Summary: The thesis deals with the design of system solution for consumer water and heat in a buil- ding. Traditionally, each apartment in an apartment block has 5 water pipes in connection with the heating central; 2 for hot and cold tap water, 1 for hot circulation water and 2 for water-borne heating system. A 3-pipe system is based on removing the inlet and outlet pipe for the water-borne heating system and instead draw energy from the tap water course via a heat exchanger in each apartment. Such a solution requires pump and expansion vessels in each apartment, but it provides 40% pipe savings. The goal for the contractor is to save installation costs, but with the 3-pipe system so- me issues will follow: Is the plant sufficiently secured against Legionella? Where is the economic distinction between the two systems? Will the system be approved according to current laws and regulations? Assessment of distributor cabinet. In collaboration with Assemblin AS, the group has been given access to the design ba- sis for the 5-pipe system in the project Rosmarin area D, Krydderhagen, Løren. In this area Building D1 has been examined. The design basis is further used to assess how a 3-pipe system could have been designed and what financial savings such a system might provide. Thermography of the distributor cabinet and a temperature simulation has been carried out in MATLAB, which is further used to analyze the circulation water. Laws and regulations are investigated, especially with regard to Legionella danger. There are only a few 3-pipe systems in Norway. Due to this fact practical measurements that should have been made in connection with Legionella, have not been carried out. That the apartments in Krydderhagen were not in use, also implied an unrealistic thermography of the distributor cabinet. A very accurate financial analysis has been difficult to perform because of limited knowledge of all costs in the project and what can be scaled down in the technical room. We have reached cost reductions of 5%, but in reality this percentage is probably higher. The savings will largely be governed by the cost of the distribution cabinets and the execution time. The conclusion is that we consider the system as technically good and that the savings probably will be higher than the result we have reach. Nevertheless, the system breaks with Byggteknisk forskrift (TEK17) and it cannot be concluded clearly that the system is sufficiently secured against Legionella. For this reason, this is not a system solution we would like to recommend.
Norsk sammendrag: Oppgaven omhandler utformingen av systemløsning for forbruksvann og varme i et bygg. Tradisjonelt har hver leilighet i en boligblokk 5 vannrør i forbindelse med varmesentralen; 2 for varmt og kaldt tappevann, 1 for sirkulasjon av varme og 2 for vannbåret varmesystem. Et 3-rørssystem baserer seg på å fjerne tur- og returrøret for det vannbårne varmesystemet og isteden hente energi fra tappevannskursen via en varmeveksler i hver leilighet. Med en slik løsning kreves pumpe og ekspansjonskar i hver leilighet, men det gir 40% rørbesparelse. Målet for entreprenør er å spare inn på installasjonskostnader, men ved 3-rørssystemet følger noen problemstillinger: Er anlegget tilstrekkelig sikret mot Legionella? Hvor går det økonomiske skillet mellom de to systemene? Vil anlegget være godkjent etter dagens lover og forskrifter? Vurdering av kombiskapløsning. I samarbeid med Assemblin har gruppen fått tilgang til prosjekteringsgrunnlag for 5- rørssystemet i prosjektet Rosmarin felt D, Krydderhagen, Løren. I dette feltet er bygg D1 undersøkt. Prosjekteringsgrunnlaget er videre benyttet for å vurdere hvordan en løs- ning for et 3-rørssystem kunne vært utformet og hvilke økonomiske besparelser et slikt system kan få. Det er gjennomført termografering av kombiskap og en temperatursimule- ring i MATLAB, som videre er brukt til å analysere sirkulasjonsvannet. Lover og forskrifter er undersøkt, spesielt med tanke på Legionella-fare. Det finnes kun et fåtall 3-rørsystemet i Norge. Dette har medført at praktiske målinger som burde vært gjort i forbindelse med Legionella, ikke har latt seg utføre. At leilighe- tene i Krydderhagen ikke er tatt i bruk, innebar også en urealistisk termografering av kombiskap. En meget nøyaktig økonomianalyse har vært vanskelig å utføre, på grunn av begrenset kunnskap om alle kostnader i prosjektet og hva som kan nedskaleres i teknisk rom. Besparelsen vi har kommet fram til ligger på 5%, men i virkeligheten er denne an- delen sannsynligvis høyere. Besparelsen vil i stor grad styres av prisen på fordelerskap og utførelsestid. Konklusjonen er at vi vurderer anlegget som teknisk bra og at besparelsen sannsynligvis vil være større enn den vi har kommet fram til. Allikevel bryter anlegget med Byggteknisk forskrift (TEK17) og det kan ikke konkluderes klart med at anlegget er tilstrekkelig sikret mot Legionella. Av denne grunn er dette ikke en systemløsning vi ønsker å anbefale.
Supervisor(s): Ole MELHUS (OsloMet).
Acknowledgements: Assemblin AS (Snorre Barking, Thomas Enger Ljosdal); Nordic Heatsystems (Tor Andre Monan).

Summary: Indoor swimming pools are a building category that has a generally large energy consumption due to high temperatures, evaporation from pools and high air humidity compared to other buildings. Therefore, reference buildings for swimming facilites to standardize energy-efficient solutions is needed. Swimming facilities are built according to TEK 17 requirements for sports buildings that provide an annual net energy requirement of 145 kWh/m² heated gross area. With energy-saving measures, Holmen Svømmehall was projected with an annual net energy requirement of 376 kWh/m². This shows that even for an energy-saving swimming facility, it is not optimal to compare swimming pools and sports buildings. There is therefore a need for a separation between categories of swimming facilities and sport buildings. According to Asker Municipality, the purpose of the project is to demonstrate that it is possible to reduce today’s energy consumption in swimming facilities. As a result, this building has become the first swimming facility in Norway to meet requirements of passive house standard. The goal of this report is to investigate energy solutions, technical components and increase energy efficiency of Holmen Svømmehall. As a starting point, evaporation, convection and radiation are examined in the therapy pool. This will help to form a picture of energy consumption in swimming pools. This is done using known models, hand calculations and trials. Furthermore, self-produced electricity and thermal energy at Holmen Svømmehall have been investigated. This involves solar panels, solar collectors and energy wells. In the application to Enova, these components have been estimated to generate a quantity of energy. This quantity is compared with actual logged energy in the Gurusoft report solution. Deviations have been proven which show that projected energy measures are not optimized in operation. Next, technical components of the heating system have been investigated. Faults were found in the gray water tank which results in lower utilization of thermal energy. There were discovered more faults in energy wells, solar cells, connections in the heating system and in general operation. It is concluded that Holmen Svømmehall can, by measures, become a more energy-efficient building than it is today.
Norsk sammendrag: Innendørs svømmehaller er en bygningskategori som har et generelt stort energiforbruk på grunn av høye temperaturer, fordamping fra basseng og fuktig luft i forhold til andre bygg. Det er behov for referansebygg for svømmehaller til å utforme og standardisere energieffektive løsninger. Svømmehaller bygges i dag etter TEK17 krav for idrettsbygg som gir et årlig netto energibehov på 145 kWh/m² oppvarmet BRA. Med energibesparende tiltak ble Holmen svømmehall prosjektert for 376 kWh/m² årlig netto energibehov. Dette viser at selv for et energibesparende anlegg, kan det ikke sammenliknes med idrettsanlegg. Det er derfor behov for en egen kategori for svømmehaller. Ifølge Asker Kommune har prosjektet som formål å påvise at det er mulig å redusere dagens energibruk i svømmehaller. Som et resultat har bygget blitt den første svømmehallen i Norge til å oppfylle passivhusstandard for idrettsbygg. Målet med denne rapporten er å undersøke energiløsninger, tekniske anlegg og effektivisere drift av Holmen svømmehall. Som et utgangspunkt undersøkes fordamping, konveksjon og stråling i terapibasseng som skal bidra til å danne et bilde av energibruk i svømmehaller. Dette er gjort ved bruk av kjente modeller, håndberegninger og forsøk. Videre har egenprodusert elektrisitet og termisk energi ved Holmen svømmehall blitt undersøkt. Dette innebærer solcellepanel, solfangere og energibrønner. Disse komponentene har i søknaden til Enova blitt anslått til å generere en mengde energi, som sammenliknes med faktisk loggført energi i rapportløsningen Gurusoft. Her har det blitt påvist avvik som viser at prosjekterte energitiltak ikke er optimalisert i drift. Deretter har tekniske komponenter i varmesystem blitt undersøkt. Det ble funnet feil i gråvannstanken som resulterer i lavere utnyttelse av den termiske energien. Det ble oppdaget feil i brønnepark, solceller, koblinger og i generell drift. Det konkluderes med at Holmen svømmehall kan ved tiltak bli et mer energieffektivt bygg enn hva det er i dag.
Supervisor(s): Ole MELHUS (OsloMet).
Acknowledgements: NTNU SIAT – Senter for Idrettsanlegg og teknologi (Bjørn Aas); Holmen svømmehall (Tom Blestrud, Tore Opheim); Menerga AS.

Summary: [Confidential thesis].
Norsk sammendrag: [Taushetsbelagt oppgave].
Supervisor(s): Marius LYSEBO (OsloMet).

Summary: What do a flock of birds and an optimization algorithm have in common? This is one of the questions we answer in this thesis. The purpose of the thesis is to find out how the “Particle swarm optimization” algorithm performs on HVAC technical problems. The algorithm optimizes mathematical functions, as described below in chapter 2.1. The purpose of this thesis is to learn programming in Python while at the same time seeing to what extent “Particle swarm optimization” can be used within HVAC. We test the script on a heat transport problem that deals with heat transfer through a wall, and apply it to a problem that concerns the placement of pipes in conduits assigned by our partner Rambøll Norge AS We construct our version of the algorithm using the Python programming language. This requires a long debugging process and a lot of programming. The algorithm is then validated by solving several well-known standard functions. After testing the algorithm several times and making small changes, we are satisfied with how the script performs. Furthermore, we solve a problem in heat transport with the help of the script. We study a wall consisting of wood, concrete and a heating element. The algorithm is to place the heating element in the wall so that the highest possible surface temperature is achieved on both sides of the wall. The result of the optimization is confirmed with analytical calculations. In the last part of the thesis, we present and solve a problem from our partner, Rambøll Norge AS. We investigate the possibilities of optimizing the placement of a number of pipes with different radii in a shaft. In this case, it is optimal to place the pipes as close as possible without them overlapping. We solve this problem in chapter 4 by placing the pipes using a further developed variant of PSO (GCPSO). Based on the aforementioned results, we believe that GCPSO is a good tool for optimizing HVAC problems.
Norsk sammendrag: Hva har en flokk med fugler og en optimaliseringsalgoritme til felles? Dette er et av spørsmålene vi besvarer i denne oppgaven. Hensikten med oppgaven er å finne ut hvordan «Particle swarm optimization»-algoritmen presterer på VVS-tekniske problemer. Algoritmen optimaliserer matematiske funksjoner, slik som beskrevet nedenfor i kapittel 2.1. Formålet med denne oppgaven er å lære programmering i Python samtidig som vi vil se i hvilken grad «Particle swarm optimization» kan benyttes innenfor VVS. Vi tester skriptet på et problem innenfor varmetransport som omhandler varmeoverføring gjennom en vegg, og anvender det på et problem som dreier seg om plassering av rør i føringsveier tildelt av vår samarbeidspartner Rambøll Norge AS Vi konstruerer vår versjon av algoritmen ved hjelp av programmeringsspråket Python. Dette krever en lang feilsøkingsprosess og mye programmering. Algoritmen blir så validert ved å løse flere kjente standardfunksjoner. Etter å ha testet algoritmen flere ganger og gjort små endringer, er vi fornøyd med hvordan skriptet presterer. Videre løser vi med hjelp av skriptet et problem innenfor varmetransport. Vi studerer en vegg bestående av treverk, betong og et varmeelement. Algoritmen skal plassere varmeelementet i veggen slik at man oppnår høyest mulig overflatetemperatur på begge sider av veggen. Resultatet av optimaliseringen bekreftes med analytiske beregninger. I siste del av oppgaven presenterer og løser vi et problem fra vår samarbeidspartner, Rambøll Norge AS. Vi undersøker mulighetene for å optimalisere plasseringen av et antall rør med ulik radius i en sjakt. I dette tilfellet er det optimale å plassere rørene så tett som mulig uten at de overlapper. Vi løser dette problemet i kapittel 4 ved å plassere rørene ved hjelp av en videreutviklet variant av PSO (GCPSO). På bakgrunn av de nevnte resultatene, mener vi at GCPSO er et godt verktøy til å optimalisere VVS-tekniske problemer.
Supervisor(s): Marius LYSEBO (OsloMet).
Acknowledgements: Rambøll Norge AS (Guillermo Duran Moro).

Summary: GK wanted to investigate the profitability and change in Specific Fan Power, with regard to rebuilding the fan chamber. Since this has a higher investment cost than a direct replacement of the fan, the idea is that this will be saved through lower operating costs, in the form of energy consumption. This task is intended to be presented to a potential customer, in order to make a recommendation on whether the fan chamber should be rebuilt or not. In order to answer this task, it was decided to perform two economic analyses, a Life Cycle Cost Analysis and a method for discounted payback time. To calculate the Specific Fan Power, EL measurements were made using the two-wattmeter method and using a clamp ammeter. Two different methods were also used to estimate a volume flow, these were: the traverse method and the pressure loss method. The choice of measurement method was determined on the basis of what was most suitable for each location, which will be explained later in the task. After the figures from the various measurements were collected and processed, it appears that the choice of measurement method had a greater significance than initially assumed, and large uncertainties were registered. This meant that uncertainty became a larger part of the task than was intended. After calculating the SFP for the selected units, it appears that all units have had a positive development. That is, the plant has become more energy efficient and the SFP value has decreased. After carrying out the two different economic analyses, it appears that the investments made are profitable with one exception. The task will highlight various factors that influence both SFP and the payback period. However, it turns out that there are more factors than economics and SFP that will influence the conclusion.
Norsk sammendrag: GK ønsket å få undersøkt lønnsomheten og endringen i Specific Fan Power, med hensyn på ombygging av viftekammeret. Etter som dette har en høyere investeringskostnad enn et direkte bytt av viften er tanken at dette skal spares inn gjennom lavere driftskostnader, i form av energiforbruk. Denne oppgaven er tiltenkt å bli lagt frem til en potensiell kunde, for å kunne fremme en anbefaling om viftekammeret burde bygges om, eller ikke. For å kunne besvare denne oppgaven, så ble det besluttet å utføre to økonomiske analyser, en Livssykluskostnad-analyse og en metode for diskontert tilbakebetalingstid. For å beregne Specific Fan Power, ble det foretatt EL-målinger ved hjelp av to-wattmetermetoden og ved bruk av tangampermeter. Det ble også brukt to forskjellige metoder for å estimere en volumstrøm, disse var: traversmetoden og trykktapsmetoden. valg av målemetode ble bestemt på grunnlag av hva som var best egnet for hvert sted, noe som vil fremkomme senere i oppgaven. Etter at tallene fra de ulike målingene var innsamlet og behandlet, så fremkommer det at valg av målemetode hadde en større betydning enn først antatt, og store usikkerheter ble registrert. Dette medførte at usikkerhet ble en større del av oppgaven enn hva som var tiltenkt. Etter å ha beregnet SFP for de utvalgte aggregatene så fremkommer det at alle aggregatene har fått en positiv utvikling. Altså at anlegget er blitt mer energieffektivt og SFP-verdien har gått ned. Etter å ha gjennomført de to ulike økonomiske analysene, fremkommer det at innvesteringene som er gjort er lønnsomme med et unntak. I oppgaven vil det fremheves ulike faktorer som er med på å påvirke både SFP og tilbakebetalingstiden. Det viser seg imidlertid at det er flere faktorer enn økonomi og SFP, som skal påvirke konklusjonen.
Supervisor(s): Heidi LIAVÅG (OsloMet).
Acknowledgements: GK Inneklima (Espen Aronsen).

Summary: This report describes the optimisation of a hot water storage volume for a facility shared by a group of residential buildings under development in Oslo. The facility is designed to distribute both space heating and domestic hot water in a direct three-pipe configuration. The contractor required minimisation of the costs associated with the installation of this storage. The indirect costs resulting from impact on the operation of the heating system are also considered. The complexity of the system led to the choice of a numerical analysis, which we programmed in Matlab. The script is run over a set of specific volumes storing the number of on/off cycles, the temperature stored, and the temperature delivered for analysis. To arrive at an optimal solution, we have conducted a financial net present value analysis based on the cost of the start/stop cycles returned by the time-iterative script and the cost of purchase and installation. The script we have developed accepts an input of empirical data for heating and domestic hot water loads. These are obtained as hourly values from an energy simulation and from measurements made in a reference building. The hourly values are subsequently distributed over seconds using a piecewise interpolation polynomial and distributed in seconds. The script then solves a set of equations for mass and energy equilibrium while simulating necessary regulation logic, then finally solves a discretised difference equation for the average water temperature in the storage tank. This process is repeated in time iterations of one second over the course of a whole month. In conclusion we recommend a hot water storage volume of 1.5m3 rather than the contractor’s original proposal of 2.0m3, representing a saving estimated to be of at least 9 927 NOK.
Norsk sammendrag: Denne rapporten beskriver optimeringsprosessen av akkumuleringvolumet i et felles varmeanlegg tilknyttet et boligblokkfelt i Bjørvika i Oslo. Hovedentreprenøren for prosjektet ønsket å minimere kostnaden til drift og installasjon av varmeanlegget. Entreprenøren hadde allerede valgt å benytte et direkte trerørssystem for distribusjon av varmtvann, som et kostnadseffektivt tiltak. Det ble antydet innsparingspotensiale ved optimering av akkumuleringsvolumet. Det komplekse varmeanlegget måtte modelleres for å kunne analyseres numerisk i Matlab. Vi utarbeidet ligninger basert på anleggets oppbygning og logikk og benyttet empiriske forbruksprofiler for både varmt tappevann og oppvarmingsbehov. Deretter ble optimalt akkumuleringsvolum beregnet. Vi behandlet data for forbruk av varmt tappevann, hentet fra et referansebygg med sammenlignbart sanitærteknisk anlegg. For oppvarmingsbehovet benyttet vi data fra en simulering utført med Simien. Data ble analysert og utviklet til forbruksprofiler som videre ble implementert i matlabskriptet. Skriptet gav antall driftssykluser på varmepumpen ved ulike akkumuleringsvolumer. Driftssyklusene ble benyttet i en økonomisk analyse av varmeanlegget med ulike akkumuleringsvolum. Entreprenøren hadde på forhånd antatt å måtte benytte 2 m³ akkumuleringsvolum, mens optimalverdi synes å være 1.5 m³. Den kostnadsmessige differansen mellom varmeanleggene med forskjellige akkumuleringsvolum, ved økonomisk levetid, er 9 927 NOK. Det vil dermed lønne seg å benytte det optimerte akkumuleringsvolumet.
Supervisor(s): Arnab CHAUDHURI (OsloMet).
Acknowledgements: AF gruppen (Tor Olsen).

Summary: This bachelor’s thesis is about the use of precast modules in new dam construction projects. The idea for the thesis itself came from a report on module dams prepared by the American company FDE. This inspired us to look closer at what kind of potential this solution might have in Norway compared to traditional dam design; a gravity dam. The US modular dam has only been tested with six single modules serving as a proof of concept. Module dams is therefore still a product under development. Apart from this study, there is little information about module dams in general, and especially in Norway. This made the task both exciting and challenging. We therefore chose to look at how the modular dam’s stability can be calculated and what it will cost to build such a dam in Norway. The stability calculations gave us a greater understanding of what measures must be implemented, in addition to dimensions. This also made the cost calculations more accurate. Stability and cost calculations of modular and gravity dams have been done in Excel spreadsheets, where figures from both NVE and builders / producers in Norway have been collected. This is to reflect the Norwegian market to the greatest possible extent. The task is based on three different water levels that the various dams will withhold, in order to uncover the consequences for both stability and costs related to the dams. By comparing the figures from our Excel calculations, we will get an indication of this. The results of this thesis show that modular dams have the potential to have economical advantages compared to gravity dams. If the savings for module dams indicated in this study proves to be correct, it could lead the way for more and faster development of dams. This by reducing the construction time, and thereby the costs. Prefabricated modules are therefore a building method that may be relevant in both Norway and other countries. This can be part of the solution for more sustainable and renewable energy production for the world. Another interesting result in this task is the calculations of attached rock weight for the bolts in the module dam. The method for calculating mountain prisms developed in this task can be characterized as innovative and can form the basis for further development of guidelines for module dams in Norway.
Norsk sammendrag: Denne oppgaven handler om bruken av moduler i nye damkonstruksjoner. Ideen for selve oppgaven kom fra en rapport om moduldammer utarbeidet av det amerikansk firma FDE. Dette ga inspirasjon til å se videre på hvilket potensial en slik løsning kan ha i Norge sammenlignet med en damtype i mer tradisjonell utførelse; gravitasjonsdammen. Den amerikanske moduldammen har kun gått gjennom én test med seks enkeltmoduler for å beviset prinsippet. Moduldammer er derfor fortsatt et produkt under utvikling. På denne bakgrunn finnes det lite informasjon om moduldammer generelt, og spesielt i Norge. Dette gjorde oppgaven både spennende og utfordrende. Vi valgte derfor å se på hvordan moduldammenes stabilitet kan beregnes og hva det vil koste å bygge en slik dam i Norge. Stabilitetsberegningene ga oss en større forståelse av hvilke tiltak som må gjennomføres, i tillegg til dimensjoner. Dette gjorde at beregningene for kostnader også ble mer nøyaktige. Stabilitets- og kostnadsberegninger av modul- og gravitasjonsdammer er utført i Excel regneark, hvor det er samlet inn tall både fra NVE og utbyggere/produsenter i Norge. Dette for å gjenspeile det norske markedet i størst mulig grad. For oppgaven er det tatt utgangspunkt i tre forskjellige vannstander som de ulike dammene skal holde tilbake, for å avdekke konsekvenser for stabilitet og kostnader. Ved å sammenligne tallene fra Excel beregningene vil vi få en indikasjon på dette. Resultatene av denne oppgaven viser at moduldammer har et potensial ved at de kan være økonomisk fordelaktig å bygge sammenlignet med gravitasjonsdammer. Om besparelsene for moduldammer indikert i denne oppgaven holder vann, vil dette kunne føre til flere og raskere utbygging av dammer ved at byggetiden, og derved kostnadene, reduseres. Prefabrikkerte moduler er derfor en byggemetode for dammer som kan være aktuell både i Norge og andre land. Dette kan være en del av løsningen for mer bærekraftig og grønnere energiproduksjon og -forsyning i verden. Et annet interessant resultat i denne oppgaven er beregningene av fjellprismer for moduldammen. Metoden for beregning av fjellprismer som er utviklet i denne oppgaven, kan karakteriseres som nyskapende. Denne metoden kan danne et grunnlag for videre utvikling av retningslinjer for dimensjonering av moduldammer i Norge.
Supervisor(s): Lasse ARNESEN (OsloMet).
Acknowledgements: Norconsult (Jarle Østerbø).

Summary: Buildings account for up to 32 % of the total energy use in different countries. Almost 80 – 90 % of the thermal energy in domestic hot water usage is wasted from different applications with a lot of potential thermal energy to be recovered. It is expected that in the low-emission society of the future the energy demand for hot tap water will constitute up to 50 % of the total energy requirement in buildings. There are lack of research concerning hot water and greywater heat recovery systems in buildings in Norway. A comparative study on retrofitting a passive greywater heat recovery system (GHRS) and a combined active and passive GHRS in three different case buildings is presented. The concerned buildings are a residential building, a hospital and a sports-arena. The residential building was concluded to be the most optimal building for retrofitting a passive GHRS as installation costs are low and the shower frequency and shower duration was high. The sports- arena would also be an attractive building with a passive GHRS, but due to difficulty during calculations in heat recovery made it challenging to introduce specific values. The hospital was concluded to be the least optimal building, as installation costs were high and shower frequency and duration were low. Combined active and passive GHRS’ would be optimal for buildings with high water consumption, high average greywater temperature and low total sanitary equipment (lower installation cost if pipes needs to be changed). All concerned buildings was found to have adequate investment potential, as their payback times were low.
Norsk sammendrag: Bygninger står for opptil 32 % av det totale energiforbruket i forskjellige land. Nesten 80–90 % av den termiske energien i varmtvannsforbruket til husholdninger går til spille fra forskjellige bruksområder, med mye potensiell termisk energi som kan gjenvinnes. Det forventes at energibehovet for varmt tappevann i fremtidens lavutslippssamfunn vil utgjøre opptil 50 % av det totale energibehovet i bygninger. Det mangler forskning på varmtvanns- og gråvannsvarmegjenvinningssystemer i bygninger i Norge. En sammenlignende studie av ettermontering av et passivt gråvannsvarmegjenvinningssystem (GHRS) og et kombinert aktivt og passivt GHRS i tre forskjellige case-bygninger presenteres. De aktuelle bygningene er en boligbygning, et sykehus og en idrettsarena. Boligbygningen ble konkludert med å være den mest optimale bygningen for ettermontering av et passivt GHRS, ettersom installasjonskostnadene er lave og dusjfrekvensen og dusjvarigheten er høy. Idrettsarenaen ville også være en attraktiv bygning med et passivt GHRS, men på grunn av vanskeligheter med beregninger i varmegjenvinning gjorde det det utfordrende å introdusere spesifikke verdier. Sykehuset ble konkludert med å være den minst optimale bygningen, ettersom installasjonskostnadene var høye og dusjfrekvensen og -varigheten var lav. Kombinerte aktive og passive GHRS-er ville være optimale for bygninger med høyt vannforbruk, høy gjennomsnittlig gråvannstemperatur og lavt totalt sanitærutstyr (lavere installasjonskostnader hvis rør må byttes ut). Alle berørte bygninger ble funnet å ha tilstrekkelig investeringspotensial, ettersom tilbakebetalingstidene var lave.
Supervisor(s): Arnab CHAUDHURI (OsloMet).
Acknowledgements: GK Rør AS (Paal Haaberget); Meander Heat Recovery (Arthur Kimmels); Menerga AS.

Summary: This bachelor dissertation presents the testing of four climate data files, which are 11, – and 22- years with “raw data”, EN ISO 15927- method and a new one- year compact. The EN ISO 15927- method have been compared with the new one- year compact climate data file. Both climate data files are based on 11- years climate data file with “raw data”. Energy consumption of the buildings depends on the geometry of the building, its purposes, thermal masses and climate zones. The four climate data files have been tested on the Business building with high, medium and low thermal masses in different climate zones in Norway. The results may be used for energy performance, designing of the HVAC systems, and indoor climate analyses.
Norsk sammendrag: Denne bacheloroppgaven presenterer testing av fire klimadatafiler, som er 11, 22 og 32 år gamle med «rådata», EN ISO 15927-metoden og en ny ettårig kompakt. EN ISO 15927-metoden har blitt sammenlignet med den nye ettårige kompakte klimadatafilen. Begge klimadatafilene er basert på en 11-årig klimadatafil med «rådata». Energiforbruket til bygningene avhenger av bygningens geometri, dens formål, termiske masser og klimasoner. De fire klimadatafilene har blitt testet på forretningsbygg med høye, middels og lave termiske masser i forskjellige klimasoner i Norge. Resultatene kan brukes til energiytelse, design av HVAC-systemer og inneklimaanalyser.
Supervisor(s): Peter G. SCHILD (OsloMet).

Summary: In this thesis, we have carried out a comparison of power supply from onshore, up against the conventional method; local power supply with gas turbines. The thesis distinguishes between two alternatives of power from onshore, where the difference lies in the degree of electrification. In addition, three different scenarios have been analyzed, that distinguish between where the power supply comes from, and what kind of power plant that has been used. The results are made on the basis of a fictitious reference platform provided by Aker Solutions, based on characteristic profiles from already existing facilities on the Norwegian Continental Shelf. For the alternatives, calculations have been made for CO₂-emissions, NOx-emissions and the primary energy demand. Furthermore, a cost analysis has been made for both capital- and operational costs. Investment cost is calculated in relation to a reference case where we assume that local gas turbines are used offshore. Overall, electrification, regardless of degree, will result in a reduction of CO₂-emissions and NOx-emissions if the source of power production is based on a high percentage of renewable energy. As of today, European power generation will not be efficient enough to offer a similar reduction. The primary energy demand for local gas turbines is higher than power from onshore, due to the low efficiency of the gas turbine. Based on given assumptions, the investment cost is calculated at 611 and 495 NOK/ton reduced CO₂-emissions respectively for full- and partial electrification in a “base case” scenario. The total sum of today’s CO₂-taxation is estimated at 504 NOK/ton, which shows that partial electrification will be the most profitable alternative from a socioeconomic aspect of view. Furthermore, the results show that partial electrification will be the most competitive alternative to local gas turbines from both a climate perspective- and an economic perspective, due to the high efficiency of the gas boiler and calculations of the investment costs.
Norsk sammendrag: Vi har gjennomført en sammenlikning av kraftforsyning fra land, med den konvensjonelle metoden; lokal kraftforsyning med gassturbiner. Det skilles i oppgaven mellom to ulike alternativer av kraft fra land, hvor forskjellen ligger i grad av elektrifisering. For alternativene er det videre analysert tre scenarioer som skiller mellom hvor kraftforsyningen kommer fra, og hva slags kraftproduksjon som er blitt benyttet. De inkluderte funnene er gjort på bakgrunn av en fiktiv referanseplattform gitt av Aker Solutions, basert på karakteristikkprofiler fra allerede eksisterende felt på norsk sokkel. For alternativene er det beregnet CO₂-utslipp, NOx-utslipp og primært energibehov. Det er i tillegg gjort en kostnadsanalyse for både investering- og driftskostnader. Tiltakskostnad er beregnet i forhold til en referansecase der vi forutsetter at det benyttes lokale gassturbiner på feltet. Totalt sett vil en elektrifisering, uavhengig av grad, medføre en reduksjon av CO₂-utslipp og NOx-utslipp, om kraftproduksjonskilden er basert på en høy andel fornybar energi slik som den norske. Per dags dato vil ikke europeisk kraftproduksjon alene være effektiv nok til å tilby en tilsvarende reduksjon i forhold til lokale gassturbiner. Primært energibehov er for gassturbiner høyere enn ved elektrifisering, grunnet gassturbinens lave effektivitet. Ut fra de gitte forutsetningene er tiltakskostnad beregnet til 611 og 495 NOK/tonn reduserte CO₂-utslipp for henholdsvis hel- og delelektrifisering i et «base case»-scenario. Summen av dagens CO₂-avgift og kvotepris er beregnet til 504 NOK/tonn, som viser at delelektrifisering vil være det mest lønnsomme alternativet fra et samfunnsøkonomisk aspekt. Resultatene viser samlet sett at delelektrifisering vil være det mest konkurransedyktige alternativet til lokale gassturbiner fra både et klimaperspektiv- og et økonomisk perspektiv, grunnet gasskjelens høye virkningsgrad og tiltakskostberegningene.
Supervisor(s): Habtamu Bayera MADESSA (OsloMet).
Acknowledgements: Aker Solutions (Luke Purse, Hans Marius Hopstad).

Summary: Liquid-filled run-around air-to-air heat recovery coils are primarily used in buildings where mixing of air flows between the supply and exhaust ducts must be avoided, for example isolates in hospitals, laboratories and production premises. It is also a solution that can be used where there is a great distance between the supply and exhaust ducts or if they cannot be brought together for structural reasons. The system can also be expanded with several exchangers if this should be necessary. The problem with this type of heat recovery systems is that they have a significantly lower efficiency than other recyclers and rarely get close to a temperature efficiency of 60 % [1, p. 175], while other types, such as e.g. Rotary heat recovery systems will often reach up to 85 % [2, p. 53]. Therefore, this recycler will mainly be relevant in special cases. The purpose of this report is to elucidate how the temperature efficiency of a fluid-coupled battery heat recovery varies at different nominal air velocities, and in which velocity range the vertex to the efficiency lies. This is being investigated to give project engineers, contractors and energy advisers a decision and number basis on which air velocities should be dimensioned by, in order to achieve maximum heat transfer. The field measurements that provided the basis for analysis and final report were carried out on an aggregate with a fluid-coupled heat recovery located in Pilestredet 35, OsloMet. The calculations were performed with respect to the recovery thermodynamic efficiency, one for infiltration, one for pumping power, and a corrected efficiency where both infiltration and pumping power are included. When analyzing the measurement results, it can be concluded that the battery heat recovery unit that was investigated was most efficient in the interval 1.1-1.6 m/s, for measurements made with equal mass flow. For measurements with asymmetric mass flow, the most efficient heat transfer is in the range of 1.4-2.0 m/s, but with a lower temperature efficiency than with equal mass flows. The peak point of the corrected efficiency was measured at 62 %, which was higher than expected. The conclusion is therefore that the result shows a tendency for the heat recovery to work optimally at equal mass flows and a nominal speed of between 1.1 m/s to 1.5 m/s, as it achieves efficiency of about 62 % There have been limitations and various practical challenges have arisen along the way, which is explained in more detail in the report.
Norsk sammendrag: Væskekoblede batterivarmegjenvinnere brukes primært i bygg der blanding av luftstrømmer mellom tillufts- og avtrekkskanalen må unngås, eksempelvis isolat på sykehus, laboratorier og produksjonslokaler. Det er også en løsning som kan benyttes hvor det er stor avstand mellom tillufts- og avtrekkskanalene eller at de ikke kan føres sammen av konstruksjonsmessige årsaker. Systemet kan også utvides med flere slike vekslere dersom det skulle være nødvendig. Problemet med denne type varmegjenvinner er at de har en betydelig lavere virkningsgrad enn andre gjenvinnere og kommer sjeldent over en temperaturvirkningsgrad på 60 %, mens andre typer, som f.eks. roterende varmegjenvinner, ofte vil ligge rundt 85 %. Derfor vil denne gjenvinneren i hovedsak kun være aktuell i spesialtilfeller. Formålet med denne rapporten er å belyse hvordan temperaturvirkningsgraden til en væskekoblet batterivarmegjenvinner varierer ved forskjellige nominelle lufthastigheter, og i hvilket hastighetsintervall toppunktet til virkningsgraden ligger. Dette blir undersøkt for å gi prosjekterende, entreprenører og energirådgivere et beslutnings- og tallgrunnlag på hvilke lufthastigheter som burde bli dimensjonert etter ved prosjektering, for å kunne oppnå maksimal varmeoverføring. Feltmålingene som ga grunnlag for analyse og sluttrapport ble utført på et aggregat med en væskekoblet varmegjenvinner stående i Pilestredet 35, OsloMet. Beregningene ble utført med hensyn på gjenvinneren termodynamiske virkningsgraden, en for infiltrasjon, en for pumpeeffekt, samt en korrigert virkningsgrad der både infiltrasjon og pumpeeffekt er inkludert. Ved analyse av måleresultatene kan det konkluderes med at batterivarmegjenvinneren som ble undersøkt var mest effektiv i intervallet 1,1-1,6 m/s, for målinger utført med lik massestrøm. For målinger med asymmetrisk massestrøm ligger den mest effektive varmeoverføringen i området 1,4-2,0 m/s, men med en lavere temperaturvirkningsgrad enn ved like massestrømmer. Toppunktet til den korrigerte virkningsgraden ble målt til 62%, noe som var høyere enn forventet. Konklusjonen er derfor at resultatet viser en tendens til at varmegjenvinneren fungerer optimalt ved like massestrømmer og en nominell hastighet på mellom 1,1 m/s til 1,6 m/s, da den oppnår virkningsgrad på rundt 62 % Det har vært begrensinger og oppstått diverse praktiske utfordringer underveis, noe som er belyst nærmere i rapporten.
Supervisor(s): Peter G. SCHILD & Øystein ANDERSEN (OsloMet).
Acknowledgements: TTC.

Summary: The purpose of the thesis is to investigate the potential for recovering cooling energy using the heat recovery unit in a ventilation unit. It has been calculated how much recovered cooling effect and cooling energy it is possible to save during the cooling season. It has also been investigated whether cooling recovery can contribute to reducing CO₂ emissions. Cooling recovery can be defined as reversed heat recovery, and is not a new technology in this sense. In Norway, there has been little interest in studying the effect and energy gain from cooling recovery, as the Nordic climate limits the yield. The thesis has had Miljøhuset GK, located in Ryen in Oslo, as a case. The measurement data that has been processed is from the period 1 June to 31 August 2018, and has been logged by the construction company GK. The thesis explains what savings it is possible to achieve in Miljøhuset GK. Based on these findings, the thesis has calculated the CO₂ emissions and energy savings that can be achieved by looking at the number of square meters of office buildings in the Oslo area. By using cooling recovery in the summer of 2018, it was found that the average maximum efficiency gain for Miljøhuset GK was 7.1 W/m² and the total energy savings were 7880 kWh. The savings varied depending on which time interval and which zone of the building was studied. However, what was common to all was that there was a saving to be made.
Norsk sammendrag: Oppgaven har som formål å undersøke potensialet for gjenvinning av kjøleenergi ved hjelp av varmegjenvinneren i et ventilasjonsaggregat. Det har blitt beregnet hvor mye gjenvunnet kjøleeffekt og kjøleenergi det er mulig å spare i kjølesesongen. Det er også undersøkt om kjølegjenvinning kan bidra til å redusere CO₂-utslippet. Kjølegjenvinning kan defineres som reversert varmegjenvinning, og er sånn sett ikke en ny teknologi. I Norge har det vært lite aktuelt å studere effekt- og energigevinst ved kjølegjenvinning, da det nordisk klima begrenser utbyttet. Oppgaven har hatt Miljøhuset GK, lokalisert på Ryen i Oslo, som case. Måledataene som har blitt behandlet er fra perioden 1. juni til 31. august 2018, og har blitt logget av entreprenørselskapet GK. Oppgaven redegjør hvilke besparelser som det er mulig å oppnå i Miljøhuset GK. Med utgangspunkt i disse funnene har det gjennom oppgaven blitt beregnet besparelser av CO₂– utslipp og energi det er mulig å oppnå ved å se på antall kvadratmeter med kontorbygg i Oslo- området. Ved å benytte seg av kjølegjenvinning sommeren 2018 ble det funnet at gjennomsnittlig maks effektgevinst for Miljøhuset GK var 7,1 W/m² og total energibesparelsen var 7880 kWh. Besparelsene varierte ut i fra hvilke tidsintervall og hvilken sone av bygget man studerte. Felles for alle var imidlertid at det var en besparelse å hente.
Supervisor(s): Tor Arvid VIK (OsloMet).
Acknowledgements: GK Inneklima (Espen Aronsen, Mads Mysen, Lars Henrik Søreng).

Summary: To improve geometry modelling for energy performance simulation three different methods was compared, based on cost, accuracy and time. The methods for geometry modelling in this thesis was with the use of GeoSLAM, HoloLens and point laser. Three methods that by them self is quite different in terms of technology and potential. Evaluating the energy performance of existing buildings is a big challenge and the need for making this process more efficiently makes the background of this thesis. In the process of reaching the energy performance simulation, different software and equipment was used. The relevant information about software and equipment creates the theoretical background. The main objective is to discuss the methods and draw a conclusion about which is ideal. The way of achieving this is by performing the different methods in an apartment located in Oslo. GeoSLAM and HoloLens is used to create two different point clouds of the apartment. The point clouds were inserted to Recap and Revit for creating two 3D-models. The lengths, widths and heights of the walls and windows was measured with the point laser, which was required data for an energy performance simulation. This simulation was done in SIMIEN and was compared with the results of energy simulations done in IDA ICE with the import of the two 3D-models. The results revealed a difference in cost, accuracy and time for each method which lead to an impact on the energy performance simulation. The SIMIEN simulation estimated a value of 239,6 kWh/m². IDA ICE with use of GeoSLAM and HoloLens estimated respectively values of 275,9kWh/m² and 308,2 kWh/m². It is believed the difference is due to the modelling and the accuracy from the scanning. What is thought as the ideal method will depend on what the user emphasizes from the categories. The main conclusion drawn in study was that using the point laser was the cheapest method but required the most time. GeoSLAM gave the most accurate result but was also very expensive. Using HoloLens was the most versatile method. Therefore, the method using HoloLens may be the most ideal. The thesis has presented that use of the new equipment and software have improved geometry modelling for energy performance simulation, and therefore answered the problem statement.
Norsk sammendrag: For å forbedre geometrimodellering for energisimulering ble tre forskjellige metoder sammenlignet, basert på kostnad, nøyaktighet og tid. Metodene for geometrimodellering i denne oppgaven var ved bruk av GeoSLAM, HoloLens og punktlaser. Tre metoder som i seg selv er ganske forskjellige når det gjelder teknologi og potensial. Evaluering av energiytelsen til eksisterende bygninger er en stor utfordring, og behovet for å gjøre denne prosessen mer effektiv danner bakgrunnen for denne oppgaven. I prosessen med å komme frem til energisimuleringen ble forskjellig programvare og utstyr brukt. Relevant informasjon om programvare og utstyr danner det teoretiske grunnlaget. Hovedmålet er å diskutere metodene og trekke en konklusjon om hvilken som er ideell. Måten å oppnå dette på er ved å utføre de forskjellige metodene i en leilighet i Oslo. GeoSLAM og HoloLens brukes til å lage to forskjellige punktskyer av leiligheten. Punktskyene ble satt inn i Recap og Revit for å lage to 3D-modeller. Lengdene, breddene og høydene på vegger og vinduer ble målt med punktlaser, som var nødvendige data for en energisimulering. Denne simuleringen ble utført i SIMIEN og sammenlignet med resultatene fra energisimuleringer utført i IDA ICE med import av de to 3D-modellene. Resultatene viste en forskjell i kostnad, nøyaktighet og tid for hver metode, noe som påvirket energisimuleringen. SIMIEN-simuleringen estimerte en verdi på 239,6 kWh/m². IDA ICE estimerte med bruk av GeoSLAM og HoloLens henholdsvis verdier på 275,9 kWh/m² og 308,2 kWh/m². Det antas at forskjellen skyldes modelleringen og nøyaktigheten fra skanningen. Hva som anses som den ideelle metoden, vil avhenge av hva brukeren vektlegger fra kategoriene. Hovedkonklusjonen som ble trukket i studien var at bruk av punktlaser var den billigste metoden, men krevde mest tid. GeoSLAM ga det mest nøyaktige resultatet, men var også veldig dyrt. Bruk av HoloLens var den mest allsidige metoden. Derfor kan metoden med HoloLens være den mest ideelle. Avhandlingen har presentert at bruk av nytt utstyr og programvare har forbedret geometrimodellering for simulering av energiytelse, og dermed besvart problemstillingen.
Supervisor(s): Alex Gonzales CACERES & Ernst Erik HEMPEL (OsloMet).
Acknowledgements: GeoSense AS (Kurt Arne Larsen).

Summary: The main focus of the task has been to look at the possibilities of developing an accurate and time-efficient method of energy labeling. Only when inspecting, performing simple measurements and using key data obtained, an energy simulation model shall be calibrated to match the actual energy consumption of the dwelling. A standardized energy simulation model should also be created to compare the differences. The task was delimited down to four factors that have a major impact on the dwelling’s energy consumption. These are air tightness, ventilation, set-point temperature and u-values. In addition to the mentioned factors, data were obtained for local climate and the energy consumption of the dwelling. The measurements were carried out in Kampen, Oslo on a townhouse from 1994 with mechanical extraction. From the differential pressure measurements, the house’s leakage number, n50, was measured. Airflows were measured for all exhaust valves and collecting-ducts with Q-Trak. Set-point temperature was specified by homeowner, and u-values were attempted to be calculated using thermography. Real hourly power consumption data was acquired, and local climate data was obtained for the current year. The actual energy consumption of the house is 13690 kWh throughout a whole year. From the calibrated energy simulation model, the annual energy consumption was 13986 kWh, and from the standardized SIMIEN model with guiding values derived from NS3031: 1987, the energy consumption was 21825 kWh. Experience gained through theory, methodology and results forms the basis for the conclusion. By making simple measurements on influential parameters such as air tightness, ventilation, set point temperature, u-value, and further obtaining climate data from the current year, one can significantly improve the accuracy of energy labeling. It is concluded with regard to the energy effect and time in this study that the heating set point, air leakage number and possibly extractor measurements can remain in a realistic implementation of energy labeling, and will thus have an estimated execution time of 50 minutes.
Norsk sammendrag: Hovedfokuset til oppgaven har vært å se på mulighetene for å utvikle en nøyaktig og tidseffektiv metode for energimerking. Kun ved inspeksjon, utførelse av enkle målinger og bruk av innhentede nøkkeldata, skal det kalibreres en energisimuleringsmodell som skal matche det faktiske energiforbruket til boligen. Det skal også lages en standardisert energisimuleringsmodell for å sammenligne forskjellene. Oppgaven ble avgrenset ned til fire faktorer som har stor påvirkning på boligens energiforbruk. Disse er lufttetthet, ventilasjon, settpunkttemperatur og u-verdi. I tillegg til de nevnte faktorene ble det innhentet data for lokalt klima og boligens energiforbruk. Målingene ble utført i Kampen, Oslo på et rekkehus fra 1994 med mekanisk avtrekk. Fra differansetrykkmålingene ble boligens lekkasjetall, n50 målt. Luftmengder ble målt for samtlige avtrekksventiler og samlekanal med Q-Trak. Settpunkttemperatur ble oppgitt av boligeier, og u-verdier ble prøvd å bli beregnet ved hjelp av termograferingskamera. Det ble fremskaffet ekte timedata for strømforbruk, og innhentet lokal klimadata for det gjeldende året. Boligens faktiske energiforbruk er på 13690 kWh gjennom et helt år. Fra den kalibrerte energisimuleringsmodellen ble det årlige energiforbruket 13986 kWh, og fra den standardiserte SIMIEN-modellen med veiledende verdier hentet fra NS3031:1987 ble energiforbruket 21825 kWh. Erfaringer som ble opparbeidet gjennom teori, metode og resultat legger grunnlaget for konklusjonen. Gjennom å gjøre enkle målinger på innflytelsesrike parametere som lufttetthet, ventilasjon, settpunkttemperatur, u-verdi, og videre hente klimadata fra det gjeldende året, så kan man forbedre nøyaktigheten på energimerking betydelig. Det konkluderes med hensyn på energivirkning og tid i dette studiet at oppvarmingssettpunkt, luftlekkasjetall og eventuelt avtrekksmålinger kan forbli i en realistisk gjennomførelse av energimerking, og vil dermed ha en estimert gjennomførelsestid på 50 minutter.
Supervisor(s): Alex Gonzales CACERES & Ernst Erik HEMPEL (OsloMet).