningsservice ,7 Handel og service samlet ,0 Offentlige virksomheder El- gas-, varme- og vandforsyning ,2 Kloak, renovation og rensningsanlæg ,9 Undervisning og forskning ,5 Sundheds- og veterinærvæsen ,4 Sociale institutioner og foreninger ,7 Postvæsen og telekommunikation 353 8,6 Offentlige administration ,7 Offentlige virksomheder samlet ,0 Elforbrug til industri, handel og service og offentlige virksomheder.

205 206 Den prioriterede produktion er i dag tvunget aftag for den enkelte elforbruger. Den prioriterede produktion tarifferes centralt, indirekte styret af myndighederne, og prisen er ca. 45 øre/kwh. Den kommercielle elektricitet, der i år 2002 udgør ca. 55% af elforbruget, kan købes ved enhver handelsudbyder, som igen køber elektriciteten direkte fra producenten eller via den nordiske elbørs Nord-pool. Den kommercielle elektricitet handles for 60% s vedkommende over Nordpool og prisen ligger på typisk øre/kwh. Markedsåbning Adgangen til at købe den kommercielle elektricitet sker gradvist, så elsektoren kan nå at udvikle systemer til håndtering, måling og afregning af de mange nye frie elkunder. Den 1. januar 2003 er markedsåbningen fuldt gennemført. Se tabel 4. Handel med den kommercielle elektricitet foregår via elhandelselskaber. Kunden kan modtage flere underhåndstilbud på den kommercielle elektricitet eller vælge at gå i en egentlig licitation. Ved store leverancer involveres ofte en mægler, der har til opgave at udarbejde udbudsmateriale og vurdere de indkomne tilbud. Herefter udvælges elhandelselselskabet, og der indgås skriftlige aftaler for elkøb af den kommercielle elektricitet for en given periode, fra 1 måned og op til flere år. Elhandelselskabet indkøber herefter elektriciteten direkte ved producenten eller via den nordiske elbørs. Den kommercielle elektricitet leveres igennem de sædvanlige ledninger til forbrugeren, og herfor betales der nettarif. Kunden vil derfor ofte få to elregninger, en for køb af den kommercielle elektricitet fra elhandelselskabet og en fra det lokale elforsyningsselskab for levering af miljøel og nettarif for den samlede leverance. Inden en given kontrakt på den kommercielle elektricitet udløber, skal den fornys, eller der skal indgås en ny aftale. Sker det ikke, eller ønsker kunden ikke at benytte sig af sin markedsadgang, leveres den kommercielle andel af elektriciteten automatisk af et forsyningspligtselskab, som er ejet af det lokale elforsyningselskab. Tabel 4 Plan for markedsåbning Forbrug Selskabsstrukturen efter liberaliseringen Dansk elforsyning har i forbindelse med liberaliseringen af elmarkedet undergået stor forandring. I dag består den af følgende aktører, som gennemgås nedenfor: Netselskaber Forsyningspligtselskaber Handelsselskaber Erhvervsselskaber Produktionsselskaber Transmissionsselskaber De systemansvarlige Antal 1. januar 1998 > 100 mio. kwh 6 1. april 2000 > 10 mio. kwh januar 2001 > 1 mio. kwh januar 2003 alle De tidligere elforsyningsselskaber er på grund af liberaliseringen i dag opdelt i netselskaber, forsyningspligtselskaber, handelsselskaber og erhvervsselskaber. Netselskaberne indeholder langt størstedelen af de tidligere elforsyningsselskaber. De ejer elforsyningsnettet i området, transformerstationer, bygninger og alle elmålerne. Netselskaberne har monopol, og de får af myndighederne bevilling til at servicere og vedligeholde elnettet i området samt til at levere den prioriterede elektricitet og foretage energispareaktiviteter. Der findes i år 2002 ca. 75 netselskaber. Antallet falder, da flere netselskaber fusionerer.

206 207 Forsyningspligtselskaberne har monopol og de får af energimyndighederne bevilling til at levere den kommercielle elektricitet til de slutkunder, der enten ikke endnu har markedsadgang, eller som ikke ønsker at gøre brug af deres markedsadgang. Der findes kun ca. 20 forsyningspligtselskaber i Danmark, hvoraf flere er opstået ved fusioner eller samarbejder. Handelsselskaberne er dannet for at levere den frie elektricitet til de kunder, der ønsker markedsadgang. De tidligere elforsyningsselskaber har i stor stil samarbejdet om at danne handelsselskaber, så der findes i år 2002 ca. 15 handelsselskaber inklusive selskaber uden for de traditionelle elværkskredse. Erhvervsselskaberne er dannet for at udføre kommercielle aktiviteter i elforsyningsselskaberne efter liberaliseringen. Det kan fx være servicering og vedligeholdelse af gadelys for kommuner og amter eller kommerciel rådgivning. Produktionsselskaberne i Danmark er primært Elsam vest for Storebælt og Energi E2 øst for Storebælt. Disse selskaber ejer de centrale værker i de større byer samt en række decentrale kraftvarmeværker og vindmølleinstallationer. Produktionsselskaberne agerer på det kommercielle marked, hvor de udbyder deres produktion af elektricitet til handelsselskaber eller via den nordiske elbørs. Produktionsselskaberne er i dag omdannet til aktieselskaber, og de er stadig ejet af de omkringliggende netselskaber. Transmissionsselskaberne sørger for at elektriciteten kommer fra producenten til netselskabet. Transmissionsselskaberne er monopolvirksomheder, der har fået bevilling af myndighederne til at drive og vedligeholde højspændingsnettet og de overordnede transformerstationer. Der findes to systemansvarlige selskaber. Elkraft System øst for Storebælt og Eltra vest for Storebælt. De systemansvarlige selskaber har det overordnede ansvar over for energimyndighederne vedrørende balanceansvar, prioriteret produktion, forskning og udvikling, og de varetager den daglige funktion med driften af det overordnede elsystem. De systemansvarlige selskaber er ejet af de respektive netselskaber i områderne. El-tariffer Tidligere eksisterede der mange forskellige el-tariffer hos de danske elforsyningsselskaber. Efter liberaliseringen findes der i dag kun få. Af disse er de vigtigste Enhedstarif Trippel- eller treledstarif Kommercielle tariffer Enhedstariffen betyder, at elprisen er den samme uanset hvornår på dagen, forbruget af elektriciteten foregår. Enhedstariffen gælder for den prioriterede produktion og tilbydes typisk til de mindre elkunder med et elforbrug under eksempelvis kwh/år. Trippel- eller treledstariffen gælder ligeledes for den prioriterede produktion, og den tilbydes typisk de større kunder med et elforbrug på mere end eksempelvis kwh/år. Ved treledstariffen varierer prisen over døgnet i tre tariffer: lavlast, højlast og spidslast. De kommercielle tariffer vedrører den kommercielle frie elektricitet. De mest almindelige tariffer er her en enhedstarif, hvor der handles til en fast pris uanset tidspunktet på døgnet eller en spottarif, hvor der afregnes efter de aktuelle timebaserede spotpriser på elbørsen. Endelig kan der aftales en kombination af de to, eksempelvis spotpriser med fast loft for den maksimale pris. Der arbejdes i disse år med nye tariffer, der vil kunne give kunderne billigere elektricitet og samtidig gavne det overordnede elsystem. En af disse er den afbrydelige tarif, der giver handelsselskabet mulighed for at afbryde elektriciteten til dele af produktionsapparatet eller eksempelvis elvarmeanlæg i private hjem i perioder med ekstra høje elpriser på spotmarkedet. Herved vil den gennemsnitlige elpris falde, og elsystemet vil overordnet set ikke påvirkes af så store variationer. Andre eksempler på nye tariffer er 100% ren miljø-el, hvor udbyderen mod ekstra betaling kan garantere, at den leverede elektricitet udelukkende kommer fra fx miljøvenlig vandkraft eller fra vindmøller.

207 208 Tabel 5 Køb af fri elektricitet, 55% af elforbruget Leveres af handels- eller forsyningspligtselskab 19.0 øre/kwh Samlet pris for køb af fri elektricitet: 19.0 øre/kwh 10.5 øre/kwh Køb af prioriteret produktion, 45% af elforbruget Leveres af netselskabet 47.0 øre/kwh Samlet pris for køb af prioriteret produktion 47.0 øre/kwh 21.2 øre/kwh Øvrige omkostninger, 100% af elforbruget Forskning og udvikling, Elektricitetsrådet mm 2.6 øre/kwh Netforstærkning til vindmøller 0.4 øre/kwh Nettarif, transmissionsselskaber 4.8 øre/kwh Nettarif, netselskaber 9.0 øre/kwh Eldistributionsbidrag: 4.0 øre/kwh CO 2 -afgift: 10.0 øre/kwh Elafgift (inkl. elsparebidrag på 0,6 øre/kwh) 52.6 øre/kwh Samlede øvrige omkostninger 83.4 øre/kwh 83.4 øre/kwh Moms 28.8 øre/kwh Samlet elpris øre/kwh Elprisens opbygning efter liberaliseringen. Elprisens sammensætning Tidligere bestod elprisen af en kraftværkspris og en nettarif til elforsyningsselskabet. Med liberaliseringen er dette udvidet betydeligt. Tabel 5 viser elprisens sammensætning i dag. Udover elprisen kan der være en betaling for abonnement. Private husstande betaler den fulde elpris, mens offentlige virksomheder udligner moms over momsudligningskonti, så de normalt ikke regner med momsen. Liberale erhverv kan kun fratrække momsen, mens øvrige erhvervsvirksomheder kan fradrage moms, elafgift, 10% af CO 2 -afgiften og 75% af eldistributionsafgiften (100% ved forbrug større end 15 GWh) over momsregnskabet. For erhvervsvirksomheder kaldes dette forbrug let proces. Virksomheder med tung proces har ekstra fradrag i CO 2 -afgiften og kan få yderligere reduktion, hvis de indgår en aftale om energieffektivisering med Energistyrelsen. Forbrug til tung proces skal måles for dokumentation over for told- og skattemyndighederne. Erhvervsvirksomheder kan ikke opnå fradrag i afgifterne for rumvarme. Rumvarmeforbrug skal måles eller beregnes ud fra m 2 opvarmet areal for dokumentation over for told- og skattemyndighederne. De typiske nettoelpriser for de enkelte forbrugssektorer er anført i tabel 6. Tabel 6 Typisk nettoelpriser Kr./kWh Private husstande 1,44 Offentlige virksomheder, liberale erhverv 1,15 Erhvervsvirksomheder 0,58 (let proces) Erhvervsvirksomheder 0,52 (tung proces)

208 209 Kilder og yderligere oplysninger Dansk Elforsyning Statistik Årsberetning og tarifblade for Sydfyns Elforsyning

209 Fjernvarmeforsyning Fjernvarme er den mest anvendte varmeforsyning i Danmark. Ca. 60% af samtlige boliger er tilsluttet et fjernvarmenet. Systemtyper Man taler som hovedopdeling om to forskellige typer anlæg: Direkte tilslutning Tilslutning via varmeveksler. Ved den direkte tilslutning er det vand fra værket, der cirkuleres direkte ud til forbrugerens radiatorer. Alternativt kan forbrugerens anlæg tilsluttes via varmeveksler, så varmeværkets vand løber til en varmeveksler installeret hos forbrugeren, hvor det varmeveksles med vand i forbrugerens interne varmeanlæg. Vandet i radiatorerne kommer således ikke i direkte berøring med vandet fra fjernvarmeværket. Figur 1 og 2 viser en principskitse af de to anlægstyper. Hvilken type tilslutning der skal vælges, afhænger af flere parametre som fx korrosionsforhold, vandkvalitet og tilladelige tryk. Eksisterende værker har regler for, hvilken type tilslutning der skal vælges, og disse regler skal følges. Det bunder ofte i geografiske forhold. En betingelse for direkte tilslutning er, at fjernvarmenettet er placeret i en fladt landskab. Er landskabet kuperet, kræves ofte tilslutning via varmeveksler. Når man skal tilslutte forbrugere, som tidligere har haft egen forsyning, til et fjernvarmenet, skal man sikre sig, at deres interne installation trykmæssigt vil kunne klare tilslutningen. En privat oliefyret installation vil fx typisk tidligere være trykprøvet til 2-3 bar. En direkte tilslutning til fjernvarmenettet kræver, at den interne installation skal trykprøves til 10 bar. Hvis den eksisterende installation ikke kan klare dette, må tilslutningen ske via varmeveksler. Endelig skal nævnes, at vandkvaliteten på fjernvarmevandet kan være afgørende for tilslutningsmåden. Nærmere oplysninger kan fås hos fjernvarme-leverandøren. Værd at huske Et varmeanlæg skal ikke kun installeres. Det skal også indreguleres og vedligeholdes Varmeflader og plader i varmeveksler skal holdes rene for at øge virkningsgraden Det er ikke tilladt at etablere dobbelt-shunt i fjernvarmeanlæg Omløb i brugerinstallationer bør undgås af hensyn til energieffektivitet og afkøling. Kraftvarme anlæg Fjernvarme kan enten produceres alene eller i samproduktion med el, kaldet kraftvarme. Ved produktion af fjernvarme alene kan der forventes en virkningsgrad på 70-75% på det totale fjernvarmesystem, dvs. efter tab i ledningsnet. Hvis der alene blev produceret el på et værk, ville systemets totalvirkningsgrad fratrukket ledningstab kunne forventes at ligge på ca. 40%. Ved en kombineret kraftvarme-produktion kan totalvirkningsgraden for systemet (efter ledningstab i både el- og fjernvarmeledninger) komme op over 70%. En afgørende faktor vil her være tabet i fjernvarmeledningsnettet. Figur 3 illustrerer de forskellige typer anlæg. Her fremgår også forventede virkningsgrader for individuelle olie- og gasfyrede anlæg. Industriel kraftvarme omtales i kapitlet om Egenproduktion.

210 211 Figur 1 Direkte tilslutning af forbrugerens anlæg Ved dimensionering af fjernvarmetilsluttede anlæg, skal man altid starte med at indhente oplysninger fra fjernvarmeleverandøren om fremløbstemperaturer, afkølingskrav, tryktrin, differenstryk m.v. Der er gennem de seneste 50 år sket et mærkbart fald i bygningers varmetab og som følge deraf også i bygningers varmebehov. Omkring 1950 regnede man med et varmetab på ca. 150W/m 2, i dag er tallet på omkring 20%, som svarer til cirka 30 W/m 2. I områder, hvor kommunalbestyrelsen har vedtaget lavtemperaturdrift på fjernvarmen, dimensioneres distributionsanlægget efter en fremløbstempera- Varmtvandsbeholder/gennemstrømningsvandvarmer Principskitse af fjernvarmetilslutninger. Tilslutning kan enten ske direkte (figur 1) eller via varmeveksler (figur 2). Dimensionering og driftsforhold For at sikre en energimæssig, miljømæssig og økonomisk fordelagtig drift af fjernvarmesystemet er det vigtigt, at afkølingen, og dermed udnyttelsen af vandet, bliver størst mulig. De fleste steder vil en afkøling hos forbrugeren på C være acceptabel. Det afhænger dog af fremløbstemperaturen, idet en lav fremløbstemperatur gør det vanskeligt at køle vandet så meget.

211 212 Figur 2 Tilslutning af forbrugerens anlæg via varmeveksler Ekspansion Varmtvandsbeholder/gennemstrømningsvandvarmer Fjv-værkets hovedhaner Termometer Måler på frem eller retur Afspærringsventil Termostatisk ventil med fjernføler eller motorventil med automatisk temperaturstyring Snavssamler Trykdifferensregulator Radiatorventil (normalt termostatisk) Aftapningshane Gulvafløb Cirkulationspumpe Kontraventil Udluftning på radiator Nåleventil Tilslutning for temp.føler eller termometer Manometer Sikkerhedsventil Fjernvarme frem Fjernvarme retur Koldt brugsvand Varmt brugsvand Cirkulation Principskitse af fjernvarmetilslutninger. Tilslutning kan enten ske direkte (figur 1) eller via varmeveksler (figur 2).

212 213 Figur 3 Typiske virkningsgrader for energianlæg Traditionelt elværk 100 El 40 El 38 Tab 60 Tab 2 Kraftvarmeværk 100 El 40 El 38 Varme ca Tab ca. 10 Tab 2 Fjernvarme ca. 50 Tab ca Fjernvarmeværk 100 Varme ca Tab ca. 10 Tab ca Olie- og gasfyrede villaanlæg 100 Varme ca Tab 10-40

213 214 tur på 70 C og en returtemperatur på 30 C ved en udetemperatur på -12 C, jævnfør bygningsreglementet. For temperaturforhold i øvrige områder henvises til bygningsreglementets regler. Natsænkning Natsænkning af rumtemperaturen kan være med til at reducere bygningens energiforbrug, men kan ved uhensigtsmæssig udførelse forringe afkølingen af fjernvarmevandet betydeligt. Nat- og weekendsænkning skal derfor udføres, så spidsbelastningen om morgenen og især mandag morgen reduceres mest muligt. Stor morgenspids medfører: Dårlig afkøling Behov for større ledningsdimensioner Behov for større pumper Behov for start af spidslastkedler Større miljøbelastning Afregning Det er fjernvarmeværket, der bestemmer hvilken afregningsform, der anvendes, og hvordan fordelingen mellem det faste bidrag og det variable bidrag er. Ofte er der forskellige modeller for forskellige kundegrupper. Der findes mange forskellige afregningsmodeller, men typisk sker afregning som en tredeling: Abonnementsbidrag: Der betales et fast beløb for leje af måler, administration samt andre af værkets kapacitetsomkostninger. Effektbidrag: Der afregnes et fast beløb oftest efter BBR-arealet eller efter m 3 rum, der skal opvarmes. Der kan også afregnes efter installeret varmeflade/effekt, varmetab, mængdebegrænsning eller en kombination af de nævnte. Forbrugsbidrag: Der afregnes efter forbrugt energimængde eller forbrugt antal m 3 fjernvarmevand. Afregningen for en periode er herefter summen af de tre bidrag. Hvis forbrugsbidraget afregnes efter m 3 -forbrug, betaler forbrugeren for det antal m 3 fjernvarmevand, der forbruges. Jo bedre forbrugerens anlæg kan køle vandet, des billigere varme. Derfor tilrådes rigelig radiatorkapacitet. Derved bliver afkøling på returvand til værket god, og dette er med til at sænke energiforbruget, forbedre miljøet og spare penge. Ulempen ved m 3 -afregningen er imidlertid uretfærdigheden i, hvor på nettet man er tilsluttet. En forbruger, der har indgangstemperatur på C vil bruge færre m 3 vand end en forbruger, der kun har omkring 65 C i indgangstemperatur. Hvis forbrugsbidraget afregnes efter energimængde, betaler forbrugeren efter den energimængde, der tages ud af fjernvarmevandet, i princippet temperaturforskellen mellem frem- og returløbs-temperaturen. Ofte er afregningen kombineret med en straftarif, som træder i kraft, hvis afkølingen er mindre end fx 35 C. Tilsvarende gives belønning for bedre afkøling. Det skal dog anføres, at det er væsentligt lettere og kræver mindre radiatorer at køle vandet 35 C, hvis indgangstemperaturen er over 80 C, end hvis indgangstemperaturen ligger omkring 65 C. Så forbrugeren med lav indgangstemperatur kan stadig føle afregningsformen uretfærdig. Det anbefales, at nybyggeri opføres med en større radiatorkapacitet end det, der er kravene i bygningsreglementet. Det vil dels give en bedre afkøling af fjernvarmevandet, men ikke mindst vil det sikre den hurtighed i reguleringen, som forbrugerne ofte ønsker. Ligeledes bør man altid vælge to-strengede radiatoranlæg, som giver bedre afkøling. Ved tilslutning af en-strengede anlæg skal disse forsynes med regulering efter udetemperatur. En mulighed for udligning af de nævnte uretfærdigheder er forsøgt ved forskellige kombinationstariffer som fx energimængden multipliceres med en kvalitetsfaktor, som er summen af fremløbs- og retur-temperatur divideret med 100 C. Yderligere information omkring afregning kan fås i tarifvejledningen fra Danske fjernvarmeværkers Forening.

214 215 Figur 4 Cir: Cirkulation VV: Varmt vand KV: Koldt vand FF: Fjernvarme Frem FR: Fjernvarme Retur Tilslutning af 5-benet veksler til fjernvarmeinstallation. Cirkulationen tilsluttes beholderens øverste halvdel. Brugsvandsanlæg Ved opbygning af varmeanlæg skal der sikres et hensigtsmæssigt størrelsesforhold mellem rumopvarmningsbehovet og opvarmningskapaciteten for varmt brugsvand. Det opnås ved, at der sikres en rimelig belastningsudjævning i brugsvandsanlæg med høj spidsbelastning i forhold til rumopvarmningsbehovet. Brugsvandsanlæg dimensioneres for en fjernvarmefremløbstemperatur på 60 C og en afkøling på mindst 20 C. I varmtvandsinstallationer kan der opstå problemer med højt indhold af legionellabakterier. Sundhedsstyrelsen anbefaler, at vandet i varmtvandsbeholdere altid holdes over 55 C. Det er en energiøkonomisk dårlig løsning, og den medfører øget kalkudfældning i installationerne og skoldningsrisiko. Der er mange andre måder at minimere risikoen for legionella på: Hold koldtvands-tilslutningen under 20 C Fjern ikke-anvendte rørstrenge og tapsteder, så blinde ender undgås Ombyg eventuelt eksisterende anlæg for at minimere vandets opholdstid i rørene Dimensioner beholdere optimalt for at begrænse vandets opholdstid i beholderen Udslam jævnligt varmtvandsbeholdere Overvej decentral varmtvandsproduktion Overvej el-tracing af tilkoblingsledninger. Cirkulation af varmt brugsvand er nødvendigt i større anlæg, men ved udførelse skal det sikres, at det ikke ødelægger temperaturlagdelingen i varmtvandsbeholderen eller veksleren og dermed forringer afkølingen af fjernvarmen. Cirkulationen må derfor aldrig tilsluttes koldtvandstilgangen til beholderen eller veksleren. På varmtvandsbeholderen skal cirkulationsledningen tilsluttes i beholderens øverste halvdel, og indløbshastigheden begrænses mest muligt. Ved brug af brugsvandsvarmeveksler skal der anvendes en 5-benet - veksler, altså en veksler, hvor cirkulationen kommer direkte retur til en separat studs på selve varmeveksleren. Figur 4 viser tilslutning af brugsvandsvarmeveksler eller varmtvandsbeholder med cirkulation.

215 216 Gode råd Kilder og yderligere oplysninger Ved etablering af fjernvarmeinstallationen skal man sikre, at varmt brugsvand kan produceres i sommerperioden, uden at hele varmeanlægget skal være i drift Indregulering af fjernvarmeinstallationen ikke mindst radiatorkredsløb er af stor betydning for en sikker drift med optimal afkøling Reguleringsudstyret bør afprøves mindst én gang om året Allerede i etableringsfasen bør der tænkes på, at anlægget skal være servicevenligt Ved overgang til fjernvarme skal det undersøges, om der er behov for ændringer i varmeanlægget, herunder sløjfning af dobbeltshunte og decentrale varmtvandsbeholdere i radiatorsystemet Der bør føres en driftjournal hvor tryk, temperaturer og forbrug noteres på dag, uge eller månedsbasis Gulvvarmeanlæg bør udføres med variabel flow og fremløbstemperatur frem for pulserende drift eller udføres med returbegrænsning Blandesløjferegulering i gulvvarmeanlæg og en-strengede varmeanlæg bør være med returføler eller returregulering Eventuelle omløb bør være termostatstyrede Giv gode råd om besparelser til den enkelte bruger. Se på vvs-ståbi Varme Ståbi DFFs vejledning om god udførelse af varmeanlæg DS 469. Dansk Ingeniørforenings norm for varmeanlæg med vand som varmebærende medium SBI anvisning nr. 175, varmeanlæg. Arbejdstilsynets publikation nr. 58, ufyrede varmeanlæg

216 Egenproduktion 12a. Systemtyper for varmeproduktion Dette kapitel giver en kort introduktion til de muligheder og overvejelser, der vil være i forbindelse med en udskiftning eller effektivisering af energiforsyningen til en større ejendom eller industri. Bemærk, at et eventuelt valg af hel eller delvis egenforsyning samt brændselsvalg er påvirket af den kommunale varmeplan for området. Hvis der findes fjernvarme i området, og det teknisk set er muligt at dække varmebehovet hermed, kan der fx være krav om anvendelse heraf. Endvidere er miljølovgivningen, skatte- og afgiftsforhold samt tilskudsmuligheder væsentlige for det optimale valg af varme- og elforsyning. For opdateret viden henvises til Miljøstyrelsen og Told-Skat og deres respektive hjemmesider. Systemtyper for varmeproduktion Overordnet set er der følgende valgmuligheder: Egenproduktion eller forsyning udefra eller en kombination heraf Central eller decentral produktion eller en kombination heraf Varmedistribution via et varmebærende medie (vand, damp eller olie) eller direkte opvarmning Lokal kraftvarme med kedelsupplement og -backup eller ren kedeldrift. I det følgende beskrives de forskellige systemer til produktion af varme via et varmebærende medie, nemlig varmtvands-, hedtvands-, damp- og hedtoliesystemer. Den ønskede maksimaltemperatur for varmemediet vil være den vigtigste parameter ved systemvalg. Varmtvandsanlæg Varmtvandsanlæg anvendes typisk til både rum- og procesvarme. Systemet er velegnet til fremløbstemperaturer op til 120 C. Denne type anlæg er langt det mest almindelige varmesystem til rumopvarmning i danske industrivirksomheder, boligblokke og kontorhuse. Der findes et bredt udsnit af leverandører på det danske marked. Ved lave returtemperaturer (30-50 C) er det ofte, når brændslet er naturgas, muligt at anvende Figur 1 Varmtvandsanlæg Pumpe Kedelshunt Frem Distribution Retur Skorsten Brændsel Kedel Brænder m. blæser Røggaskøler Principskitse for et varmtvandsanlæg. Her vist med economizer (ekstra røggaskøling via forvarmning af returvand), der især ved lave returtemperaturer giver mulighed for høj virkningsgrad.

217 218 Figur 2 Hedtvandsanlæg Afblæsning og 140 C. Systemet anvendes kun i meget beskedent omfang, selv om det er et godt alternativ til damp, og det har væsentligt lavere tab end dampsystemer. Aflufter Spædevand Brændsel Damp Kedel Brænder m. blæser Pumpe Frem Distribution Retur Forbrændingsluft Blæser Skorsten Principskitse af et hedtvandsanlæg. Her vist med såvel luftforvarmer som economizer. Disse typiske tiltag kan øge virkningsgraden betydeligt. kondenserende kedler. Udbredelsen og udvalget af denne kedeltype er i vækst, og det er ofte økonomisk fordelagtigt at vælge denne type. Hedtvandsanlæg Systemet anvendes normalt kun til procesvarme og er velegnet ved fremløbstemperaturer mellem 120 Dampanlæg Systemet anvendes i forbindelse med et procesvarmebehov, og det er velegnet til procestemperaturer op til ca. 250 C. Det er det mest udbredte system i Danmark til procesvarme. Da damptrykket kan reguleres præcist, er det muligt at regulere procesvarmen præcist. Det har væsentlige tab i form af bl.a.: Røggastab Afluftningstab Damp- og kondensattab Flashtab Tab fra distributionsledninger. Disse tab kan minimeres/optimeres med et gunstigt design. I driftsfasen bør man i øvrigt være opmærksom på damplækager. Selv ganske små utætheder kan medføre betydelige tab. Hedtolieanlæg Systemet anvendes til procesvarme og er velegnet til procestemperaturer op til ca. 300 C. Det er et alternativ til højtryksdampopvarmning og fungerer Figur 3 Dampanlæg Afblæsning 3 Damp Behandlet råvand Kondensat Fødevand Damp Brændsel Kedel Brændsel u. blæser Bundudblæsning Forbrændingsluft Blæser Skorsten Principskitse af et typisk dampanlæg. Anlægget er forsynet med såvel luftforvarmer som economizer til forbedring af virkningsgraden.

218 Figur 4 Hedtolieanlæg Pumpe Frem Distribution Skorsten Retur Brændsel Kedel Brænder u. blæser Forbrændingsluft Blæser Principskitse af et hedtolieanlæg. Anlægget er forsynet med luftforvarmer til forbedring af virkningsgraden. princippet som en varmtvandskedel, hvor der cirkuleres olie i stedet for vand. Som følge af høj returtemperatur er det ofte urentabelt at installere economizer. Systemet har et væsentligt tab i form af specielt højt røggastab og transmissionstab. Røggastabet vil ofte kunne anvendes til luftforvarmning som vist på figur 4. Figur 5 Direkte fyret ovn Procesovne Til mange processer i industrien anvendes specielt tilpassede ovne og et større sortiment af brændere. Procesovne er enten direkte eller indirekte fyret. De dækker et langt større temperaturområde end de opvarmningsmediebaserede systemer, der er nævnt ovenfor. Med luftforvarmning og lufttal omkring 1,0 er det muligt at nå temperaturer på over C. I de senere år er der udviklet en række nye og mere energi- og miljøeffektive brændere. En oversigt over naturgasbaserede brændere kan findes på Dansk Gasteknisk Centers hjemmeside, Er der behov for høje temperaturer, kan man for større anlæg alternativt overveje en gasturbineløsning. Se afsnittet om kraftvarme. Som regel vil det være nødvendigt at opstille flere systemalternativer og få gennemgået konsekvenserne heraf, før man kan foretage et forsvarligt valg. Beregning af samlet systemvirkningsgrad er en vigtig Eksempel på naturgasbaseret direkte fyret procesopvarmning. indikator for valg. Varighedskurver for de forskellige varme- og elbehov, vækstplaner samt planer for effektivisering er også af betydning. Talrige eksempler fra industrien har vist, at der ofte kan spares betydelige distributionstab ved at anvende lokal varmeproduktion i stedet for fx central dampproduktion. Direkte i stedet for indirekte opvarmning (af processer) har ligeledes vist sig at kunne give besparelser. I den forbindelse skal nævnes, at konvertering fra el- til fx gasopvarmning ofte er fordelagtig.

219 220 12b. Kedeltyper og kedeldrift Tabel 1 viser de fire mest udbredte kedeltyper til varmeproduktion og kedeltypernes anvendelsesområder. Kanalrøgrørskedler Kanalrøgrørskedler eller kort røgrørskedler findes med to og op til fem træk. Mange træk giver en stor varmeoverførende flade i kedlens konvektionspart, hvilket medvirker til at formindske røggastabet. På kedeltyper for varmt vand kan der ved lav last udskydes træk, så kedlen ikke kommer i kondenserende drift med korrosionsproblemer til følge. Kanalrøgrørskedler er oftest udført med vandkøling af kedlens for- og bagplader samt isolering af alle de udvendige overflader. Kanalrøgrørskedler for varmt vand udføres i størrelser fra 50 kw til 16 MW. Kanalrøgrørskedler for damp udføres i et væsentligt større effektområde. Vendeflammekedler Vendeflammekedler har firkantet eller cylinderformet fyrboks ligesom kanalrøgrørskedler, men er tillige udstyret med et røgslag, udført som vandkammerrøgslag, eller røgrør, der vender flammen. Her er varmeoverføringen stråling og konvektion meget stor, hvorfor der skal sørges for en effektiv vandcirkulation. Vandkammer-røgslag udføres i stålplade eller støbegods; kedler med røgrør udføres kun i stålplade. Der kan opnås lige så høje virkningsgrader ved vendeflammekedler som ved kanalrøgrørskedler med to og tre træk. Vendeflammekedler er billigere end kanalrøgrørskedler. Vendeflammekedler findes i kedelstørrelser med ydelse fra 12 kw til 5 MW. Støbejernskedler Støbejernskedler består af støbte elementer, der spændes sammen og danner hele kedelenheden: Selve kedlen inklusive støbegodset mellem kedlens røggas- og vandsider. Støbejern er et korrosionsbestandigt materiale, hvorfor kedeldrift kan foregå ved lav røgtemperatur (kondenserende drift). Støbejernskedler anvendes bl.a. til mindre kedelanlæg ( kw) samt til større anlæg opbygget til kaskadedrift. Vandrørskedler Vandrørskedler anvendes primært til produktion af damp og højtryksdamp. I disse kedler befinder vandet sig i rør. Rørene opvarmes af flammen og røggassen (stråling og konvektion). Vandrørskedler findes i størrelser fra 1 MW til 2 GW, der hovedsagelig anvendes på kraftværker til dampgenerering og dampoverhedning. Tabel 1 Kedeltyper til varmeproduktion Kedeltype Kanalrøgrørskedler Vendeflammekedler Støbejernskedler Vandrørskedler Opvarmning/produktion af: Damp, varmt vand, hedtolie Varmt vand, hedtolie Varmt vand, hedtolie Damp

220 221 Tabel 2 Virkningsgrader for kedelanlæg uden economizer/røggaskøling Varmtvandskedler 90-95% T fremløb <120 C Hedtvandskedler 80-90% 120 C> T fremløb <200 C Dampkedler 80-90% T fremløb <250 C Hedtoliekedler 75-85% T fremløb <300 C Kedeldrift og virkningsgrader Tabel 2 viser typiske virkningsgrader for kedelanlæg uden economizer/røggaskøling. Tabellen gælder generelt for nye og gamle kedler. Installation af nye kedler vil dog som regel medføre en forbedret virkningsgrad. System- og årsvirkningsgrader ligger ofte betydeligt lavere pga. distributionstab og dellast året rundt. Effektivisering Kendskab til de forskellige tabstyper er et godt grundlag for effektiviseringsbestræbelser. Kedelanlægstabet ved varmeproduktion kan inddeles i følgende elementer: Røggastab Gennemtrækstab, overfladetab og stilstandstab (overvejende stråling) for kedel Varmetab fra rørsystem, inkl. pumper og ventiler samt evt. varmtvandsbeholder. Røggastabet udgør typisk 6-12% af den indfyrede effekt. Røggastabet består af tre dele: Det direkte varmetab som følge af røggastemperatur og mængde, kondensationsvarme fra vandindhold i røggas og tab fra uforbrændt brændsel. Minimering af røggastab opnås oftest ved minimering af røgtemperatur, som kan opnås ved lav returtemperatur på varmemedie og ved anvendelse af luftforvarmer/economizer, evt. kondenserende. Luftmængden bør også minimeres ved fx iltstyring. Gennemtrækstabet er på nye anlæg tæt på 0, men kan på gamle kedler være op til 8% af den indfyrede energi. Tabet afhænger af kedlens tæthed, temperatur (dvs. nedlukning og afspærring i sommerperioder bør overvejes) og trækforhold. Røggasspjæld bør overvejes. Grundig isolering kan nedsætte overflade- og stilstandstabet. Varmetab fra rørsystem er i lighed med stilstandstab fra kedel typisk næsten konstant året rundt og derfor vigtigt at minimere ved isolering. Den gældende danske standard for teknisk isolering, DS 452, bør som minimum opfyldes. Flere enheder Forbedring af årsvirkningsgrad kan ske ved at fordele varmeproduktionen på flere forskellige enheder, så enhederne ved lastvariationer kan udnyttes bedre. Dette benyttes af forsyningssikkerhedsmæssige årsager altid på større anlæg. Men selv på mindre anlæg vil der kunne opnås en forbedring af årsvirkningsgraden ved anvendelse af flere kedler, idet røgtabet vil kunne reduceres betydeligt. Endvidere er der derved mulighed for besparelser ved aflukning/frakobling af kedler i sommerhalvåret. Regulering Optimering af systemvirkningsgraden kræver optimal tilpasning af reguleringen af systemets delelementer: Varmeproduktionsanlæg, herunder brænderregulering Varmedistributionsanlæg Slutbrugeranlæg.

221 222 Overvågning og vedligehold For at fastholde en energieffektiv drift er det vigtigt at sikre en løbende overvågning og at have faste rutiner for vedligehold og kontrol. En registrering af væsentlige driftsparametre letter muligheden for løbende driftsoptimering. Gode råd om energieffektivisering af kedelanlæg og -systemer For anlæg med lave returtemperaturer kan der opnås forbedring af virkningsgraden ved montering af economizer Anvendelse af luftforvarmer kan øge effektiviteten Driftsoptimeringen bør være i overensstemmelse med de aktuelle driftsforhold Overvej natsænkning for varmekredse til rumvarme, specielt i termisk lette bygninger Minimer cirkulation af varmemediet, når behovet ikke er til stede Sørg for isolering af kedler, rør og ventiler op til dagens standard. Se DS 542 Overvej iltstyring af brændere. Ved at minimere luft overskuddet minimeres røggasmængden og dermed røggastabet. Typisk energibesparelse ved iltstyring 0,5-2%. Normalt kun rentabelt for kedler over 1 MW Overvej frekvensregulering af blæsere til forbrændingsluft Såfremt der siden anlæggets etablering er sket væsentlige energibesparelser, er anlægget måske for stort. En optimal anlægsstørrelse og fordeling af kedelstørrelser vil øge effektiviteten Check periodisk røggastab og forbrændingsforhold samt indregulering af anlæg

222 223 12c. Kraftvarme Ved kraftvarme forstås en kombineret produktion af el og varme. I forhold til to adskilte produktioner vil det næsten altid være en miljø- og energimæssig fordel. Såfremt de rette betingelser er til stede, kan det være en økonomisk gunstig disposition. I Danmark har der i mange år været installeret industriel kraftvarme på visse større industrielle procesanlæg, fx papirfabrikker og sukkerfabrikker. Der har været tale om industrier, der som regel har haft et stort el- og dampbehov. Anlæggene er typisk baseret på et kedel/dampturbineanlæg og har en samlet installeret effekt på 100 MW e. I 1986 blev der i Folketinget indgået en aftale om decentral kraftvarme, og aftalen blev senere fulgt op af forskellige støtteordninger til etablering og drift. Dette gav startskuddet til en udbygning med decentral, lokal-, mini- og industriel kraftvarme. Til dato er der etableret omkring MW e decentral kraftvarme og omkring 500 MW e industriel kraftvarme. Størstedelen af denne udbygning baserer sig på gasmotorer og -turbiner. Dog er der nu også betydelig kraftvarmeproduktion baseret på affald (kedel/dampturbine). Gartnerisektoren er den erhvervssektor, der er mest udbygget med kraftvarme, år 2000 omkring 125 MW e. Det vurderes, at restpotentialet i industrien er omkring MW e, og for ejendomsopvarmning til bolig og øvrigt erhverv er potentialet opgjort til 2600 MW e ifølge undersøgelse af Dansk Gasteknisk Center. Baggrunden for at man fra samfundsside fx støtter udbygning med industriel kraftvarme er, at det for samfundet er en af de billigste (indenlandske) metoder til reduktion af CO 2 -emissionen. Kraftvarme-definitioner Mange betegnelser anvendes. Her angives hvad betegnelserne normalt omfatter i Danmark: Central kraftvarme: Store centrale anlæg til varmeforsyning af større byer og elforsyning til det offentlige net. Typisk anlægsstørrelse MW e. Decentral kraftvarme: Mellemstore enheder til forsyning af mindre og mellemstore byer med varmesamt elforsyning til det offentlige net. Typisk anlægsstørrelse MW e. Lokal kraftvarme: Mindre kraftvarmeanlæg til varmeforsyning af større boligblokke eller kontorhuse og elforsyning til det offentlige net. Typisk anlægsstørrelse 0,15 MW e -1 MW e. Minikraftvarme: Mindre kraftvarmeanlæg til varmeforsyning og elforsyning af typisk institutioner og skoler mv. Over-/underskudsproduktion af el udveksles med det offentlige net Mikrokraftvarme: Små kraftvarmeenheder til dækning af en husstands varme- og elbehov. Over- /underskudsproduktion af el udveksles med det offentlige net. Anlægsstørrelse 0,5-5 kw e svarende til 0,0005-0,005 MW e. Industriel kraftvarme: Kraftvarmeanlæg til dækning af en industrivirksomheds behov for varme og el. Over-/underskudselproduktion af el udveksles med det offentlige net. Anlægsstørrelser omfatter området fra cirka 0,03 MW e og opefter. I Danmark er typiske anlægsstørrelser 5-30 MW e. Varmeydelsen ligger normalt fra 100 til 200% af elydelsen, afhængig af teknologi og størrelse, se i det følgende.

223 224 Typer/teknologier og anvendelser Følgende typer af kraftvarmeanlæg er installeret i Danmark: Figur 1 Combined Cycle anlæg Gasturbiner Motoranlæg Gasturbineanlæg Dampturbineanlæg Combined Cycle anlæg Brændselscelleanlæg (især forsøgsanlæg) Højtryksgasmotorer Dual Fuel motorer Gnisttændingsgasmotorer Figur 1 viser en oversigt over typer og anlægsstørrelser [kw e ] Valg af anlægstype Valget afhænger af en række faktorer: Varmebehovets type (vand, damp), størrelse og variation Temperaturniveau for varmebehov Økonomiske forudsætninger. Normalt forsynes kraftvarmeanlæg med en varmeakkumulator for at muliggøre koncentration af elproduktion på de tidspunkter af døgnet, hvor elprisen er højest. En typisk størrelse indeholder omkring 8 timers fuldlastvarmeproduktion. I det følgende beskrives de forskellige anlægstyper med særlig vægt på effektivitet. Af pladsmæssige årsager udelades dampturbineanlæg og combined cycle anlæg. Oplysninger om disse anlægstyper kan fx findes i Kraftvarmeproduktion i industrien dk- TEKNIK, september Figuren indikerer, hvilket størrelsesområde et udvalg af de forskellige kraftvarmeteknologier normalt dækker. Jo større anlæg, desto højere virkningsgrader opnås. Totalvirkningsgraden ligger typisk på 80-90%. Anlægsprisen går fra omkring kr./kw e for de mindste anlæg og ned til kr./kw e for større anlæg. Brændslet er som oftest naturgas, men olie, LPG og biogas kan også anvendes. Figur 2 viser en principskitse af et motorbaseret industrielt kraftvarmeværk. Kendskab til de forskellige tab er et godt grundlag for effektiviseringsbestræbelser. Typiske tab og typiske størrelser for et større gasfyret motoranlæg er vist i tabel 1. Bemærk, at der i modsætning til kedeldrift kan være et ikke ubetydelig tab i form af uforbrændt gas, hvilket er både miljømæssigt og økonomisk uheldigt. Da der i dag findes motorer på markedet, der kun udsender omkring 1% uforbrændt, er det et vigtigt punkt at stille krav til ved nyanlæg eller motorudskiftning. Miljølovgivningen kræver i øvrigt, at nye Motoranlæg Motoranlæg er langt den mest udbredte anlægstype til decentral, mini- og mikrokraftvarme. Motoranlæg findes i anlægsstørrelser fra 2 kw e til ca. 50 MW e. De er især egnede til vandbaseret varmeproduktion med temperaturer op til 100 C. Elvirkningsgraden ligger på omkring 20-40%. Tabel 1 Overfladetab 3% Tab fra rør i central 0.1% Tab fra varmeakkumulatortank 0.5% Røggastab (varmeindhold) 3-8% Tab via uforbrændt 1-6% Typiske tab for et større gasfyret motoranlæg

224 225 Figur 2 Gasmotoranlæg Principskitse af det første gasmotoranlæg på gartneriet Varpelev Tomater A/S. Anlægget er herudover forsynet med en varmeakkumulator til driftsoptimering. Figur 3 Gasturbineanlæg Gastilførsel 2. Lufttilførsel 3. Kompressor (forbrændingsluft) 4. Brændkammer 5. Ekspansionsdel 6. Elgenerator 7. Afkastrøg, føres til afgaskedel Principskitse af simpel gasturbine. gasfyrede motorer over 120 kw indfyret effekt ikke udsender over cirka 4% uforbrændt gas. Et fortsat effektivt anlæg sikres ved: Løbende driftsoptimering Effektivt vedligehold, herunder rensning af varmevekslere. Servicekontrakt anbefales Optimal røggasudnyttelse ved design Optimal isolering af hele anlægget. Gasturbineanlæg Gasturbineanlæg anvendes primært i industrien til dækning af damp- og elbehov. Der udbydes anlægsstørrelser fra ca. 30 kw og opefter. De mindste størrelser på omkring kw e kaldes mikrogasturbineanlæg. Anlægspris omkring kr./kw e. Elvirkningsgraden er typisk lavere end for motoranlæg af samme størrelse og ligger på 25-40%. Totalvirkningsgraden er fra 75% til 90%. Mikrogasturbineanlæg er ofte udstyret med rekuperator (varmeveksler, der udnytter en del af energien i røgafkast til forvarmning af forbrændingsluften) for at øge elvirkningsgraden fra omkring 20% til 25-30%. Det medfører ofte, at totalvirkningsgraden bliver omkring 75%. Figur 3 viser en principskitse af en simpel gasturbine. For at opnå en høj årsmiddelvirkningsgrad kræves stabile driftsbetingelser i langt højere grad end for motoranlæg. Elvirkningsgraden falder normalt ved dellast, og et gasturbineanlæg ældes materialemæssigt 5-10 timer for hver start/stop. Til forskel fra gasmotorer vil gasturbineanlæg normalt kræve et gastryk på omkring 5-30 bar afhængigt af valgt anlægskoncept og ønsket elvirkningsgrad. Dette betyder, at anlægget skal ud-

225 226 styres med en gaskompressor, såfremt anlægget ikke placeres i nærheden af transmissionsnettet. For ikke termisk at overbelaste de ukølede centrale dele i gasturbinen arbejdes normalt med stort luftoverskud for at holde forbrændingstemperaturen passende lav ( C). Dette betyder, at der kan være 10-15% ilt tilbage i røggasen fra turbinen. Såfremt behovet for en større varmeydelse er til stede, kan der derfor ofte med fordel installeres en efterbrænder. Effektivisering For gasturbineanlæg er der principielt de samme tabskilder som for motoranlæg. Der er dog to væsentlige forskelle: Da der anvendes relativt større forbrændingsluftmængder, fås større røggasmængder, og røggastabet kan derfor være stort, såfremt der ikke sikres en effektiv udnyttelse af røggassen. Derimod sikrer den kontinuerte forbrændingsproces, at tab af uforbrændt er nær 0, bortset fra tab ved udluftning i forbindelse med starter. Et effektivt anlæg sikres ved: Løbende driftsoptimering Effektivt vedligehold, herunder rensning af varmevekslere Optimal røggasudnyttelse ved design Optimal isolering af hele anlægget. På grund af de store luftmængder og anlæggets følsomhed for øget modstand i friskluftforsyning er det særligt vigtigt at renholde indsugningsfiltre. For at minimere udetiden er det vigtigt at sikre sig hurtig leverance af vitale komponenter, som fx en rotor. Serviceaftaler indeholder normalt en sikring heraf. Brændselscelleanlæg Brændselsceller forventes at være en af fremtidens vigtigste teknologier til el- og varmeproduktion, da forureningsfri energiomsætning er mulig. Brændstoffet er oftest brint, og en eventuel forurening afhænger af, hvordan brint tilvejebringes. I dag sker det ved elektrolyse med anvendelse af el eller ved reformering af fx naturgas. Kun når brinten er produceret med vedvarende energi som vind eller biomasse, er der tale om omtrent forureningsfri drift. Fra en brændselscelle udsendes kun vanddamp. Der findes en række typer: Alkaliske brændstofceller (AFC). Driftstemperatur C Membranbrændstofcelle (PEM). Driftstemperatur C Fosforsyrebrændstofcelle (PAFC). Driftstemperatur C Smeltekarbonatbrændstofcelle (MCFC) Driftstemperatur 650 C Faststofoxidbrændstofcelle (SOFC) Driftstemperatur C Til trods for flere årtiers intens udvikling findes kun én anlægstype kommercielt tilgængelig, nemlig den såkaldte PAFC-type. En enkelt udbyder har nu gennem mere end 10 år udbudt en enhedsstørrelse på 200 kw, der primært anvendes til el- og centralvarmeproduktion på isolerede steder eller som backup forsyning. Den specifikke pris er høj sammenlignet med traditionel kraftvarmeteknologi. Den type, der i de seneste år primært er satset på at udvikle, er PEM-cellen, som især bilindustrien arbejder med. Elvirkningsgraden anhænger af, hvilket brændsel der anvendes. Med brint opnås en virkningsgrad omkring 40%. Ved andre brændsler kræves reformering af brændslet, hvilket bringer det samlede systems virkningsgrad ned på ca. 35%. I fremtiden forventes brændselscelleanlæg med en elvirkningsgrad op mod 60% og i kombination med turbinedrift over 70%. Supplerende litteratur om brændselsceller kan fx findes på

226 227 Gode råd om kraftvarme Gennemgå og overvej listen over gode råd for kedelanlæg Ved nyanlæg bør foretages valg mellem flere forsyningsalternativer Gennemfør før nyanlæg en økonomisk følsomhedsanalyse for at afdække anlæggets økonomiske robusthed Fuld backup forsyning bør etableres Dimensionering bør foretages under hensyn til el- og varmebehov 5-10 år frem Vælg en anlægsleverandør med gode referencer for den relevante anvendelse. Få overblik over serviceomkostningerne før investeringsbeslutning. De er typisk af samme størrelse som kapitalomkostningerne. Indhent tilbud på en langsigtet servicekontrakt Optimal dimensionering, herunder også størrelse af varmeakkumuleringstank, er grundlag for høj årsmiddelvirkningsgrad Minimer frem- og returløbstemperatur for at opnå god virkningsgrad Ved biomassebaseret kraftvarme (eller kedeldrift) skal brændslet være veldefineret (vandindhold, bindemidler), idet korrosions-, indfyrings- eller lagerproblemer kan opstå.

227 228 12d. Varmepumper Varmepumper anvendes til at flytte varme fra et lavere temperaturniveau til et højere niveau, så varmen bedre kan udnyttes fx til rumvarme eller industrielle procesbehov. Varmepumpen kræver tilførsel af supplerende energi til at drive varmepumpeprocessen. Afhængig af type er der tale om mekanisk eller termisk energitilførsel. Den mekaniske energi tilføres normalt fra en elmotor, men også forbrændingsmotorer kan anvendes. Varmepumper er relativt investeringstunge og kræver typisk høje drifttimetal for at opnå en tilfredsstillende økonomi. Varmepumper kan i lighed med varmevekslere anvendes til varmegenvinding. Da varmevekslere er langt billigere i investering og drift, gælder som hovedregel, at man først skal udnytte muligheder for energibesparelser via varmeveksling og først derefter overveje muligheder med varmepumper. Varmepumpetyper Der findes to hovedtyper, kompressions- og absorptionsvarmepumper, se figur 1 og 2. Figurerne viser de mest enkle udformninger. I praksis vil man især til større temperaturløft anvende flertrinssystemer for at øge effektiviteten. Lavtemperaturmediet, fra hvilket der ønskes flyttet og udnyttet varme, kan eksempelvis være: Procesvarme ved et temperaturniveau, der ikke kan udnyttes umiddelbart Røggas fra kedler eller kraftvarmeenheder Spildevand fra renseanlæg Afkastluft fra ventilationssystem (et eksempel, hvor der dog primært bør satses på varmeveksling før varmepumpeovervejelser) Jordvarme Ude- eller indeluft Sø- eller havvand Grundvand (undersøg myndighedskrav) Geotermisk varme. Kompressionsvarmepumpe Kompressoren hæver tryk og temperatur af kølemidlet, som fx ammoniak. Herved transporteres varmen til kondensatoren, hvor varmen afgives ved kondensation. Kølemidlet passerer herefter ekspansionsventilen, hvorved tryk og temperatur falder, og fordampning kan ske ved varmeoptag i fordamperen. Herfra suges kølemidlet til kompressoren. Absorptionsvarmepumpe I forhold til kompressionsvarmepumpen er kompressoren erstattet af et system med absorber, en varmeveksler og en desorber. Absorptionsvarmepumpen drives af termisk energi (varme ved en høj temperatur), suppleret af en mindre cirkulationspumpe. Der anvendes to medier til energitransport: Absorbent, fx vand Kølemiddel, fx ammoniak eller lithiumbromid. Fordelene ved absorptionsvarmepumper i forhold til kompressionsvarmepumper er: Få bevægelige dele Lang levetid Næsten intet behov for mekanisk energi Lavere trykniveauer Miljøvenlige kølemidler Mindre investering.

228 229 Figur 1 Kompressionsvarmepumpe Figur 2 Absorptionsvarmepumpe Principskitse af kompressionsvarmepumpe. Her vist med gasmotor som mekanisk energitilførsel. Principskitse af absorptionspumpe. Figur 3 Effektfaktor for mindre varmepumper Effektivitet af varmepumper Et eksempel på opnåelige effektfaktorer (COP) for mindre kompressionsvarmepumper til rumopvarmning. Det fremgår, at højeste effektivitet opnås i lavtemperatursystemer. For varmepumper defineres en virkningsgrad, kaldet effektfaktoren (COP, coefficient of performance), som forholdet mellem afgiven energi og tilført supplerende mekanisk eller termisk energi. Jo mindre temperaturløft, varmepumpen skal udføre, desto højere COP-værdi kan opnås, se figur 3. Typiske årsmiddel COP-værdier for kompressionsvarmepumper er 2,5-3. Bemærk, at COP-værdien beregnes ud fra den supplerende energitilførsel. Er denne fx frembragt via en gas- eller elmotor, skal der ved en samlet vurdering indregnes virkningsgrad for disse enheder.

229 230 12e. Brændselsvalg og overskudsvarme Kul er ved at blive udfaset af den danske energiforsyning af miljøhensyn. Alene de centrale kraftværker anvender stadig kul i betydeligt omfang. Ved nyanlæg står valget normalt mellem naturgas, olie eller biobrændsel. Som tidligere nævnt kan lokale varmeplaner være afgørende. Begrebet biobrændsler omfatter halm, træ og biogas. Halm leveres i baller eller piller, mens træ leveres som brænde, flis, briketter eller piller. Der er en række fordele ved bio-fastbrændselsfyrede anlæg set i forhold til naturgas,- biogas- eller oliefyrede anlæg: Brændslet er billigere i indkøb Ekstra økonomisk tilskud til elproduktion Varmekedler mere miljøvenlige Der er dog også nogle ulemper. For kraftvarmeanlæg er ulemperne: 2-5 gange større investering set i forhold til den installerede eleffekt Lavere elvirkningsgrad ved dampturbineanlæg i forhold til gasmotoranlæg. For kraftvarmeanlæg og kedelanlæg er der yderligere følgende ulemper: Større drifts- og vedligeholdsudgifter Mere mandskabskrævende Svampesporer i brændselslager kan give arbejdsmiljøproblemer Pladskrævende, både med hensyn til plads for kedelanlæg og brændselslager Brandrisiko (fugtig biomasse kan selvantænde fx) Brændsel af varierende kvalitet. Gælder især halm Priser og forsyningsmuligheder varierer betydeligt mere end for fossile brændsler som olie og gas. De gældende miljøkrav og afgiftsforhold har afgørende betydning for brændselsvalget, ligesom forsyningssikkerhed bør indgå i vurderingen. Prisforskelle på brændsler indikerer et besparelsespotentiale ved overgang til biobrændsel som fx flis eller træpiller. Set i forhold til olie og gas gælder for biobrændsel, at der kræves større lagerfaciliteter til brændsel, og der vil være større drifts- og vedligeholdsudgifter. Endelig er der udgifter til bortskaffelse af aske. Biobrændsel bør dog altid overvejes af industrier, der bearbejder biomasse og typisk har en betydelig restmængde heraf. Se i øvrigt afsnittet om biobrændsel. Overskudsvarme Overskudsvarme vil altid være til stede ved energiomsætning. Målet med en energieffektivisering vil være at udnytte overskudsvarmen økonomisk optimalt. Som nævnt tidligere vil fx røggas fra kedler, kraftvarmeenheder eller procesoverskudsvarme kunne udnyttes på forskellige måder, fx til forvarmning via varmeveksling. En anden mulighed er varmepumper. For industrielle procesanlæg vil det ofte være formålstjenligt at gennemføre en total systemanalyse, som fx en såkaldt Pinchanalyse. Herved dannes overblik over alle temperaturbehov og -forløb samt energibehov, og der beregnes, hvorledes varmevekslinger kan ske energimæssigt optimalt.

230 231 Egenproduktion, kilder og yderligere oplysninger Miljøstyrelsens hjemmeside. Told-skats hjemmeside. Pinchanalyse. DGC hjemmeside. Energibevidst projektering af varmeanlæg. Vejledning. Foreningen af Rådgivende Ingeniører F.R.I., Katalog over miljøforbedrende udstyr til kedelanlæg. Dansk Gasteknisk Center, Varme Ståbi. 3. udgave. Ingeniøren, 2000 DGC-kursusmateriale. Kedelcentral. Jan de Wit, 2002 Potentialeundersøgelse for kraftvarme. Dansk Gasteknisk Center, 2000 Bekendtgørelse om begrænsning af emission af nitrogenoxider, uforbrændte carbonhydrider og carbonmonooxid fra gasmotorer og gasturbiner. Bekendtgørelse nr. 720 af 05/10/1998. DGC-kursusmateriale. Kraftvarme. Jan de Wit, 2002 Industriel kraftvarme (IKV). Dansk Gasteknisk Center, 1997 Varmepumper i industrien. Carl Bro, Optimering af energiforbruget i industrielle processer. Center for Procesenergiforskning, Træ til energiformål. Videncenter for Halm- og flisfyring, Halm til energiformål. Videncenter for Halm - og flisfyring, DS 452. Termisk isolering af tekniske installationer. Dansk Ingeniørforening, 1984 DGC-kursusmateriale. Procesovne. Jan de Wit, 2002 DS 439: Varmeanlæg med vand som varmebærende medium. Kraftvarmeproduktion i industrien. dk-teknik, 1988.

231 Vedvarende energi 13a. Solenergi Solindstrålingen i Danmark er på ca kwh pr. m 2 pr. år målt på en vandret flade og ca kwh pr. m 2 pr. år målt på en flade med 45 hældning. Solvarmeanlæg Solvarmeanlæg omsætter solens strålingsenergi til varme. Strålingsenergien er både den direkte stråling fra solen og den diffuse stråling fra himmelrummet. På en gråvejrsdag er der kun diffus stråling, men solvarmeanlægget producerer stadig energi. Et solvarmeanlæg består af en solfanger forbundet til en lagertank med et rørsystem. I dette rørsystem cirkulerer frostsikret væske, som transporterer solvarmen til lagertanken, hvor varmen overføres til brugsvandet igennem en varmeveksler. Se figur 1. Stort set alle anlæg er opbygget med plane solfangere, der har væske som varmemedie. Der findes dog også andre typer solfangere. Ved opvarmning af brugsvand kan solvarmen dække næsten 100% af behovet i sommermånederne og typisk 50-70% af det årlige forbrug. Ved Figur 1 77 m 2 solfanger Ny liter solvarme tank Solvarmeanlæg Varmt brugsvand Eksisterende varmtsvandsbeholder Supplement fra gasfyr Koldt brugsvand Principdiagram for et større solvarmeanlæg til varmt brugsvand med supplement fra gasfyr (kan også være oliefyr eller fjernvarme) rum- og brugsvandsopvarmning kan solvarmen dække behovet i sommermånederne og typisk op til 30-40% af det årlige varmebehov med et større solfangerareal. Begge anlægstyper suppleres derfor med andre energikilder. Indtil nu er der installeret mere end solvarmeanlæg i Danmark. Langt de fleste er små anlæg på 4-6 m 2 til enfamiliehuse, men der er også ca. 500 større anlæg ( m 2 ) til plejehjem, skoler, boligblokke o.l. Derudover er der ca. 5 store solvarmeanlæg på over m 2 i forbindelse med fjernvarmecentraler. De største sol-fjernvarmeanlæg ligger på Ærø og er over m 2. Solfangeren I princippet er solfangeren opbygget af en sort, væskekølet plade (absorberen), der er monteret i en beskyttende kasse. For at gøre varmetabet fra absorberen så lille som muligt kan den påføres en selektiv belægning, isoleres på undersiden og langs kanterne, samt beskyttes af et dæklag af glas, som lægges henover i en passende afstand. Absorberen kan være udformet som en kanalplade eller en plade med fastgjorte rør, hvori den væske cirkulerer, som optager solenergien og overfører varmen til lagertanken. Rørene kan være metal- eller plastrør. Varmelager Som varmelagre benyttes almindeligvis vandfyldte beholdere. Størrelsen af lageret har betydning for udbyttet af et solvarmeanlæg. Beregninger og erfaringer har vist, at en lagerkapacitet på liter/m 2 solfanger er en passende størrelse. Lageret er normalt en høj, slank velisoleret tank af stål, hvor solenergien overføres til varmelageret via en varmeveksler. Varmeveksleren er enten en spiral, der er placeret i bunden af tanken eller en kappe placeret udvendig på tanken. Der tilføres koldt vand til tanken i bunden, og det varme vand tappes fra toppen af tanken, hvor det naturligt vil stige op. Dette system giver en naturlig temperatur-

232 233 lagdeling af vandet og dermed den bedste udnyttelse af solenergien. Gennem en ekstra spiral i den øverste halvdel af lagertanken eller i en efterfølgende beholder kan der overføres supplerende varme fra olie-, gas-, brændefyr eller fjernvarme. Om sommeren er denne spiral ikke i brug, idet man normalt kan slukke for fyret og i stedet supplere med varme fra et el-varmelegeme i solfattige perioder. Solfangerkredsen For at undgå frostskader i solfangerkredsen anvendes en blanding af frostvæske og vand. Typisk blandes vandet med propylenglykol tilsat farve, så eventuel indtrængning i brugsvandet kan opdages. Væskestrømmen i anlæg med varmeveksleren placeret i bunden af lageret bør være omkring liter/min pr. m 2 solfanger, mens der i anlæg med kappebeholdere normalt benyttes et mindre flow på ca. 0,2 liter/min pr. m 2 solfanger. Disse anlæg kaldes derfor også low-flow-anlæg. Til start/stop af pumpen i solfangerkredsen anvendes et styresystem, der er udviklet til solvarmeanlæg. Trykket i solfangerkredsen bør være så højt, at kogning ikke finder sted, hvis anlægget kommer ud af drift (stagnationstilstand). Solfangerens placering Den bedste orientering for solfangeren opnås, når den vendes mod syd, men orienteringer mod sydøst eller sydvest er acceptable, se tabel 1. Ved et brugsvandsanlæg bør solfangeren installeres med en hældning i forhold til vandret på 45 grader ± 15 grader, anlæg til både brugsvand og rumopvarmning med en hældning på 60 grader ± 15 grader og anlæg til udendørs svømmebadsopvarmning med en hældning på 30 grader ± 15 grader. Brugsvandsanlæg Til brugsvandsanlæg bør solfangerarealet være m 2 pr. person, der skønnes at have et varmtvandsforbrug på liter pr. dag. Det vil give en dækningsgrad på ca. 60% af det årlige energiforbrug til opvarmning af brugsvand. Lagertankens størrelse bør være på liter/m 2 solfanger. Et anlæg på 4-6 m 2 solfanger med en varmtvandsbeholder på liter er i dag den mest solgte anlægstype og vil normalt være tilstrækkeligt til en familie på fire personer. For typiske anlæg til énfamiliehuse vil lagertank og pumpe være sammenbygget i en unit, og den kræver ikke mere plads end et almindeligt skab. Den årlige energibesparelse er sammensat af den ydelse, der fås fra solvarmeanlægget og det sparede tomgangstab fra den eksisterende kedel i sommermånederne. Tabel 1 Hældning Relativ energiproduktion fra solfanger Orientering Syd Sydøst/sydvest Øst/vest 15 0,91 0,89 0, ,96 0,92 0, ,00 0,95 0, ,01 0,96 0, ,98 0,93 0, ,91 0,85 0,69 Solfangerens relative energiproduktion. Den angivne hældning er i f.t. vandret. Økonomi Et solvarmeanlæg til et enfamiliehus koster typisk kr. i anskaffelse ( kr. pr. m 2 solfanger). Den årlige energibesparelse udgør kr. afhængig af hvilken form for energiforsyning, man har. For mellemstore anlæg til institutioner og boligbebyggelse koster anlæggene noget mindre pr. m 2, og store anlæg kan etableres for kr. pr. m 2 solfanger, se figur 2.

233 234 Figur 2 Investering kr. x Anlægsudgifter for solvarmeanlæg Kurve med anlægsudgifter for forskellige størrelser solvarmeanlæg til varmt brugsvand. Anlægsudgifterne er incl VVS, bygningsarbejder og projektering, excl. moms. Solvarmeanlægs årlige ydelse ligger på kwh pr. m 2 solfanger afhængig af anlæggets effektivitet og størrelse. Solcelleanlæg En solcelle er en halvleder, som omsætter lysstråling direkte til elektricitet ved hjælp af den såkaldte fotoelektriske effekt. Solceller producerer el helt uden bevægelige dele, og der er derfor tale om en meget robust og driftsikker teknologi. Hidtil er solcelleanlæg mest benyttet til elforsyning i områder, hvor der ikke er adgang til den offentlige elforsyning. Anlægget er da forsynet med et batteri til energilagring. Anlæg af denne type er solgt igennem mange år og bruges bl.a. til drift af telekommunikation, lysbøjer, vejbelysning samt til decentral elforsyning af enkelthuse eller landsbyer. I de seneste år er der specielt i Europa blevet bygget en lang række anlæg med direkte nettilslutning, hvor overskudsstrøm sendes ud på det offentlige elnet. Den stigende interesse for at anvende solceller, hvor der i forvejen findes et elnet, skyldes, at man forventer, at solcelleteknologiens tekniske og økonomiske udvikling vil gøre anlæggene rentable inden for en årrække. Blandt andet forventes nye muligheder for anvendelse i projekter med bygningsintegrerede solcelleanlæg. Solcellerne placeres typisk på taget af den bygning, som skal forsynes, men det er også muligt at bruge facader eller stativer på jorden til fastgørelse. Et typisk anlæg til et énfamiliehus er på 2-5 kw solcelleeffekt svarende til m 2 solceller. Solcelletyper De solceller som findes på markedet i dag, er næsten alle baseret på silicium i mono- eller polykrystallinsk tilstand. Monokrystallinske solceller er som standard sorte eller grå med ensartet overflade og er født cirkulære. De enkelte celler er påført et metalgitter som kontaktnet og er monteret mellem to glaslag. Monokrystallinske celler har den bedste virkningsgrad. Figur 3 Elproduktion fra et 1 kw p solcelleanlæg kwh Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec Elproduktion fra et 1 kw p solcelleanlæg (kw p : spidseffekt). Orienteret syd med en hældning på 45.

234 235 Polykrystallinske siliciumceller findes ofte i blålige nuancer og i kvadratisk form. De enkelte krystaller tilbagekaster lyset forskelligt efter deres orientering. Det giver en levende overflade. Virkningsgraden er lidt dårligere end for monokrystaller, men pakningen i modulet er gerne tæt, hvad der delvis kompenserer for dette forhold. Figur 4 Nettilsluttet solcelleanlæg Vekselretter Salg Køb Modultyper Solcellemoduler findes i et stort udvalg af størrelser, udseende og kvaliteter. Standardmoduler leveres oftest i størrelser på 1 4-1m 2 og W spidseffekt. Modulerne består gerne af enkelte celler, som er serieforbundet til at give en arbejdsspænding på volt. Systemer med spændinger på op til 500 volt kan opnås ved at serieforbinde modulerne. Større strømstyrke opnås ved at parallelforbinde modulerne. Eftersom et moduls enkelte celler er serieforbundne, vil skygge på en enkelt celle betyde, at effekten falder i de dele af modulet, der er i samme serie. Det er derfor yderst vigtigt at undgå skygge på nogen del af anlægget. For montage på tagflader findes moduler som enten er indstøbt i glastegl eller er udformet som tagplader til erstatning for det traditionelle anlæg. Tilsvarende findes moduler for facadebeklædning, som fx kan erstatte glas- eller stenplader på kontorfacader m.v. Nettilsluttede anlæg Denne anlægstype består af en række solcellemoduler, som via en vekselretter er koblet direkte til det offentlige elnet. Anlæggene kan være centrale eller decentrale, og de kan være opbygget på stativ eller være bygningsintegreret. I Europa er det især de decentrale, bygningsintegrerede anlæg, som har vundet udbredelse. Ved at integrere solceller i bygninger, kan stativer og kabler til en vis grad spares bort, men til gengæld er montageforholdene ofte mere kritiske. Ved mindre anlæg kobles modulerne sammen så de giver en spænding på typisk volt, som vekselrettes og transformeres op til netspændingen i en vekselretter. Foruden vekselretteren kræves en måler for køb/salg af el samt diverse afbrydere og sikringer, se figur 4. Solceller Forbrug Som en tommelfingerregel kan mindre nettilsluttede anlæg i dag opføres for kr. pr. W installeret effekt. Der kan i praksis regnes med en årsproduktion på 0,9 kwh pr. installeret W ved optimal orientering under danske forhold. Installerede solcelleanlæg koster således i størrelsesordenen kr. pr. m 2 og yder ca. 90 kwh pr. m 2. Ikke nettilsluttede anlæg Den mest almindelige brug af solceller har hidtil været elforsyning uden for det offentlige elnet, hvor alternativ forsyning enten er for dyr eller for besværlig. Kilder og yderligere oplysninger Følgende pjecer kan rekvireres hos Energioplysningen tlf og hos SolEnergiCentret, Teknologisk Institut tlf : Fokus på Solenergi Små Solvarmeanlæg Mellemstore Solvarmeanlæg Store Solvarmeanlæg Solenergi i kommunerne Solceller Solceller i Danmark Enfamiliehuse Solcelleanlæg på Større Bygninger Målertavle Net

235 236 13b. Biogas Biogas består af 50-80% metan og 20-50% CO 2. Gassen udvindes af gødning, organisk affald, spildevand m.m. og bruges til produktion af el og varme. Der findes to former for biogasanlæg: Gårdanlæg Fællesanlæg. Figur 1 viser udviklingen i energiproduktionen i danske biogasanlæg siden Energi Som hovedregel gælder, at jo højere tørstofprocenten er i gødningen og affaldet, jo mere gas kan der udvindes. I tabel 1 ses størrelsen af energiproduktionen af forskellige typer af organisk materiale. Der kan udvindes mere gas i gødning fra fx kyllinger end fra svin og kvæg. Ved supplering af husdyrgødningen med organisk affald fra industrien øges gasproduktionen betydeligt. Dette er vigtigt for anlæggenes økonomi. En ko producerer ca. 22 tons gylle om året. Dette vil svare til 300 liter fyringsolie, hvis al gyllen opsamles og omsættes i biogasanlæg. Værdierne i tabellen viser bruttoenergiproduktionen. Ved en reel energiberegning skal der fratrækkes el og varme til processen. Energiforbruget i gårdanlæg udgør typisk 25% af produktionen, og i praksis kan der være stor variation. I fællesanlæg skal der Figur 1 Energiproduktion fra danske biogasanlæg TJ/år 2000 TJ/år I alt Fællesanlæg Gårdanlæg Energiproduktion i gyllebaserede biogasanlæg i Danmark gårdanlæg (skala TJ/år), fællesanlæg og samlet produktion (begge skala TJ/år).

236 237 udover energiforbruget til processen, som her typisk udgør 13%, også fratrækkes dieselforbrug til transport af biomassen. Dette udgør dog kun 3% af produktionen. Økonomi For at kunne opretholde en fornuftig økonomi for biogasanlæggene og derved sikre rammerne for en yderligere udbygning er det nødvendigt, at både etablerede og nye anlæg fortsat garanteres ca. 60 øre per kwh i elafregningspris i en årrække, der dækker afskrivningshorisonten. Multifunktionalitet Tabel 1 Biogasproduktion Svarende per ton biomasse til liter [m 3 /ton] fyringsolie Svinegylle Kvæggylle Gødning fra fjerkræ Mave-tarmaffald fra slagterier Fedtholdigt affald >100 >65 fra slagterier Fiskeolieaffald Bruttoenergiproduktion af forskellige typer gødning og affald i biogasanlæg Biogasproduktion er en multifunktionel energiform. Foruden energiproduktion kan der ved afgasning opnås en række miljø- og ressourceforbedringer for landbruget, for industrien og for kommunale myndigheder og samfundet generelt. Fordele Biogas er en vedvarende og CO 2 -neutral energiform, idet der ved afbrænding af biogas ikke frigøres fossilt bundet kulstof som ved afbrænding af kul, olie og naturgas. Samtidig opsamles og udnyttes methan og lattergas, som er meget væsentlige drivhusgasser Lugtgener ved gylleudbringning er mindre med afgasset gylle end med ubehandlet gylle Ved omsætning af husdyrgødning i biogasanlæg opnås en bedre udnyttelse af næringsstoffer på grund af en forøget plantetilgængelighed. Det mindsker risikoen for udvaskning af næringsstoffer Ved separation i tilknytning til biogasproduktion kan store dele af næringsstofferne opkoncentreres i en mindre fraktion, som derefter kan trans-

237 238 porteres over større afstande. Det giver mulighed for bedre fordeling og udnyttelse af husdyrgødningens næringsstofindhold Mange biogasfællesanlæg garanterer en hygiejnisering, så risiko for spredning af patogener og ukrudtsfrø mindskes ved overførsel af husdyrgødning mellem forskellige ejendomme Ved afgasning kan organisk affald fra husholdninger og industri blive genanvendt både mht. energiindhold og næringsstoffer. I fremtiden vil de animalske biprodukter, der skal fjernes fra fødekæden pga. fare for smitte med fx kogalskab, kunne anvendes til energiproduktion i biogasanlæg under specifikke fastsatte vilkår. Dette kræver i øvrigt en udbygning af kapaciteten for bioforgasning, idet mere end 5% af disse højpotente råvarer vil kunne ødelægge processen. Kilder og yderligere oplysninger Biogasgårdanlæg - et bidrag til bæredygtigt landbrug. 2. udgave. Landbrugets Rådgivningscenter, Biogasfællesanlæg - et bidrag til bæredygtigt landbrug. Landbrugets Rådgivningscenter, Centralised Biogas Plants - Integrated Energy Production, Waste Treatment and Nutrient Redistribution Facilities. Danish Institute of Agricultural and Fisheries Economics, Biogas, medlemsblad for Brancheforeningen for Biogas, årgang 5, nr. 2. Brancheforeningen for Biogas, Landbrugsraadet, København, Ulemper Ved afgasning af gyllen øges risikoen for ammoniakfordampning. Evnen til at danne flydelag bliver mindre pga. nedsat tørstofindhold. Der må etableres et kunstigt flydelag eller lægges låg på gylletanken for at hindre ammoniakfordampning. Afgasningen medfører en ph-stigning, og derved øges omdannelse af ammonium til ammoniak. Der er i øvrigt lovkrav om flydelag eller låg på alle gylletanke.

238 239 13c. Biobrændsler Moderne opvarmning med træ er meget forskellig fra traditionel fyring med brænde i pejse og brændeovne. Effektive anlæg til træpiller og andre træbrændsler vinder frem. I dag findes der fuldautomatiske fyringsanlæg til fx træpiller, der med hensyn til komfort og sikkerhed er på højde med olie- og gasfyr blot meget billigere i drift. Træpiller er et ensartet brændsel fremstillet af rent, komprimeret savsmuld og savspåner. Sammenlignet med træflis og brænde har træpiller en højere energitæthed og behøver mindre lagerplads. Moderne træpillefyr henter automatisk brændslet fra opbevaringsrummet og brænder det i overensstemmelse med strenge miljøkrav. Træpillefyr bruger op til 93% af den indeholdte energi i træet til opvarmning svarende til gode olie- og gasfyr. De nyeste modeller har automatisk tænding, rensning af varmevekslere, fjernelse af aske og askekompression, så asken kun skal fjernes få gange om året. Nogle producenter tilbyder endda fjernovervågning og kontrol af anlægsdriften. Økonomi Økonomien ved træpilleanlæg bestemmes af investeringsomkostningerne, som generelt er højere, og driftsomkostningerne, som er lavere end for konventionelle olie- og gasbaserede varmesystemer. Dette fremgår af tabel 1, der sammenligner omkostningerne for sammenlignelige størrelser fyringsanlæg med forskellige brændsler. Tallene baserer sig på danske priser i foråret Tabel 1 Sammenligning af økonomien for fyringsanlæg til forskellige brændsler Træpiller Fyringsgasolie Kedelanlæg (kr) Installation (kr) Bygningsarbejder (kr) Samlet investering (kr) Kapitalomkostninger (kr/år) Brændselsomkostning (kr/år) Elektricitet (kr/år) Forbrugsomkostning (kr/år) Reparationsomkostning (kr/år) Personaleomkostninger (kr/år) Skorstensfejning (kr/år) Drift og vedligehold (kr/år) Samlede årlige omkostninger (kr) Samlede omkostninger (kr/mwh) Forudsætninger: 120 kw anlæg, årlig varmeproduktion 384 MWh. Kilde: dk-teknik.

239 240 Figur 1 kr/gj Priser på brændsler til rumopvarmning Når der er tale om anlæg for rumvarme kan en højere investering i træfyrede anlæg som oftest hurtigt tjenes ind på grund af den relativt lave brændselspris. Prisrelation mellem forskellige brændsler Opvarmning med træpiller er økonomisk konkurrencedygtigt, da træpiller er betydeligt billigere end de fossile brændsler. Figur 1 viser prisrelationen mellem en række brændsler til opvarmningsformål. Prisforskellen skyldes hovedsagelig afgifterne på de fossile energikilder. 0 Fyringsgasolie Naturgas Træpiller Træflis Miljø Prisrelationen mellem en række brændsler til opvarmningsformål. Priserne er inklusive afgifter. Når det drejer sig om miljøpåvirkninger, er det almindeligt kendt, at bål af træ danner en masse røg. Dette gælder ikke for træpiller, som brændes i dertil egnede kedler. Tabel 2 sammenligner emissionerne fra moderne kedler. Tabellen viser, at kedlerne til træbrændsler har lavere eller samme SO 2 -emissioner, lidt højere NOx- og CO-emissioner, og højere, men stadig acceptable, støvemissioner end olie- og gasfyrede kedler. Emissioner fra driften af kedlerne er dog ikke de eneste miljøpåvirkninger, som skal tages i betragtning. Produktion og transport af brændslet tilføjer betragtelige mængder af forurening, som det i en omfattende miljøbalance ville være nødvendigt at gøre rede for. Tabel 2 Emissioner for forskellige typer brændsler Emissioner i mg/kwh Fyringsgasolie Naturgas Træpiller/træflis produceret varme CO SO NO x Støv NMVOC NMVOC: Non -Methane Volatile Organic Compounds. Se også kapitel 1.

240 241 Studier af emissionerne forårsaget af tilvejebringelsen af både fossile brændsler og biobrændsler viser, at forureningen forårsaget af produktion og transport af biobrændsler er langt mindre end de tilsvarende for fossile brændsler. Eksempel på træpillefyr Kilder og yderligere oplysninger Træpillehåndbogen. dk-teknik, Opvarmning af større bygninger med træbrændsler, kompendium. dk-teknik, Den Europæiske Teaterhøjskole i Rødkilde skiftede i september 1996 deres oprindelige oliefyr ud med et varmeforsyningsanlæg baseret på træpiller. De oprindelige tre oliecentraler brugte tilsammen liter gasolie per år. De to mindste af oliefyrene er erstattet af et pillefyr med en kapacitet på 350 kw. Det svarer til, at der afbrændes godt 70 kg piller i timen. Der er en lagerkapacitet på m 3. En udmadningsmekanisme leder pillerne fra lageret til en doseringsbeholder. Herfra ledes pillerne ned i en stokersnegl, der indfyrer pillerne i kedlen. I forbindelse med konverteringen er der etableret et nyt distributionsnet. Der er lagt fjernvarmeledninger til forbindelse af den tilbageblevne oliecentral, den nye pillefyrscentral og et fælleshus, der ved samme lejlighed blev konverteret fra elvarme til det nye vandbaserede distributionssystem. Driftsmæssigt har udskiftningen af oliefyrene resulteret i en række nye vedligeholdelsesopgaver. Den generelle pasning og vedligeholdelse af kedlen begrænser sig til en enkelt gang om måneden, hvor kedlen skal renses. Det bruger pedellen en arbejdsdag på. Derudover holdes der opsyn med anlægget, hvilket tidsmæssigt udgør ca. 1 2 time per dag. Konverteringen har medført, at højskolen har reduceret CO 2 emissionerne med godt 150 t/år, samtidig med at brændselsudgifterne er reduceret med 50%.

241 Omsætningstabeller Tabel 1 Angivelse af størrelser Talfaktor Benævnelse Symbol exa E peta P tera T 10 9 giga G 10 6 mega M 10 3 kilo k 10 2 hecto h 10 deca da 10-1 deci d 10-2 centi c 10-3 milli m 10-6 micro µ 10-9 nano n pico p Tabel 2 Omsætning mellem energienheder Gasolie Fuelolie Naturgas Fjv.vand Damp kwh MJ Mcal l kg l kg m 3 n m 3 kg 1) 1 kwh 1 3,60 0,860 0,100 0,084 0,091 0,089 0,090 0,025 1,596 1) 1 MJ 0, ,239 0,028 0,023 0,025 0,025 0,025 0,007 0,443 1) 1 Mcal 1,163 4, ,116 0,098 0,106 0,103 0,104 0,029 1,857 2) 1 l gasolie 10,0 35,9 8,6 1 0,840 0,912 0,883 0,894 0,245 15,92 2) 1 kg gasolie 11,9 42,7 10,2 1, ,084 1,050 1,064 0,291 18,94 2) 1 l fuelolie 11,0 39,4 9,4 1,097 0, ,970 0,982 0,269 17,49 2) 1 kg fuelolie 11,3 40,65 9,7 1,132 0,952 1, ,012 0,277 18,03 2) 1 m 3 n naturgas 11,2 40,15 9,6 1,118 0,940 1,019 0, ,274 17,80 3)1 m 3 fjernvarmevand 40,7 146,5 35,0 4,081 3,431 3,720 3,604 3, ,97 1) 4) ISO/DIS 1 kg damp 6976 à 100 C 2) A/S Dansk Shell 0,6264) Afkøling 2,255 = 35 C 0,539 5) Fordampning ved 0,063 0,053 0,057 0,055 0,056 0, ) 1) Dansk ISO/DIS Naturgas 6976 A/S 100 C og 1013 mbar 2) Energistyrelsen 3) Afkøling = 35 C 4) Fordampning ved 100 C og 1013 mbar

242 243 Figur 1 Omsætning mellem energienheder. Udgave 2002 kwh 0,090 3,60 0,089 0,860 0,100 11,2 0,278 m 3 naturgas 40,15 0,025 MJ 9,59 0,025 0,988 1,12 0,028 0,239 1,01 11,3 1,163 4,187 40,65 0,104 kg fuelolie 9,71 0,103 Mcal 1,13 0,894 10,0 35,9 0,116 0,883 8,57 liter gasolie

243 244

244 245 Appendix English Summary Myndigheder og Organisationer Litteraturliste Relevante hjemmesider Forfatterliste Stikordsregister

245 246 English Summary FFE&M presents a new Energy Handbook with special attention to key-figures and experience within energy management. The handbook is designed as a central guide, a daily tool for private enterprises, public sector institutions and organisations as well as administrations of public housing and residence buildings. The target users are public authorities, institutions, private enterprises, energy consultants etc., including decision makers, consultants and operating personnel. The handbook will also be used for education and training. The new Energy Handbook will supersede the previous issue from 1991, and it will act as a supplement to many other handbooks, guides and publications within energy management. Main Issues of the project The old handbook has been updated, and new information has been added within branchanalyses, demo projects etc. An electronic version is being investigated. New section about energy-key figures in industry, including information about How to develop energy-key figures. New sections about energy management in hospitals, Public utilities such as gas, electricity and district heating. These sections include relevant key figures and statistic information, to be used in training of personnel and users. Content The handbook is divided in four parts: Part 1 contains general information about energy consumption, energy management, advice on starting energy management, green book-keeping and principles of key figures. Part 2 includes information about technique, buildings, heating, ventilation and air-conditioning, cooling, energy in processes, compressed air, lighting, drying, automation, measuring of energy consumption, stand-by consumption in offices etc. Part 3 includes key figures for consumption of energy in industry and in buildings. Here is a new presentation of ELO statistics 2001 based on a 4-digit building code. Part 4 has chapters about energy supply from utilities: electricity, natural gas and district heating, as well as local production informing about boilers, heat pumps, solar heat, solar cells, bio fuels etc. Finally the book has some unit conversion data and a list of literature, links etc. In addition most chapters have supplementary lists of literature and links to home pages.

246 247 Myndigheder og organisationer Navn Adresse Telefon Hjemmeside Boligselskabernes Landsforening Studiestræde København V By og Byg Dr. Neergaards Vej Hørsholm Danmarks Meteorologiske Institut Lyngbyvej 100 (DMI) 2100 København Ø Dansk Energi Rosenørns Allé Frederiksberg C Dansk Gasteknisk Center a/s Dr. Neergaards Vej 5B 2970 Hørsholm Dansk Vedligeholdsforening Prinsessegade Fredericia Danske Fjernvarmeværkers Forening Galgebjergvej Kolding Danvak Højnæsvej Rødovre DONG Agern Allé Hørsholm ELFOR Rosenørns Allé 9, Frederiksberg C ELO-sekretariatet Gregersensvej 2630 Taastrup Elsparefonden Toldbodgade Kbh. K EnergiOplysningen Teknikerbyen Virum Energistyrelsen Amaliegade København K Foreningen For Energi & Miljø Teknikerbyen Virum Miljøministeriet Højbro Plads København K Miljøstyrelsen Strandgade København K Olieselskabernes Fællesrepræsentation Vognmagergade København K Varmeisoleringsforeningen Hovedgaden Hørsholm Økonomi- og erhvervsministeriet Slotsholmsgade København K Adresselisten er opdateret pr. 1. september 2002

247 248 Litteraturliste Energistyringshåndbogen 1990 Projekt Værktøjskassen: Energinøgletal, En model til effektiv energistyring Projekt Værktøjskassen: Spar udgifter og afgifter til rumvarme, Okt Projekt Værktøjskassen: Energiledelse, serie Okt God og energirigtig Belysning, 4 hæfter: Industri, Kontor, Skole, Butik, Delta Lys & Optik og Lysteknisk Selskab Revisors Energihåndbog, BDO-Scan Revision, april 2001 ELO Nøgletalsrapport November 1999, ELO Nøgletal 2001, ELO Kursus for ELO-konsulenter, DTI, Jan.1997 ELO Huskeliste for ELO-konsulenter, Besparelsesmuligheder i bygninger, DTI, Jan.1997 DTI Seminar om energiledelse i Industrien, version 1, juni 1997 (DTI og DEA) DTI Energi. Udvikling af energinøgletal, udarbejdet af DEA, Maj 1999 Teknologisk Institut-Energi, Dansk VVS og ELFO: Håndbog til Energivejledning, Installatørernes Energivejledning, April 1999, også på CD rom. Energiledelse i dansk industri kendskab og praksis, AKF Forlaget Sept Energinøgletals-katalog for handels- og servicevirksomheder, DEA, Oktober 2001 Danvak, Varme- og klimateknik, grundbog. Dansk Standard: DS 2403:2001 Energiledelse Kravbeskrivelse Dansk Standard: DS/INF 136:2001 Vejledning i Energiledelse DEFU, El data fra indrapporteringer, DEFU, Resultater af elselskabernes energirådgivning, Besparelser, udviklingstendenser og nøgletal, Jan Møller, marts 1998 Energisparepotentiale på sygehuse, Rapport-udkast, Sygehusmaskinmestrene og Amtsenergigruppen, Januar 2000 Energibevidst Projektering, F.R.I april 1997 Nøgletal for ejendomsdrift, til brug for benchmarking. Dansk Facilities Management netværk. BPS-centret, maj 1995 Grønt regnskab for Storstrøms Amt, år ENS: Energiforbrug i Bygninger, Baggrundsrapport nr.1 til ENERGI 2000, marts 1990 ENS: Undersøgelse af energiforbruget i kommunerne i 1998, januar 2000 Glent & Co, Ole B. Stampe: Glent Klimateknik, 1982 Glent & Co, Ole B. Stampe: Glent Ventilation, 1982 Glenco: Energibevidst projektering af Ventilationsanlæg, 18.januar 1999 Ventilation Ståbi, Henning Hørup Sørensen, Teknisk Forlag, 1988 Forundersøgelsesrapport om indførelse af energistyring i amter og kommuner, Arbejdsgruppen om Energistyring i Amter og Kommuner, juni 1994 Regler for energiafgifter, se Søg punktafgiftsvejledning, del F (seneste vejledninger for energi) Der henvises i øvrigt til særlige kilder angivet i de enkelte kapitler.

248 249 Relevante hjemmesider Myndigheder og organisationer (se også dette afsnit) Miljøbutikken: Energitilsynet: Energiklagenævnet: EU : KL : Energiledelse Projekt Værktøjskassen/ Energistyrelsen: Dansk Standard: Håndværksrådet: Dansk Industri: Energibevidst Projektering: Bygningers isolering Varmeisoleringskontrollen: med link til alle producenter der er optaget på listen Glas og vinduer BYG, Danmarks Tekniske Universitet: Vinduesproducenternes Samarbejdsorganisation: Projekt Vindue: Energiruder: Industri/procesventilation Arbejdstilsynet: Ventilatorer og ventilation Institut for mekanik, energi og konstruktion, DTU: Elselskabernes hjemmeside for spareventilatorer: VENT-ordningen: Elmotorer Sparemotor: Belysning Lysteknisk selskab: Armaturfabrikantforeningen FABA: Elsparefonden: Graddage, Energisignatur m.m DMI : El-området Elsam: Energi E2: Elmarked 2003: Eltra: Elkraft System: Nordpool : Energitilsynet : Kraftvarmeanlæg Foreningen danske Kraftvarmeværker: [email protected] Vedvarende energi Dansk Biogas: Videncenter for halm- og flisfyring: Skorstensfejerne i København: Vindmøller: energi/vindmøller Der henvises i øvrigt til særlige hjemmesider angivet i de enkelte kapitler.

249 250 Forfatterliste Følgende personer har bidraget med tekst/indhold til Energihåndbogen: Jørgen Tornøe, Arbejdernes Andels Boligforening Ejvind Løgberg, Birch & Krogboe Christian Fischer Trollo, Brunata Søren Aggerholm, By og Byg Jens Nyberg, Carl Bro Frank Larsen, Centralsygehuset i Næstved Villy Falk, COWI Morten Nissen, Danfoss Hanne Christensen, Dansk Energi Analyse Mogens Johansson, Dansk Energi Analyse Søren Draborg, Dansk Energi Analyse Henrik Iskov, Dansk Gasteknisk Center Mette Hansen, Danske Fjernvarmeværkers Forening Jeppe Bjerg, dk-teknik Claus F.Jensen, DTU-Byg Svend Svendsen, DTU-Byg Kai Borggreen, ELO-Sekretariatet Peter Karbo, El-Sparefonden Kenn Frederiksen, Encon Torben Esbensen, Esbensen Katrine Heede, Fællesadministrationen 3B Hans Jørgen Pedersen, Grenå Ingeniørkontor Christina Monrad Andersen, Grundfos Bent Kristensen, Honeywell Charlotte Højbjerg Pedersen, Isover Alex Rytt, KAB Bygge- og boligadministrationen Søren Lang, Kamstrup Anette Velk, Lysteknisk Selskab Ib Åsleff, Odense Kommune Carl Axel Lorentzen, Pilkington Erling Olsen, Rockwool Olaf Smith-Hansen, Rockwool Thomas Kampmann, Rådvad-Centeret Jes Garbo, Siemens Building Technology Jens Rømer Olsen, Storstrøms Amt Marianne Heyn Thøgersen, Storstrøms Amt John Moritzen, Sydfyns Elforsyning Claus Martin Hvenegaard, Teknologisk Institut

250 251 Stikordsregister A Automatik til radiatorer 144 B Befugtning Belysning 42, 71, 73, 88-89, , , 177, 186, , 202, 204, 234 Benchmarking 35, 37 Biobrændsler 230, 239, 241 Biogas 13, 224, 230, Brændselscelleanlæg 224, 226 Brændselsvalg 217, 230 Brancheenergianalyser 188 Bygningers isolering 47 Bygningers varmebehov 28, 42, 211 Bygningers varmetab 41, 47, 51, 56, 211 Bygningsautomatik 144, 147 C CTS-anlæg 28, 32, 95, 142, 150, 152, 157, 195, D Danmarks energiforbrug 10, Drivhusgasser 10-12, 237 E El-området 196, 204 El-tariffer 207 Elmotorer 110, , 115 ELO nøgletal 171 Energi i boligsektoren 181 Energibevidst indkøb 30, 100, 186, 201 Energibevidst projektering 26, 30-31, 69, 74, 81, 85, 90, 95, 105, 196, 201, 231 Energiforbrugets forureningskomponenter 13 Energisignatur 152, 155, 177, Energistyring i amterne 191 Energistyring i kommunerne 192 Energistyring i Staten 190 English Summary 246 G Glastyper 52-53, 55 Graddage 18, 21, 32-34, 36-38, 44, 155, , 183 Grønne regnskaber 19-21, 24, 196, 201 H Hydraulik 89, 99, I Industriventilation Isolering af bygningsdele 47 K Køleanlæg 73-74, 86, Komfortventilation 28 Kontorapparater , L Lyskilder , 125, 186, 202 M Mekaniske transmissioner 115, 118 Miljøbelastning 10, 15, 21, 31, 160, 214 Miljøeffekter 10 N Nøgletal for bygninger 171 Nøgletal for etageboliger 182 Nøgletal for handel og service 188 Nøgletal for sygehuse 196 Nøgletal begreb og metoder 34 P Procesventilation 75 Produktion af elektricitet 204, 207 Punktudsugning R Radiatortermostater 144 Remtransmissioner , 119

251 252 Stikordsregister S Solcelleanlæg Solvarmeanlæg 147, SRO-anlæg 95 Standby forbrug 129 Systemtyper for varmeproduktion 217 T Teknisk isolering 59, 221 Tørring 35, 98-99, 126, , 134, Træpiller 13, 230, Trykluft 35, 83-84, , 103, 113, V Vakuum 99, , 134 Vakuumpumper Vandforbrug 23, , 176, 182, 185, 187, , 194, 202 Varmeenergimålere Varmefordelingsmålere 140, 143, 181 Varmegenvinding 44, 65, 72, 78-79, 81, 88-90, , , , 139, , 186, 202, 228 Varmemåling i bygninger 140 Varmepumper 81, 186, Varmevekslere 78, 81, 90, , 186, 215, , 228, , 239 Varmt brugsvand 23, 89, 159, 161, 177, 179, 181, 194, 202, 212, , 232, 234 Vedvarende energi 16, 226, 232 Ventilationsanlæg 65, 68-70, 74, 76-77, 81, 85, 113, 115, , 150, 155, 179, 181, 194, Ventilatorer 66-67, 69-70, 103, 115, 136, 148 VVS-anlæg 147, 150

252 253 Annoncer Galgebjergvej 44, 6000 Kolding Tlf

253 254 Tlf: Fax: Uvildig og sagkyndig rådgivning vedr. gasanvendelse Find alt om Danfoss varmeautomatik på: - Valg og drift af energianlæg - Akkrediteret emissions- og energimåling - Gaskvalitetsanalyse - Undervisning/kurser DGC har kontor i Hørsholm og Aalborg Energihåndbogen bydes velkommen Vi bruger gerne vores energi på at spare Deres

254 255 Verdens største solvarmeanlæg i Marstal på m 2 Bæredygtig energi Energianlæg og varmesystemer / Energibesparelser / Drift- og vedligehold / Vedvarende energi Kontaktperson: Afdelingsleder Sigurd Lauritsen, tlf Det er ikke alle målinger der er lige præcise Brunata leverer de eneste elektroniske varmemålere, som korrekt kan måle varmeforbrug i lavtemperaturanlæg og hvor der er efterisoleret. Nogle varmemålere begynder at registrere forbrug ved en bestemt radiatortemperatur (fx 29 ºC). De fleste begynder ved en bestemt forskel mellem radiator- og rumtemperatur (fx 5 grader). Men begge disse måleprincipper er upræcise fordi en del af varmeforbruget ikke bliver målt. Brunatas elektroniske varmemåler er den eneste der begynder at registrere forbrug, så snart der er et forbrug. Samtidig sikrer den at man ikke kommer til at betale for varmen fra sol eller brændeovn. Og begge dele er vigtige forudsætninger for at varmeregnskabet bliver retfærdigt. Kig ind på eller ring til os på , hvis du vil vide mere om varmemålinger og hvordan du forhindrer at de går i Vibevej København NV Tlf [email protected] Miljø- og energibesparende isolering Teknisk isolering er for de fleste installationers vedkommende tilbagebetalt inden for få dage. Se vores beregningsprogrammer på: 48 timer

255 256 Vælg Honeywell som partner inden for totale løsninger med energioptimering og øget komfort i et sundere indeklima Automatikvej 1 Klamsagervej Søborg 8230 Åbyhøj Tlf Tlf

256 257 Maskinmestre og energiledelse - to sider af samme sag! Sankt Annæ Plads 16 Postboks København K Tlf web: www. mmf.dk