Energieffektivisering av ventilationssystem i en skola : Behovsstyrd ventilation i fastigheten Eken i Karlstad kommun

Sammanfattning: I Sverige står bostads-och servicesektorn för nästan 40 % av den totala energianvändningen och därför har många byggnader behov av energieffektivisering. Arbetet utgår från Eken, en del av Karlbergsskolan i centrala Karlstad, som är en kulturmärkt byggnad från 1890-talet. I byggnaden pågår gymnasieutbildning, förskola samt idrottsverksamhet i en gymnastiksal. Byggnaden ventileras i dagsläget med konstant luftflödessystem (CAV). Behovsstyrd ventilation (DCV) innebär att reglera ventilationen efter närvaro och behov, genom att upprätthålla en bra luftkvalité och termisk komfort och samtidigt effektivisera energiförbrukningen. Syftet med detta arbete var att undersöka hur behovsstyrning med IR-sensorer eller CO2-sensorer kan påverka energiförbrukningen och driftkostnader av Ekens ventilationssystem, samt undersöka hur innetemperaturen påverkas vid CO2-reglering jämfört med befintligt driftfall. Målet var att beräkna årliga energibesparingar (MWh/år) och investeringsutrymme (kr) till utgifter som uppkommer vid ombyggnation av dagens CAV-system. Ett ytterligare mål var att beräkna innetemperatur vid olika fall då förutsättningar som rumsplacering, solinstrålning, utetemperatur och intern personbelastning varieras och beroende på CO2-reglerat eller konstant luftflöde. Energibesparingar avseende energi till fläktar och värmebatterier, beräknades i Excel baserat på olika luftflöden beroende på personbelastning. Investeringsutrymmet beräknades utifrån årliga besparingar av driftkostnader. Innetemperaturer beräknades i en dynamisk simuleringsmodell för tre dygn och tre rum med olika förutsättningar. Energibesparingar för IR- och CO2-reglering av ventilationssystemet resulterade i 53 MWh/år (-44 %) respektive 77 MWh/år (-64 %) jämfört med befintligt CAV-system. Efter 15 år bidrog IR- och CO2-reglering till besparingar på ca 520 kkr (IR) respektive 750 kkr (CO2). Skillnaden på innetemperaturen vid behovsstyrt flöde jämfört med konstant luftflöde var lägre än en grad i majoriteten av fallen. Den största skillnaden på 2,7 °C uppstod en solig dag för ett rum med fönster mot sydost. Behovsstyrning är uppenbart fördelaktigt för byggnaden ur energi- och miljöperspektiv. Investeringskostnaden för de två olika metoderna är troligtvis ungefär lika stora och hur ekonomiskt lönsam investeringen är beror på återbetalningstiden. Luftflödesreglering leder inte till några större problem för rumstemperaturen och i annat fall borde temperaturproblem kunna åtgärdas genom solavskärmning eller temporärt ökat ventilationsflöde.