Analys av energieffektiviseringsåtgärder och uppvärmningsalternativ vid Järvsö reningsverk

De flesta av Sveriges avloppsreningsverk byggdes under den senare halvan av 1900-talet, vilket var en period då byggnaders uppvärmningsbehov vanligtvis tillgodosågs genom förbränning av fossila bränslen. Järvsö avloppsreningsverk är ett exempel på ett reningsverk som än idag använder olja för uppvärmning. Följande examensarbete har därför syftat till att minimera oljeanvändningen vid verket, genom att studera ett antal energieffektiviseringsåtgärder och en alternativ uppvärmningslösning. Målet har varit att presentera kostnad- och energieffektiva lösningar till Ljusdal Vatten som äger och ansvarar för driften av reningsverket, för att minimera oljeanvändningen. Arbetet består av två delar, där den första delen behandlade energisimuleringar i simuleringsprogrammet IDA ICE. I programmet simulerades åtgärdsförslag indelade i tre kategorier: byggnaden, ventilationssystemet och en kombination av dessa åtgärder. Att ersätta luftbehandlingsaggregat med ett nytt aggregat visade sig ha hög energieffektiviseringspotential medan åtgärder kopplat till byggnaden hade en liten påverkan på värmebehovet. I den andra delen av arbetet utfördes en fallstudie där ett antal värmepumplösningar och en pelletspanna bedömdes utifrån en förenklad multikriterieanalys i två steg. I första steget bedömdes respektive alternativ utifrån fyra kriterier: självständighet, driftsäkerhet, tidsbehov samt lämplighet. I det andra steget beräknades minskningen av koldioxidekvivalentutsläpp vid byte av värmekälla och en investeringskalkyl, inkluderande återbetalningstid och livscykelkostnad, utfördes. De utvalda alternativen poängsattes och utifrån det fick bergvärme högst totalpoäng och rekommendationen till Ljusdal Vatten var därför att investera i denna lösning. Samtidigt gav resultatet av arbete att samtliga studerade alternativen var ekonomiskt lönsamma. Resultatet visade även att ett byte av luftbehandlingsaggregat och uppvärmningslösning är kostnadseffektivt och dagens oljeanvändning kan med fördel ersättas med en alternativ, fossilfri, energibärare.Most of the Swedish wastewater treatment plants were built during the second half of the 20th century when the heating demand was supplied by burning fossil fuels. Järvsö wastewater treatment plant is an example of a building that still uses fossil oil for heating. This master thesis aimed to minimize the usage of oil at the plant, by studying energy efficiency measures and an alternative heating solution. The goal was to present a cost- and energy-efficient solution to Ljusdal Vatten, which owns and operates the treatment plant, to minimize oil use. The project was divided into two parts, where the first part included energy simulation performed in the simulation software IDA ICE. In the program different efficiency measures categorized into three categories: building, ventilation system, and a combination of these measures were studied. The heating demand was highly affected by replacing the air handling unit with a new unit. Measures connected to the building, however, had a low effect on the demand. During the second part of the project, a case study was carried out where several heat pump solutions and a pellet boiler were assessed based on a simplified multi-criteria analysis in two steps. Initially, the respective alternatives were assessed based on four criteria: independence, reliability, time requirement, and suitability. Secondly, the reduction of carbon dioxide equivalent emissions which a switch of heat source was calculated, and an investment calculation, including the payback time and life cycle cost, was performed. The interesting alternatives were ranked, and the geothermal heat pump received the highest score. The recommendation to Ljusdal Vatten was to invest in this technology. Furthermore, the result showed that all studied heating sources were profitable investments. The thesis conclude that a change of the air handling unit and heating solution is cost-effective and can be applied to replace the current oil use with an alternative fossil-free energy carrier