Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Komfort- och ventilationsanalys på Lersäters värmeverk: PMV-beräkningar och ventilationsmätningar i ett pannhus samt två intilliggande lokaler
Karlstad University.
2019 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Comfort and ventilation analysis on Lersäters värmeverk : PMV calculations and ventilation measurements in a boiler room and two adjacent buildings (English)
Abstract [sv]

Den globala uppvärmningen är en stor utmaning för världen att hantera och därför har länder som Sverige och unioner som EU kommit överens om olika klimatmål. Fram till 2020 är planen att utsläppen av växthusgaser skall sänkas med 20% jämfört med nivåerna 1990 och sen 2050 skall det reduceras med 80%. För att kunna möta dessa miljömål måste energiproduktionen inom EU-länderna bli mer miljövänlig. Ett sätt att producera sådan energi är med biobränslen vilket kan göras genom förbränning av biobränslena i en fjärrvärmeanläggning. Därmed blir det viktigt att alla energiproducenter strävar åt att gå mot en mer miljövänlig energiproduktion.

Utöver att energiomvandlingen måste göras på ett miljövänligt sätt för att uppnå ett hållbart samhälle måste bra arbetsklimat också erhållas på anläggningarna. För om ett bra arbetsklimat inte infinner sig kan hälsan hos dem anställda riskeras med hälsoproblem som till exempel illamående och i värsta fall hjärtproblem. Dåligt arbetsklimat kan uppkomma på olika sätt men två exempel är vid för höga inomhustemperaturer eller dålig luftkvalitet.

För att utvärdera hur bra ett inomhusklimat är finns olika typer av komfortindex, i denna studie har PMV-metoden använts för att utvärdera komfortnivåerna på Lersäters värmeverk som är en del av Kils Energi AB. Genom att samla in klimatdata inne i tre lokaler som används vid fjärrvärmeproduktionen kunde komfortnivåer för samtliga våningar beräknas. Dessutom har luftflöden i ventilationssystemet beräknats för vardera lokal och don för att säkerställa att anläggningen möter de rekommenderade kraven för ventilation från Arbetsmiljöverket.

Ett av sätten att säkerställa ett bra arbetsklimat i lokaler är att ha ett väl fungerande ventilationssystem. Finns många olika tillvägagångssätt för att få en lokal väl ventilerad där vissa är energikrävande och vissa inte. Lersäters värmeverk har ett tilluftsventilationssystem som har pannan som utflöde ur pannhuset.

PMV:s som beräknades fram i Lersäters värmeverk varierade kraftigt beroende på vilken lokal och vilken våning som undersöktes. När spjällen var stängda i pannhuset blev det beräknade PMV högre än 3 på våning 5 och 6 i pannhuset vilket är över det maximala värdet för PMV-metoden. Längre ner i pannhuset sjönk PMV till mer acceptabla nivåer där det gick mellan 1–2 för resten av anläggningen.

Två olika fallstudier utfördes där olika fläktfrekvenser på ventilationssystemet och med öppna eller stängda spjäll i pannhuset. När spjällen var öppna blev komforten bättre i pannhuset. På våning 5 och 6 i pannhuset ökade komforten avsevärt när spjällen var öppna i jämförelse mot vid stängda spjäll. PMV minskade till runt 2 istället för 3–4 vid stängda spjäll.

Pannhuset hade upp till 18 gånger högre luftomsättning än rekommenderade värden för inomhusklimat men stor del av denna luft blev stillastående på de lägsta våningarna där komforten blev god men på bekostnad av låga komfortnivåer på de övre våningarna. På dem två översta våningarna i pannhuset vid grundfallet var PMV till och med högre än det maximala värdet PMV-metoden normalt kan ge.

En undersökning av vad de anställda tyckte om klimatet utfördes med hjälp av ett frågeformulär, se bilaga 3. Resultaten från formuläret visade att stora delar av mätresultaten stämde överens med dem anställdas åsikter. Personliga preferenser varierar alltid från person till person men genomsnittet bekräftade många av resultaten utöver komfortnivåerna i lagerlokalen 108an. I lagerlokalen 108an visade mätningarna en god komfort medan dem anställda ansåg den vara väldigt varm. Anledningen till denna skillnad är att lagerlokalen 108an påverkas mer av vilken säsong det är. För i beräkningarna visas bara resultatet från våren när utomhustemperaturen var låg medan de anställda bygger uppfattningen på hela året.

Eftersom alla in- och utflöden för ventilationen sitter monterat på samma sida av pannhuset blir luftomrörningen dålig trots det aktiva ventilationssystemet som är monterat på anläggningen. Vilket rökanalyserna bevisar då bara ett par meter ifrån utflöden som spjäll eller insugen till pannan avtar lufttransporten mot dessa. Placering av utflödena i pannhuset är dessutom monterade på samma sida och dessutom sitter spjäll 1 och primär- och sekundärinsuget till pannan precis ovanför varandra. Detta leder till att trots höga flöden av friskluft tillgodoses in i lokalen blir utbytet av den förorenade luften bristfällig. För att förbättra komforten i pannhuset måste luftomrörningen förbättras. Det kan göras på flera olika sätt men till exempel genom att installera fler spjäll på väggarna och installera ställbara takluckor för att bättre kunna ventilera ut den varma stillastående luften runt taket.

Abstract [en]

The global warming is a big challenge for the world to handle and therefore have countries such as Sweden and unions agreed on different climate goals. Before 2020 the goal is to reduce the emissions of greenhouse gases by 20% compared to the levels at 1990 and then before 2050 reduce it to 80%. To achieve these climate goals the energy production within the EU gas to become more environmentally friendly. One way of producing such energy is with biofuels which can be done by burning biofuels in a district heating. Therefore, it’s important that energy producers try to become more environmentally friendly.

To reach a more sustainable society the energy production must become environmentally friendly and make sure that the workers have good working conditions. Because if bad working conditions are not achieved the workers could get health problems, such as nausea and in worst case heart problems. Bad working conditions can be for example to high temperature indoors or poor air quality.

To evaluate how good an indoor climate is there are different types of comfort index, in this study the PMV-method has been used to evaluate the comfort levels at Lersäters värmeverk which is a part of Kils Energi AB. Through climate data collection from inside of three different buildings that are used at the production facility could the comfort levels for all stories be calculated. Also, the flow of fresh air in the different rooms and from each diffuser was measured to secure that enough air was supplied to the buildings.

One was of securing that good working conditions is achieved is to have a well-functioning ventilations system. There are many ways of making a building will well ventilated, there are some that require energy and some that don’t. Lersäters värmeverk have an active ventilation system which transport fresh air into the buildings through ducts.

The calculated PMVs for Lersäters värmeverk varied heavily depending on which building and story that was evaluated. The calculated PMVs on Lersäters värmeverk varied largely depending on which building and what floor was evaluated. When the dampers were closed the PMV on floor 5 and 6 in the boiler room was higher than 3 which is normally the maximum value for the PMV-method. Further down in the boiler room the PMV decreased to more acceptable levels and was between 1 and 2 for the rest of the facility.

Two different case studies were done where different frequencies on the ventilation system was used and if the dampers were open or closed in the boiler room. When the dampers were open the comfort was improved in the boiler room. On story 5 and 6 in the boiler room the comfort was greatly improved when the dampers were opened compared to when they were closed. The PMV went from above maximum to around 2.

For the case studies different frequencies for the ventilation fan was tested and how open or shut dampers impacted the comfort levels.   When the dampers were open like in case 2 the comfort in the boiler room was improved. For story 5 and 6 in the boiler room the comfort was greatly improved with open dampers which was lowered to around 2 instead of 3-4 in the standard-case.

The boiler room up to 18 times higher air intake than the minimum requirement for indoors climate but large part of this are became stagnant at the lower stories which made the comfort good there but at the cost of the comfort of the higher stories. With the comfort levels above maximum for the PMV-method at story 5 and 6 in the boiler room.

A survey of what the employees at Lersäters värmeverk thought about the climate at the facility was done with a questionnaire. The results from the survey confirmed a lot of the calculated values for the comfort. But personal preferences always differ from person to person, but the averages confirmed the results except for the warehouse building called warehouse 108. In warehouse 108 the calculated values showed good comfort, but the employees thought it was a lot warmer. The reason for this difference is probably that this building is on a higher degree effected by seasonal changes and the employees evaluate the total comfort level for the building while the calculations only show results during the spring while the outdoor temperature is still low.

All intake and outtake of air is located at the same side in the boiler room which makes the air circulation bad even though an active ventilation system is installed. Which the smoke analysis confirmed by noticing that the transport of air towards the outtakes reduces to almost zero just a few meters away from an air outtake. The placements of the outflows are also placed on the same side in the boiler room and damper 1 is placed right above the primary and secondary intake to the boiler. This led to that even though lots of air is supplied into the building the exchange between the contaminated air and the fresh air was far from good. To improve this exchange the air circulation must improve. This can be done in several ways, one way of doing it is the install more dampers and controllable hatches in the ceiling to be able to ventilate out the hot air around the ceiling.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 54
Keywords [en]
District heating, comfort index, working conditions
Keywords [sv]
Fjärrvärme, komfortindex, arbetsförhållanden, PMV, komfortindex
National Category
Energy Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kau:diva-75450OAI: oai:DiVA.org:kau-75450DiVA, id: diva2:1365889
External cooperation
Kils Energi AB
Educational program
Engineering: Energy and Environmental Engineering (300 ECTS credits)
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-10-29 Created: 2019-10-25 Last updated: 2019-10-29Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Examensarbete John Sjöberg(1480 kB)3 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1480 kBChecksum SHA-512
591c1c7ce1f8da30a86c24cf28363251e4943e5d1bda89f2f983b5351769b611c8f75b420044ce9c4a145465a8c9120700121d0c362c290f18191c2824642365
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Karlstad University
Energy Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 3 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 4 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf