Värmelagring i ett flerbostadshus för att möjliggöra uppvärmning med låg koldioxidbelastning
Wahlström, Åsa LU
; Fransson, Victor
LU
; Johansson, Dennis
LU
; Kurkinen, Eva-Lotta
; Glader, Karin
and Rönneblad, Anders
(2025)
- Abstract (Swedish)
- Byggnadssektorns klimatpåverkan behöver minskas genom energieffektivisering men också genom att öka andel av förnybar energi i den energi som används. Värmelagring i byggnader kan vara ett effektivt sätt att flytta byggnadens behov av energianvändning för uppvärmning från tider då energisystemets koldioxidbelastning är hög till tider under ett dygn då det finns betydande tillgång på förnybar energi.
I denna beräkningsstudie studeras om en byggnads inbyggda värmetröghet kan nyttjas för att undvika användning av energi med hög koldioxidbelastning genom att en fastighetsägare aktivt styr byggandens effektuttag kopplat till värme.
Beräkningsstudien har genomförts för ett flerbostadshus placerat i ett utomhusklimat för orten Mölndal år... (More) - Byggnadssektorns klimatpåverkan behöver minskas genom energieffektivisering men också genom att öka andel av förnybar energi i den energi som används. Värmelagring i byggnader kan vara ett effektivt sätt att flytta byggnadens behov av energianvändning för uppvärmning från tider då energisystemets koldioxidbelastning är hög till tider under ett dygn då det finns betydande tillgång på förnybar energi.
I denna beräkningsstudie studeras om en byggnads inbyggda värmetröghet kan nyttjas för att undvika användning av energi med hög koldioxidbelastning genom att en fastighetsägare aktivt styr byggandens effektuttag kopplat till värme.
Beräkningsstudien har genomförts för ett flerbostadshus placerat i ett utomhusklimat för orten Mölndal år 2018 och som i studien använder el för uppvärmning. Teoretiska beräkningar har genomförts för att jämföra skillnaden i koldioxidbelastning och energianvändning för fall med aktiv styrning av värmeeffekten i jämförelse med ett basfall som har traditionell styrning med konstant börvärde på inomhustemperaturen (21°C), samt analysera resulterande inomhustemperaturer. Energiberäkningar har gjorts med IDA ICE som beräkningsmotor. Matlab har använts som övergripande verktyg för automation av simuleringarna och applicering av styrstrategin med variationer i parametrar. Modellen har kalibrerats mot uppmätt energi för flerbostadshuset.
Den aktiva styrningen av värmeeffekten sker efter en prognos som baseras på historiska klimatbelastningsvärden på timnivå för energisystemet år 2018. Två olika klimatbelastningsfiler har studerats, en sverigemix med import av el och en sverigemix utan import av el. Den första med stor variation mellan max och minvärde i koldioxidbelastning och den andra med betydligt mindre variation.
I studien har en styrstrategi utvecklats som baseras på att börvärdet för inomhustemperaturen kan ändras beroende på koldioxidbelastningen från nätet, det vill säga ökas då energisystemet har låg koldioxidbelastning och byggnaden kan laddas med energi. Börvärdet sänks då energisystemet har hög koldioxidbelastning och energi i byggnadsstommen laddas ur för att värma inomhusluften i byggnaden. Den aktiva styrningen har studerats för tre olika styrparametrar. Den första är börvärdesändring som är den temperatur som adderas till börvärdet (21°C) då byggnadsstommen ska laddas med energi och som subtraheras från börvärdet då värme i byggnadsstommen ska användas för uppvärmning av inomhusluften. Den andra är prognostid som beskriver hur långt fram i tiden en prognos på energisystemets koldioxidbelastning beaktas och den tredje är tröskelvärde som beskriver hur mycket koldioxidbelastningen ska förändras under prognostiden för att aktivera styrning.
Resultatet visar att om en byggnads inbyggda värmetröghet ska kunna nyttjas effektivt behövs en prognos för koldioxidbelastning i energisystemet för cirka 12 till 24 timmar framåt i tiden. Vidare tenderar det att vara fördelaktigt med relativt stora och snabba styrningar på värmeeffekten, dvs en mycket aktiv styrning.
Det kan konstateras att aktiv styrning för den aktuella byggnaden kan ge en liten förändring i energianvändning, huvudsakligen är det en minskning på mindre än en procent. Endast en liten inverkan sker på inomhusklimatet med aktiv styrning.
Aktiv styrning kan minska koldioxidbelastningen för uppvärmning under simuleringsperioden med 18 procent för klimatbelastningsfilen med elimport och med 3 procent för klimatbelastningsfilen utan elimport för den aktuella byggnaden i Mölndal.
sida 3
Koldioxidbesparingen gäller för den aktuella byggnadens värmetröghet och kan vara större för en byggnad som har högre värmetröghet eller för en byggnad som är placerad i ett annat utomhusklimat. Koldioxidbesparingen är också högst beroende av energisystemets klimatbelastningsfil. Fler studier behöver göras för andra byggnader och andra klimatbelastningsfiler innan slutliga slutsatser kan dras.
Studien visar att det teoretiskt är möjligt att nyttja en byggnads inbyggda värmetröghet genom att aktivt styra byggnadens värmeeffekt efter en framtidsprognos över koldioxidbelastningen i energisystemet, och på så sätt minska byggnadens koldioxidbelastning. Det befintliga beståndet av flerbostadshus i Sverige är till stor del värmetröga genom att de har betongstomme som bevaras vid större renoveringar. Investering för aktiv styrning är liten i jämförelse med andra åtgärder för att minska koldioxidbelastningen från det befintliga flerbostadshusbeståndet. Aktiv styrning kan också vara fördelaktig att implementera vid nyproduktion av flerbostadshus med värmetröga konstruktioner, som exempelvis byggnader med betongstomme. Här kan det vara aktuellt att redan från början utforma byggnaden för att öka möjligheten att kunna lagra värme i byggnadens stomme. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
https://lup.lub.lu.se/record/57ba2815-0c0d-480a-ad44-077abc3e06cb
- author
- Wahlström, Åsa
LU
; Fransson, Victor
LU
; Johansson, Dennis
LU
; Kurkinen, Eva-Lotta
; Glader, Karin
and Rönneblad, Anders
- organization
- publishing date
- 2025-12-30
- type
- Book/Report
- publication status
- published
- subject
- keywords
- Värmelagring, Koldioxidekvivalent, energianvändning i byggnader
- pages
- 50 pages
- publisher
- CIT Renergy
- project
- Värmelagring i flerbostadshus för minskad koldioxidbelastning
- language
- Swedish
- LU publication?
- yes
- id
- 57ba2815-0c0d-480a-ad44-077abc3e06cb
- alternative location
- https://citrenergy.se/app/uploads/2026/02/Varmelagring-i-ett-flerbostadshus-251230.pdf
- date added to LUP
- 2026-04-28 10:46:08
- date last changed
- 2026-05-04 14:20:06
@techreport{57ba2815-0c0d-480a-ad44-077abc3e06cb,
abstract = {{Byggnadssektorns klimatpåverkan behöver minskas genom energieffektivisering men också genom att öka andel av förnybar energi i den energi som används. Värmelagring i byggnader kan vara ett effektivt sätt att flytta byggnadens behov av energianvändning för uppvärmning från tider då energisystemets koldioxidbelastning är hög till tider under ett dygn då det finns betydande tillgång på förnybar energi.<br/>I denna beräkningsstudie studeras om en byggnads inbyggda värmetröghet kan nyttjas för att undvika användning av energi med hög koldioxidbelastning genom att en fastighetsägare aktivt styr byggandens effektuttag kopplat till värme.<br/>Beräkningsstudien har genomförts för ett flerbostadshus placerat i ett utomhusklimat för orten Mölndal år 2018 och som i studien använder el för uppvärmning. Teoretiska beräkningar har genomförts för att jämföra skillnaden i koldioxidbelastning och energianvändning för fall med aktiv styrning av värmeeffekten i jämförelse med ett basfall som har traditionell styrning med konstant börvärde på inomhustemperaturen (21°C), samt analysera resulterande inomhustemperaturer. Energiberäkningar har gjorts med IDA ICE som beräkningsmotor. Matlab har använts som övergripande verktyg för automation av simuleringarna och applicering av styrstrategin med variationer i parametrar. Modellen har kalibrerats mot uppmätt energi för flerbostadshuset.<br/>Den aktiva styrningen av värmeeffekten sker efter en prognos som baseras på historiska klimatbelastningsvärden på timnivå för energisystemet år 2018. Två olika klimatbelastningsfiler har studerats, en sverigemix med import av el och en sverigemix utan import av el. Den första med stor variation mellan max och minvärde i koldioxidbelastning och den andra med betydligt mindre variation.<br/>I studien har en styrstrategi utvecklats som baseras på att börvärdet för inomhustemperaturen kan ändras beroende på koldioxidbelastningen från nätet, det vill säga ökas då energisystemet har låg koldioxidbelastning och byggnaden kan laddas med energi. Börvärdet sänks då energisystemet har hög koldioxidbelastning och energi i byggnadsstommen laddas ur för att värma inomhusluften i byggnaden. Den aktiva styrningen har studerats för tre olika styrparametrar. Den första är börvärdesändring som är den temperatur som adderas till börvärdet (21°C) då byggnadsstommen ska laddas med energi och som subtraheras från börvärdet då värme i byggnadsstommen ska användas för uppvärmning av inomhusluften. Den andra är prognostid som beskriver hur långt fram i tiden en prognos på energisystemets koldioxidbelastning beaktas och den tredje är tröskelvärde som beskriver hur mycket koldioxidbelastningen ska förändras under prognostiden för att aktivera styrning.<br/>Resultatet visar att om en byggnads inbyggda värmetröghet ska kunna nyttjas effektivt behövs en prognos för koldioxidbelastning i energisystemet för cirka 12 till 24 timmar framåt i tiden. Vidare tenderar det att vara fördelaktigt med relativt stora och snabba styrningar på värmeeffekten, dvs en mycket aktiv styrning.<br/>Det kan konstateras att aktiv styrning för den aktuella byggnaden kan ge en liten förändring i energianvändning, huvudsakligen är det en minskning på mindre än en procent. Endast en liten inverkan sker på inomhusklimatet med aktiv styrning.<br/>Aktiv styrning kan minska koldioxidbelastningen för uppvärmning under simuleringsperioden med 18 procent för klimatbelastningsfilen med elimport och med 3 procent för klimatbelastningsfilen utan elimport för den aktuella byggnaden i Mölndal.<br/>sida 3<br/>Koldioxidbesparingen gäller för den aktuella byggnadens värmetröghet och kan vara större för en byggnad som har högre värmetröghet eller för en byggnad som är placerad i ett annat utomhusklimat. Koldioxidbesparingen är också högst beroende av energisystemets klimatbelastningsfil. Fler studier behöver göras för andra byggnader och andra klimatbelastningsfiler innan slutliga slutsatser kan dras.<br/>Studien visar att det teoretiskt är möjligt att nyttja en byggnads inbyggda värmetröghet genom att aktivt styra byggnadens värmeeffekt efter en framtidsprognos över koldioxidbelastningen i energisystemet, och på så sätt minska byggnadens koldioxidbelastning. Det befintliga beståndet av flerbostadshus i Sverige är till stor del värmetröga genom att de har betongstomme som bevaras vid större renoveringar. Investering för aktiv styrning är liten i jämförelse med andra åtgärder för att minska koldioxidbelastningen från det befintliga flerbostadshusbeståndet. Aktiv styrning kan också vara fördelaktig att implementera vid nyproduktion av flerbostadshus med värmetröga konstruktioner, som exempelvis byggnader med betongstomme. Här kan det vara aktuellt att redan från början utforma byggnaden för att öka möjligheten att kunna lagra värme i byggnadens stomme.}},
author = {{Wahlström, Åsa and Fransson, Victor and Johansson, Dennis and Kurkinen, Eva-Lotta and Glader, Karin and Rönneblad, Anders}},
institution = {{CIT Renergy}},
keywords = {{Värmelagring; Koldioxidekvivalent; energianvändning i byggnader}},
language = {{swe}},
month = {{12}},
title = {{Värmelagring i ett flerbostadshus för att möjliggöra uppvärmning med låg koldioxidbelastning}},
url = {{https://citrenergy.se/app/uploads/2026/02/Varmelagring-i-ett-flerbostadshus-251230.pdf}},
year = {{2025}},
}