Analysis of Energy Performance Indicators for Supermarket Buildings

In the sector of food retail, supermarkets are common all over the world with their presence projected to increase further. They are also the most energy intensive amongst commercial spaces on an area basis, along with having direct emissions through refrigerant leakage. Energy efficiency and overall environmental impact of supermarkets are hence important areas of research. This study aims to investigate performance indicators for supermarkets through 3 case study stores using CO2 refrigeration. This is to be done by evaluating existing indicators and developing new ones based on field measurement data. Sales area as a primary performance indicator is commonly used for supermarkets. However, there is a need for additional indicators validated by reliable field data to further improve supermarket benchmarking as well as estimation of their energy demand. Total area, sales area, installed refrigeration capacity, outdoor temperature, opening hours and connected refrigeration load were studied, selected based on literature review and available data. The effect of outdoor temperature on energy demand yielded a trend which was consistent with the behaviour of climate dependent subsystems, heating and cooling. The total energy demand increases at high or low outdoor temperatures while remaining relatively constant between -4 and 15°C. Also, the impact of opening hours was studied by calculating the effect of closing of store on energy demand. A reduction of 36% upon closing of store was observed for one of the case studies. Normalised weekly opening hours (NWOH) was then formulated to account for the impact of varying opening hours on energy demand. Primary energy was also explored in the study for better comparability of energy use, accounting for both electricity and heat. Performance indicators based on opening hours and outdoor temperature can hence be explored using the foundation laid down in this study, through further research and reliable data across a wider range of climates and opening hours. Livsmedelsbutiker är vanliga över hela världen och deras närvaro förväntas öka ytterligare. De är också bland de mest energikrävande kommersiella utrymmen per yta, dessutom har de direkta utsläpp genom köldmedieläckage. Energieffektivitet och övergripande miljöpåverkan från stormarknader är därför viktiga forskningsområden. Denna studie syftar till att undersöka prestandaindikatorer för livsmedelsbutiker genom fallstudier av tre butiker som använder CO2-kylning. Detta ska göras genom att utvärdera befintliga indikatorer och utveckla nya baserat på fältmätningsdata. Försäljningsområdet som primär prestandaindikator används vanligtvis för livsmedelsbutiker. Det finns dock ett behov av ytterligare indikatorer validerade av tillförlitliga fältdata för att ytterligare förbättra benchmarking för snabbköp samt uppskattning av deras energibehov. Total yta, försäljningsyta, installerad kylkapacitet, uteluftstemperatur öppettider och ansluten kylbelastning studerades, valda utifrån en litteraturstudie och tillgängliga data. Uteluftstemperaturs effekt på efterfrågan på energi visade en trend som överensstämde med beteendet hos klimatberoended elsystem, värme och kyla. Det totala energibehovet ökar vid höga eller låga uteluftstemperatur-värden medan det förblir relativt konstant mellan -4 och 15 °C. Dessutom studerades öppettidens inverkan genom att beräkna effekten av stängning av butik på energibehovet. En minskning med 36 % vid stängning av butiken observerades för en av fallstudierna. Normaliserade veckotider (NWOH) skapades sedan för att ta hänsyn till de olika öppningstidernas inverkan på energibehovet. Primärenergi undersöktes också i studien för bättre jämförbarhet av energianvändning, som står för både el och värme. Prestandaindikatorer baserade på öppettider och uteluftstemperatur kan därför utforskas med hjälp avgrunden som är lagd i denna studie, genom ytterligare forskning och en större mängd tillförlitlig data i andra klimat och med andra öppettider