Prisen ble delt ut av daglig leder Thor-Jostein Egeland  i Norsk VVS Energi- og miljøteknisk forening  og leder av prisens fagjury, Vojislav Novakovic.

www.vvs-forum gir deg her en detaljert oversikt over kandidatenes besvarelser.

Prisvinner 1:
Tittel: Energibruk og inneklima ved lavenergi skolebygg
Navn: Maria Berg Hestad:
Kandidaten har gjort en selvstendig og god vurdering av hvordan håndtere til dels motstridende registrering av energibruk fra kommunens egne målere og energiverkets. Det er gjort grundige og detaljerte simuleringer av energibruk i både skoledel og barnehagedel av bygningen. Gode vurderinger lagt til grunn for input i beregninger og resultatene er kritisk vurdert. Det er også sett på hvordan endringer av ulike parametre og forutsetninger virker inn på lønnsomheten for varmepumpen. (Skolen har både fjernvarme og varmepumpe)
Det punkt hun fikk mest kritikk for var at det var skrevet litt ”fort og gæli”, dvs hun kunne jobbet litt mer med formulering av teksten. Alle punkter i oppgaven er besvart.

Sammendrag
Nardo skole og barnehage (NSOB) er en prestisjeskole sett i energi- og byggteknisk forstand. Den ble ferdigstilt i oktober 2008 og har vært i drift i snart to år. Energisystemet ved skolen består av en varmepumpe med energibrønner i fjell, som er grunnlast i oppvarmingssystemet.
Fjernvarme er benyttet som spisslast. Skolen er bygd med utbredt bruk av massivtre. Dette gjør at bygget blir karakterisert som en lett bygning, og behovet for kjøling blir dermed større. Dette var grunnen til at det ble valgt en løsning med varmepumpe, for at energibrønner kunne forsyne bygget med gratis kjøling.

Denne rapporten tar sikte på å gjøre en analyse av energibruk og inneklima ved sko len, samt å se på egnethet med de løsninger som er valgt ut ifra økonomi og miljø. Totalt levert energi er svært lav ved skolen, bare 85 kWh/m2 per år. Skoledelen har lavere spesifikk energibruk enn barnehagedelen, så selv om NSOB sett under ett får energimerke B, oppnår skoledelen energimerke A.

Lønnsomheten
Når det er sagt så er investeringene gjort i energisystem, med varmepumpe og energibrønner, en relativt stor kostnad. Varmepumpen er ikke veldig effektiv, den har kun COP lik 2,7 ved designtilstander og en årsvarmefaktor på 3. Dette skyldes antakeligvis at det er en kjølemaskin. Dette gjør at lønnsomheten ved investeringen ikke svarer seg ved dagens elektrisitetspris. Da beslutningen ble tatt om å velge varmepumpe ble det lagt til grunn en økt fremtidig elektrisitetspris på 125 øre/kWh. Ved denne forutsetningen blir det lønnsomhet i investeringen.

Inneklimabetraktninger viste at CAV-ventilasjon som er hovedsaklig brukt i bygget, ikke klarer å ta unna effekttopper av kjølebehov ved sommerforhold. Simuleringer viste at noen klasserom mot sør kan oppleve temperaturer opp mot 30 °C over store deler av skoletiden. Dette skyldes i hovedsak utilstrekkelig solavskjerming, men også at innstillinger i SD-anlegg for frikjøling om natten ikke er optimal.

Økt varmebehov
Det er identifisert en del forhold ved skolen som ikke er optimale løsninger, både ved tekniske anlegg og brukervaner, som gjør at energibruken er større enn nødvendig. Dette gjelder punktavtrekksvifter, elektriske varmekabler i utendørs trappepassasje, lysstyring, tørrkjøler over tak på datarom og brukervaner.

Ved simuleringer av energibruken i Simien ble det avdekt at varmebehovet i bygningen er antakeligvis større enn det som er antatt ut ifra krav og tetthetsmålinger. Økt varmebehov i bygningen avdekkes ikke så lett av levert energi, da varmepumpen leverer med en faktor på tre. Dette gjør at resultatet tilsynelatende kan se bedre ut enn det faktisk er.


Prisvinner 2:
Tittel : Solevarmeanlegg for vann- og romoppvarming
Navn: Andre L. Keul:
Kandidaten viser meget god innsikt i bruk av solvarmeanlegg for bygninger, og han har analysert bruk av sol til oppvarming og varmt vann for et kontorbygg på en utmerket måte. Det er benyttet et avansert modelleringsverktøy for å analysere og optimere ulike parametre. Det er også gjort analyser av et grendesenter hvor simuleringer er sammenlignet med måledata. Imidlertid er måledataene mangelfulle, så det kunne vært bedre å fokusere all innsats mot bruk av solvarme i kontorbygg. Det er også gjennomført økonomiske analyser av systemløsningene med solvarme. Rapporten er meget velskrevet, og den har utmerkede presentasjoner.


Sammendrag
Energi til romoppvarming og til produksjon av varmt forbruksvann utgjør en stor del den totale energibruken i bygninger, og fossil energi eller elektrisitet blir ofte benyttet. Bruk av fossil energi og elektrisitet produsert av fossile kilder bidrar til global oppvarming, og det er derfor ønskelig å redusere bruken av både fossil energi og elektrisk energi. Det er da aktuelt å bruke fornybar varme, og et solvarmeanlegg som dekker deler av varmebehovet i bygninger kan være et godt alternativ.

Det ble derfor gjort et litteraturstudie over mulighetene for å utnytte soloppvarming av vann i Norge, med fokus på steder med et klima tilsvarende Oslo-klima. Det ble også gjort en analyse av mulighetene for å utnytte et solvarmeanlegg i et spesifikt kontorbygg i Oslo som skal bygges ut. Kontorbygget bruker nå fjernvarme til vann- og romoppvarming, men andre alternativer undersøkes. For å undersøke mulighetene for å utnytte et solvarmeanlegg i kontorbygget ble det gjort simuleringer i to simuleringsprogram, utført en økonomisk analyse, og en kort analyse av potensiell reduksjon av klimagassutslipp. Til slutt ble det gjort en kort analyse av et nytt solvarmeanlegg for oppvarming av varmtvann i et grendesenter i Oslo, med blant annet en barnehage, skole, og en flerbrukshall. Analysen av grendesenteret er basert på temperaturmålinger fra solvarmeanlegget.

Stort varmtvannsbehov
Litteraturstudiet indikerer at solvarmeanlegg passer generelt best for bygninger med et stort varmtvannsbehov, og bygninger med et stort varmtvannsbehov i forhold til totalt varmebehov. Dette medfører at idrettshaller og lavenergiboliger og passivhus er best egnet for solvarmeanlegg. For kontorbygg vil et solvarmeanlegg ikke kunne dekke noen særlig stor andel av totalt varmebehov. Det vil imidlertid kunne bidra til at krav i nye standarder og forskrifter blir oppfylt. I tillegg vil et solvarmeanlegg kunne bidra til en bra energimerking av kontorbygg og bygg generelt.

Hvis det skal bygges et solvarmeanlegg i tilknytting til kontorbygget i Oslo anbefales det å bygge et solvarmeanlegg for vann- og romoppvarming med solfangere på taket. Solvarmeanlegget som anbefales har et solfangerareal på 100 m2 og en lagringskapasitet på 5000 liter. Solvarmeanlegget bruker en god vakuumrørsolfanger som er vendt mot sør og har en helningsvinkel på 60 o. Solvarmeanlegget gir en årlig varmeproduksjon på 13,9 % av årlig energibehov til vann- og romoppvarming.

Analyse og levetid
Resultatene fra den økonomiske analysen av solvarmeanlegget til kontorbygget er usikker. Resultatene er avhengig av hva levetiden til solvarmeanlegget blir og hvor stor kostnaden knyttet til planlegging og oppføring av solvarmeanlegget er. Hvis levetiden til solvarmeanlegget er 20 år og kostnad knyttet til planlegging og oppføring av solvarmeanlegget er 39 % av total investeringskostnad vil anbefalt solvarmeanlegg gi et tap på omtrent 209 328 kr, det trengs da en støtte på 2,2 kr/kWh produsert fornybar varme for at solvarmeanlegget skal gå i null. Hvis levetiden til solvarmeanlegget er 20 år og kostnad knyttet til planlegging og oppføring er 20 % av total investeringskostnad vil solvarmeanlegget gi en gevinst på omtrent 53 766 kr. Hvis levetiden til solvarmeanlegget er 30 år og kostnad knyttet til planlegging og oppføring er 39 % av total investeringskostnad vil anbefalt solvarmeanlegg gi et tap på omtrent 65 421 kr, det trengs da en støtte på 0,7 kr/kWh produsert fornybar varme for at solvarmeanlegget skal gå i null. Hvis levetiden til solvarmeanlegget er 30 år og kostnad knyttet til planlegging og oppføring er 20 % av total investeringskostnad vil solvarmeanlegget gi en gevinst på omtrent 197 673 kr. Anbefalt solvarmeanlegg vil redusere årlig klimagassutslipp fra kontorbygget med omtrent 8 924 kg CO2-ekvivalenter. Dette tilsvarer omtrent å fjerne 1,5 biler fra veiene i året.

Solvarmeanlegg
Resultatene viser at det er mulig å bruke solvarmeanlegg som kan ta en del av varmebehovet i kontorbygninger i et klima tilsvarende Oslo-klima. Om solvarmeanleggene er lønnsomme kommer an på hvor lang levetid solvarmeanleggene får og hvor stor investeringskostnaden blir. Mange av de simulerte systemløsningene for solvarmeanlegg i kontorbygget ble aldri lønnsomme, selv med lang levetid og optimistisk investeringskostnad. Det er derfor viktig å gjøre en grundig analyse før en bygger store solvarmeanlegg for kontorbygninger.

Beregninger indikerer at solvarmeanlegget på Storøya Grendesenter har produsert varme tilsvarende 5,8 % av totalt energibehov til oppvarming av varmtvann i perioden anlegget har blitt analysert. Beregningene er basert på temperaturmålinger fra og med uke 11 til og med uke 14, og fra og med uke 18 til og med 28. mai i uke 21. Beregningene er svært usikre siden de bare er basert på temperaturmålinger, men de indikerer at solvarmeanlegget ikke fungerer optimalt.