Oppdrag Tema Notat nr. 1 Til 1120543 Høyskolen i Lillehammer Utfasing av HFKF (R22) Selskap Navn E-post Statsbygg Oddbjørn Evensen Oddbjorn.evensen@statsbygg.no Fra Rambøll VVS Bjørn Setså Bjorn.setsaa@ramboll.no Engebrets vei 5 Pb 427 Skøyen N-0213 OSLO Tlf +47 22 51 80 00 Fax +47 22 51 80 01 Tlf dir +47 93 24 30 90 www.ramboll.no Dato: 2012.09.13 Vår ref.: BSE 1 Sammendrag/anbefaling I forbindelse med lovpålagt utfasing av R22 må det foretas en del utskiftning/- ombygging av skolens kjøletekniske anlegg. Parallelt med dette vurderes andre forbedringer i anlegget som: - Mindre bruk av HFKF (Miljøvennlige alternativ prioriteres) - Økt kapasitet kjøleproduksjon - Bedre distribusjon - Økt kjøleinstallasjon - Forenklet produksjon - Utnytte overskuddsvarme/varmepumpe Det er i alt 4 stk isvannssystemer på skolen, hvorav 3 stk kjølemaskiner har R22 som kuldemedium. 2 av maskinene hører til samme system (35.01-03, kapasitet 900 kw) og dekker ventilasjonskjølingen, mens det 3 anlegget (35.04) er noe mindre (70 kw) og dekker anlegg i deler av skolen, Sørhove. Anleggene er også koblet sammen på isvannssiden, men kapasitet, distribusjon fra hovedanlegget er for dårlig og hovedanlegget kan ikke levere tilstrekkelig kjøling til Sørhove. Anleggene nærmer seg 20 år og forventet levetid er uansett i ferd med å gå ut. De øvrige systemene dekker Filmskolen og er installert på 2000 tallet, dvs. < 10 år gamle. Her er det fortsatt min. 10 år restlevetid.
1.1 Alternative løsninger Det er vurdert ulike alternativer for utskiftning, fra enkleste løsning (utskiftning 1 :1) til det mest omfattende alternativet med fordoblet kapasitet og evt. varmepumpeinstallasjon. Side 2/14 Alternativ 1: Rimeligste løsning er å bytte de nevnte maskinene med tilsvarende kapasitet, men med kuldemedium som pr. d.d. er «godkjent», for eksempel R410, R134A m.m. Det er kalkulert en kostnad på dette 2.85 mill. kr eks. mva. Kostnader er entreprisekostnad. Alternativ 2: Utskiftning 1 : 1 anses å være uheldig uten parallelt å gjennomføre enkelte andre tiltak som - Bruk av miljøvennlig kuldemedium (ammoniakk) - Økt kapasitet i h.h. til installert effekt - Bedre distribusjon med økt pumpekraft og ringledning med utbedret ledning til Sørhove slik at kjølemaskin 35.04 kan utgå. Nødvendig investering for dette alternativet vil være ca. 5.1 mill. kr eks. mva. Kostnader er entreprisekostnad. Det er også vurdert konvertering av dx anlegg til isvann. Det må da etableres en egen hovedledning for dette. Energi kan produseres fra system 35.01 på Filmskolen via økt frikjølingskapasitet vinterstid og via kjølemaskin sommerstid (krever omlegging av ventilasjonsbatterier). Tiltak forenkler drift og vedlikehold og vil gi en energibesparelse på rundt 85 000 kwh/år. Nødvendig investering vil være ca. 1.50 mill. kr eks. mva. Kostnader er entreprisekostnad. Alternativ 3: Totalt kjølebehov på skolen er vurdert til ca. 2000 kw. Det er vurdert et komplett nytt kjøleanlegg som dekker denne kapasiteten. Nødvendig investering er kalkulert til ca. 12 mill. kr eks. mva. inkl. ringledning, nye ledninger til Sørhove og teknisk rom i akse 1 N og kjølebatterier i de anlegg som anses aktuelle. Konvertering til isvann (fra dx er da også inkl.). Kostnader er entreprisekostnad. Alternativ 4: Som alternativ 3, men i tillegg etableres varmepumpeanlegg basert på grunnvarme via brønner. Effektuttak har vært opp rundt 1000 kw de siste årene, men toppene er få og «spisse». Effektbehov vurderes å være lavere, ca. 8-900 kw. Det er kalkulert med 2 stk varmepumper med samlet effekt på 400 kw. Foreslått løsning med bruk av system 35.01 til fan coil og lignende faller ut (dekkes da av varmepumpens kalde side).
Nødvendig investering er kalkulert til ca. 10 mill. kr eks. mva. inkl. Kostnader er entreprisekostnad. Det er da tatt med nye fjernvarmeledninger til Internat/Gamle undervisningsbygg slik at energisentral på Hove kan varme opp også disse byggene. (el. kjele må muligens beholdes hvis behov for spissing av radiatortemperatur). Side 3/14 Vannbåren forbruk er iflg. skolens EOS oppfølging ca. 2 350 000 kwh/år. Normalt vurderes varmepumpens dekningsgrad til 85-90 %. Den vil her være noe lavere, bl.a. da det kun er ventilasjonsanlegg som er tilknyttet, det er stor forskjell på effektuttak dag og natt (varmebehov i 5-6 t om natten er i utgangspunktet lik 0, kun varmetap i nett). Dersom varmepumpen klarer å levere 75 % av forbruk utgjør dette 1 760 000 kwh. Med el. pris på 1 kr/kwh for el.kjele/olje vil sammenlignbar varmepumpepris være rundt 35 øre/kwh, dvs. en besparelse på 65 øre/kwh. Dette utgjør en årlig gevinst på 1 145 000 kr/år. Dersom det legges inn 10 % prosjekteringskostnad og mva. på investeringsbeløp vil Pay Back for investeringen være ca. 12 år. 1.2 Anbefaling Høyskolen må foreta en del investeringer i tekniske anlegg. Det må tas stilling til hvordan varme- og kjøleproduksjon skal foretas i framtiden. Varmeanlegg For oppvarmingsdelen er det 4 overordnede løsninger. Uansett løsning anbefales en felles løsning hvor Hove kan levere til Internat og Gamle U.bygg 1. Drift som i dag med el.kjeler, oljekjel. Drifts som i dag anses uøkonomisk, kjeleinstallasjoner er snart 20 år gamle og restlevetid anses å være < 10 år. Det er ikke optimal drift og således et betydelig sparepotensiale 2. Tilkobling til fjernvarme som nå er aktuelt i området (budsjett kr. 350 000.- eks. mva (forutsatt fjerning av eksisterende kjeleanlegg og oljetank) 3. Egen varmesentral med bio som grunnlast (eksisterende system som reserve/topplast). Kalkyle ca 5 mill eks. mva. inkl. sammenslåing Internat (fra enøk rapport). I tidligere enøk rapport var det vurdert best lønnsomhet med biovarme (sammenlignet med varmepumpe). 4. Varmepumpeløsning hvor 2 stk varmepumper installeres som grunnlast. Varmepumpene vil også gi kjøling til de arealer som også har vinterbehov. Budsjettsum 10 mill. kr eks. mva. Varmepumpen gir imidlertid større energibesparelser og bedre energimerke. Her er det imidlertid en del tekniske løsninger som kan gi lavere lønnsomhet enn «normalt» det er bl.a. kun ventilajson som har vannbåren varme og det er i utgangspunktet dim 80/60 o c anlegg. Ut fra et samfunnsøkonomisk ståsted anses fjernvarmetilkobling å være mest hensiktsmessig, men det er selvfølgelig også avhengig av hvilken energipris man kan oppnå hos leverandør.
Kjøleanlegg Side 4/14 For kjølingens del anbefales på sikt at kjølekapasiteten dekkes sentralt. Totalt kjølebehov er opp mot 2000 kw. Det synes også hensiktsmessig at kjølemaskin 35.01 Filmskolen kan benyttes for å dekke anlegg med vinterdrift. Maskinen har pr. d.d. «godkjent» kuldemedium og det er således ingen krav om utfasing. Det er i utgangspunktet regnet med 2 stk nye kjølemaskiner med kapasitet på ca. 900 kw, men det kan vurderes en trinnvis utbygging ved at for eksempel 2 mindre maskiner installeres i første omgang, de vil dekke dagens installasjon, mens en 3 maskin kan evt. monteres senere. Uansett løsning anbefales en opprusting av distribusjonsnettet. 2 Bakgrunn Høyskolen i Lillehammer har flere isvannsanlegg som benytter HFKF (R22) som kuldemedium. Dette er kuldemedium som av miljømessige hensyn skal fases ut (det er nå forbudt å importere). Det er kun regenerert medium som kan benyttes. Etter 01.01.15 er det forbudt å bruke anlegg med R22. Kapasiteten er for dårlig både med hensyn på installert effekt og vanndistribusjon. Utskiftning av anleggene planlegges. I denne sammenheng skal kjølebehov/kapasitet revurderes og muligheter for sammenslåing av de ulike systemer inkl. en del dx anlegg spredt rundt i bygningene. Videre skal det foretas en vurdering av lønnsomhet ved installasjon av varmepumpe (r). I denne forbindelse er Rambøll Norge engasjert til å vurdere investering og lønnsomhet ved de ulike alternativene. Nedfotografert tegning av plantegning på skolen er gitt i vedlegg. Her ligger også SD bilder for de omtalte kjølesystemer samt oversikt over de nåværende og framtidige kjølesystemer.
3 Eksisterende kjølesystem Det er 4 stk isvannsanlegg på Høyskolen. Anleggene har ulik oppbygging, kapasitet, installasjonsår og kuldemedier. I tillegg til isvannsanleggene er det > 10 dx anlegg. Isvannsanleggene er som følger (betegnelser fra SD anlegget): Side 5/14 3.1 System nr. 35.01-03 Kjøleanlegg ventilasjon Hove. Anlegget er etablert i forbindelse med bygging i 1993 og dekket opprinnelig 12 stk ventilasjonsanlegg. I tillegg var det mulig å dekke kjølingen på 2 stk aggregater i Sørhove (sammen med system 35.04). I ettertid er 2 stk store ventilasjonsaggregater tilkoblet systemet samt ett mindre. Det er 2 stk kjølemaskiner, hver med kapasitet på 450 kw. Maskinene er montert i eget kjøleteknisk rom (akse R-S/20-22mot nord) og benytter kuldemedium R22. Kjølemaskiner er koblet parallelt og vann distribueres rundt via en enkeltpumpe i isvannskrets. Fra kondensatorene (parallellkoblet) er det montert en tørrkjølerkrets til 4 stk tørrkjølere montert utenfor bygget. Det er benyttet vann/glycol blanding som sirkulerer ut via enkeltpumpe. Isvannsdistribusjon er lagt fra kjølemaskinrom via teknisk kulvert i akse 20-akse QP og 14-15). Fra kulvert distribueres kurser til de respektive tekniske rom for ventilasjonsaggregater. Kurs til Sørhove føres i bakken fra teknisk rom akse C/15 (montert sommer 2011). Energiforbruk til kjølemaskiner registreres på egen måler, «Ventilasjon». Måleren dekker teknisk rom (kjølemaskiner 35.01, tørrkjølere, berederanlegg, pumper i fyrrom, ventilasjonsaggregat 36.14 og 36.15 samt noe småtteri ). Forbruk varierer mellom 5 og 231 kw (reg. maks 21.05.10). Kurve påvirkes i stor grad av utetemp da anlegget dekker kjølebehovet i ventilasjonsanleggene. I vinterhalvåret ligger normalt uttak rundt 10 kw. Berederkolber har tydeligvis lagt inn i perioder og økt uttaket til > 50 kw, ref. effektkurve.
Anlegget er i drift i sommerperioden, det er kun ventilasjonsbatterier tilknyttet anlegget og det er således ikke behov for vinterdrift for dette anlegget. Side 6/14 Kapasitet for anlegget er for liten både mhp. installert effekt og distribusjon. Vanndistribusjonen har vært for liten helt siden oppstart. Det har ikke vært mulig å oppnå prosjekterte vannmengder. Ved innregulering av vannmengder i 1995 var det kun 30,8 l/ (prosjektert 42,4 l/s) dvs. < 75 %. I ettertid er det montert kjølebatterier i 3 stk ventilasjonsaggregater (36.10, 36.06 og 36.09) som medfører at ønsket vannmengde (100 %) vil være ca. 57 l/s. Vannmengdemåling i 2001 gav 38 l/s som da utgjør ca. 67 %. Det er distribusjonsnettet som pr. d.d. er største problemet. Som effektkurven på forrige side viser tas det kun ut noe over 200 kw på kjølemaskinene (2010), mens kompressorene har installert effekt på 400 kw. Hovedledning isvann har rørdim 175 mm. prosjektert trykktap er ca 130 pa/m. Pga. ettermonterte anlegg har behov for sirkulert vannmengde økt med 33 %. Trykktap øker således til 300 Pa/m, det vil således være behov for avlasting av ledning. 3.2 System nr. 35.04 Kjøleanlegg - Sørhove. Anlegget er etablert i forbindelse med bygging i 1993 og dekket opprinnelig 2 stk ventilasjonsanlegg samt noe kjøletak/kjølebafler. I ettertid er anlegget tilkoblet isvannskretsen fra Hove (35.01-03). Det er også i ettertid montert kjølebatteri i ett ventilasjonsaggregat (36.71). Det er 1 stk kjølemaskiner med kapasitet på ca. 70 kw. Kjølemaskinen m/luftkjølt kondensator er montert på tak, mens isvann tas ut på veksler i teknisk rom (ca. akse A/6 mot syd). Kjølemaskin benytter kuldemedium R22. Isvann distribueres rundt via en enkeltpumpe i isvannskrets til ventilasjonsaggregatene i samme rom samt kjøletak/baflerkurs som er shuntet. Kapasitet for anlegget vil være for lav etter at nytt batteri ble tilkoblet og evt. senere tilkobling av enda ett system. 3.3 System nr. 35.01 Kjøleanlegg Plan 1 Hove. Anlegget er installert i 2008 og dekket 3 stk ventilasjonsanlegg samt noe kjølevifter/datarom/kjølebafler. Det er 1 stk kjølemaskiner med kapasitet på ca. 150 kw. Kjølemaskinen er montert i teknisk rom (ca. akse G-H/5-6 mot syd). Kjølemaskin benytter kuldemedium R407C. Isvann distribueres rundt via en enkeltpumpe i isvannskrets til 2 stk ventilasjonsaggregater i samme rom, ett aggregat eksternt samt kjølevifte/datarom/baflerkurs som er shuntet.
Fra kondensator er det montert en tørrkjølerkrets til tørrkjøler på tak. Det er benyttet vann/glycol blanding som sirkulerer ut via enkeltpumpe. Side 7/14 Det er også montert varmeveksler for frikjøling som benyttes vinterstid. Det sirkulerer noe unødvendig vannmengder i systemet ved vinterdrift (vann føres også til ventilasjonsaggregatene). 3.4 Kjølesystem 35.02 Systemet er en «forlengelse» av system 35.01. Systemet består av 24 stk kjølebafler primært montert i kontorer samt noen fan coil, bl.a. i datarom. Utskrift SD anlegg vinterdrift viser pådrag på 3-4 av disse. Samlet effekt for 35.02 er 20 kw. 3.5 System nr. 35.05 Kjøleanlegg Filmskolen Hove. Anlegget er installert i 2003 og dekket 3 stk ventilasjonsanlegg samt noe kjølevifter/datarom/kjølebafler i system 35.06. Det er 1 stk kjølemaskin med kapasitet på ca. 70 kw som dekker 1 stk ventilasjonsaggregat samt 1 stk kjølemaskin som dekker 2 stk ventilasjonsaggregat samt 35.06. Systemene har separate isvannskretser, men felles kondensator/tørrkjølerkrets. Kjølemaskinen er montert i teknisk rom Filmskolen (ca. akse Q-R/13-14). Kuldemedium er R407C. Isvann distribueres rundt via en enkeltpumpe i hver av isvannskretsene. Fra kondensator er det montert en tørrkjølerkrets til tørrkjøler på tak. Det er benyttet vann/glycol blanding som sirkulerer ut via enkeltpumper for hver av maskinene. Det er også montert varmeveksler for frikjøling som benyttes vinterstid. Her er det montert egen sirkulasjonspumpe i tørrkjølerkrets for dette. 3.6 Kjølesystem 35.06 Systemet er en «forlengelse» av system 35.05. Systemet består av ca. 20 stk kjølebafler, primært i kontorer, undervisningsrom og lignende på Filmskolen. Det er primært sommerbehov, men utskrift fra SD anlegg medio mars viser pådrag på de fleste (kan da jobbe mot panelovner). 3.7 System 3507 - DX systemer Det er installert mange dx anlegg (ca. 15 stk) rundt om på høyskolen. En del av disse (8 stk) utgjør system 35.07 på SD anlegget og har temperaturovervåking her. Anleggene er generelt leietagers ansvar. Kjølekapasitet varierer fra 1 til 12 kw. De fleste anleggene er installert etter 2000 og benytter «godkjent» kuldemedium (for eksempel R410A), mens det er 4 stk mindre anlegg for kjølerom kjøkken samt fryserom kjøkken som benytter R22 som kuldemedium. Oversikt over de enkelte anlegg er vist i tabell i vedlegg.
4 Kjølebehov/effekt Side 8/14 Det vises også til en mer detaljert tabelloversikt i vedlegg. System 35.01-03 Opprinnelig installasjoner Etter monterte systemer Framtidige systemer Sum 900 kw 370 kw 130 kw 1400 Kw a) System 35.04 70 kw 36 kw 45 kw 150 kw b) System 35.01 Plan 1 System 35.05 Filmskolen 150 kw 156 kw c) 105 kw 105 kw d) Dx anlegg 50 kw 12 kw 38 kw 100 kw e) Kommentar Totalt kjølebehov 1910 kw a) Ventilasjonsaggregat 36.06, 36.09 og 36.10 er i ettertid etablert med kjølebatteri som er tilknyttet anlegget. System 36.01 og 36.03 har ikke kjøling, nytt anlegg bør dimensjoneres for dette. b) Ventilasjonsaggregat 36.71 er i ettertid etablert med kjølebatteri som er tilknyttet anlegget. Sammenkobling av anleggene er utført med rørdim DN 65. Denne klarer ikke utvidet kapasitet. System 36.70 har ikke kjøling, Nytt anlegg bør dimensjoneres for dette. c) Systemet har tilknyttet systemer som har sommerdrift og en blanding av vinterdrift og sommerdrift. Det er shuntet kjølekurs til kjølebafler, kjølevifter og datarom, kjølevifter, datarom burde sannsynligvis ha tilgang til ushuntet vann. d) Den ene kjølemaskin dekker anlegg som kun har sommerdrift, mens den andre dekker anlegg med sommer/vinterbehov. e) Det er installert ca. 15 stk dx systemer med varierende kapasitet. 5 av disse dekker kjøl- og frys ved kjøkken, mens de øvrige primært dekker kjølebehov for el. tekniske rom. Anleggene er generelt av noe nyere dato (ca. 10 år) og benytter kuldemedier som pr. d.d. fortsatt har noe levetid. Anleggene ved kjøkken er eldre og benytter R22. Dx anleggene er generelt skolens driftsansvar. Samlet kjøleeffekt er ca. 50 kw. De fleste kjølesystemene vil kun være i drift sommerstid, men det noen anlegg (fan coil/kjøletak) som pr d.d. har vinterdrift (ca. 60 kw). Dette kan også utvides ved overgang til isvann på en del av dagens dx systemer (25-30 kw).
5 Ombygging I forbindelse med lovpålagt utfasing av kuldemedium R22 er det nødvendig å bytte en del maskiner på høyskolen. Parallelt med dette vurderes andre forbedringer i anlegget som: Side 9/14 - Mindre bruk av HFKF (Miljøvennlige alternativ prioriteres) - Økt kapasitet kjøleproduksjon - Bedre distribusjon - Økt kjøleinstallasjon - Forenklet produksjon - Utnytte overskuddsvarme/varmepumpe 5.1 Utskiftning av kjølemaskiner 1 : 1 Det er 2 stk isvannssystemer som i dag benytter kuldemedium R22. Dette gjelder kjølemaskiner for 35.01-03 (dekker ventilasjonsanleggene) samt 35.04 som dekker ventilasjon mm. i Sørhove. Levert kjøleeffekt for system 35.01-03 er 2 x 450 kw = 900 kw, mens installert kjøleeffekt er ca. 1270 kw. For system 35.04 er levert kjøleeffekt 70 kw, mens installert kjøleeffekt er 106 kw. Det vil være noe samtidighet, men anleggene anses nå å være underdimensjonert. Utskiftning av kjølemaskiner 1 : 1 for 35.01-03 vil ha en budsjettpris på kr. 2 500 000.- eks. mva. For 35.04 vil nødvendig investering ligge rundt kr. 350 000.- eks. mva. 5.1.1 Utskiftning av kjølemaskiner samt utbedring distribusjon Produsert isvann kommer ikke fram til mottagere (ventilasjonsbatterier). Dette skyldes underdimensjonert pumpe samt installasjon av flere kjølebatterier. Utvidet batterikapasitet har også medført at rørdimensjoner er for små. I forbindelse med ombygging anses det ikke aktuelt å bytte direkte 1:1 som nevnt over. Det bør som minimum medtas noe større kjølemaskiner og pumper (tilpasset installert effekt, ca. 1200 kw). Det er også ønsket å benytte naturlige kuldemedier (ammoniakk) på de store maskinene. Budsjettpris for dette vil være ca. kr. 4 650 000.- eks. mva. Når det gjelder rørdimensjoner kan dette delvis løses ved ombygging til mengderegulert system, budsjettpris kr. 400 000.- eks. mva., alternativt etablering av ringledningssystem, ref. pkt. 5.1.2.
5.1.2 Etablering av ringledning Produsert isvann kommer ikke fram til mottagere (ventilasjonsbatterier). Dette skyldes underdimensjonert pumpe samt etter installasjon av flere kjølebatterier. Utvidet batterikapasitet har også medført at rørdimensjoner er for små. Side 10/14 I forbindelse med ombygging anbefales etablering av ringledning for å øke kapasitet. Det legges en DN 200 ledning parallelt med eksisterende DN 175 mm i kulvert fra kjøleteknisk rom (traseforslag vist på vedlagt plantegning), via kulvert langs akse 20 og ned mellom akse Q og P til akse 14. Herfra fortsetter ny ledning ned mot akse 11, fortsetter så mot akse ML hvor den tilkobles eksisterende DN 175. Trase for den siste delen må kartlegges. Ringledning vil sørge for tilstrekkelig avlastning på eksisterende ledning og vil også ha kapasitet til å dekke total kjølebehov rundt 2000 kw. Dersom siste alternativ velges vil distribusjon også kunne legges fram til Sørhove, dagens DN 65 ledning som er nedgravd mellom Hove og Sørhove erstattes med DN 100 ledning. Det vil da ikke være nødvendig med egen kjølemaskin her. Nødvendig investering er kalkulert til ca. 1 200 000.- eks. mva. for ringledningen og kr. 200 000.- eks. mva. for ny ledning til Sørhove 5.2 Konvertering av dx anlegg Det er ca. 15 stk dx anlegg spredt rundt på bygget (de fleste på tak). Disse dekker div. tekniske rom, bl.a. noe datarom. Anleggene er generelt installert på 2000 tallet og benytter kuldemedium som pr. d.d. er godkjent (f.eks. R410A). Rommene har generelle krav om max romtemperatur (22-25 o c). I tillegg er det noen maskiner i forbindelse med kjøkken, isvann her egner seg ikke da det er krav til lavere temperaturer. Anlegg for kjøkken er noe eldre og det er benyttet R22 (utskiftning er imidlertid leietageres ansvar - kostnader tas ikke med). Det bør vurderes å konvertere anleggene til isvann. Anlegg 35.01 kan utvides/- bygges om slik at det kun dekker systemer som har vinterbehov. Det legges opp en kjøleledning gjennom hele bygget med reservekapasitet slik at det kan tas ut mer kjøling på sikt. Frikjølingskapasitet økes (ny varmeveksler), tørrkjøler har tilstrekkelig kapasitet. Dagens ventilasjonsaggregater som er tilknyttet kan tilknyttes «hovedanlegget» (35.01-03), det forutsettes da at distribusjonsnettet for dette opprustes. Ombygging vil spare energiutgifter da frikjøling kan benyttes så lenge utetemperatur er lavere enn 8-10 o c. Det er ca. 30 kw kompressoreffekt. Med en gj.snitt driftstid på 16 t/døgn blir energiforbruk 170 000 kwh. Utetemperatur er < 8 o c 60 % av årets timer, det burde være et sparepotensialet på rundt 50 %, dvs. 85 000 kwh/år. Tiltak forenkler også drift/vedlikehold (redusert vedlikeholdsbehov). Eksisterende dx anlegg som fortsatt har levetid kan stå som reserve (redundans), spesielt viktig for datarom. På sikt kan det etableres nettvann som back up for de viktigste rommene. Nødvendig investering er beregnet til ca. kr. 1500 000.- eks. mva. Tiltak kun aktuelt dersom løsning med varmepumpe ikke gjennomføres.
Side 11/14 5.3 Utskiftning av kjølemaskiner - økt kapasitet/utbedring distribusjonsnett Opprinnelig installasjoner dekker kjølebehov på 900 kw. Det har vært problemer med vanndistribusjon i anlegget helt fra starten og det er i tillegg ettermontert mer kjøling. Dette medfører at det er behov for opprusting av pumpekapasitet og rørnett. Det er fortsatt anlegg som ikke er tilknyttet og det kan på sikt være aktuelt å fjerne andre anlegg slik at kjølingen produseres sentralt. Det tas ut kjølemaskiner med kapasitet til å klare hele skolen kjølebehov, dvs. ca. opp mot 2000 kw. Det anses ikke å være tilstrekkelig plass i eksisterende kjølemaskinrom til maskiner og utstyr, det forutsettes en utvidelse av rommet (UPS). Det kalkuleres med 2 stk kjølemaskiner, hver med kapasitet på ca. 950 kw. «Tørrkjølerpark» må utvides, enten utendørs der hvor øvrige enheter er plassert eller på tak. Det tas med nye pumper slik at kapasitet kan utnyttes. Det forutsettes videre at ringledning etableres slik at distribusjon vil fungere som forutsatt, ref. pkt. 5.1.2. Det tas ut maskiner med stempelkompressorer og med ammoniakk som kuldemedium (R717). Ammoniakk er et miljøvennlig medium, men er giftig og det må etableres tilstrekkelig sikringssystem for rommet (ventilasjon og gassdeteksjon). Det tas med ledninger til tekniske rom hvor kapasitet i dag ikke er tilstrekkelig slik at anlegg som ikke har kjøling kan få dette. Nødvendig investering vil være ca. 10 mill eks. mva.
6 Utskiftning av kjølemaskiner - kombinasjon med varmepumpe På bakgrunn av befaringer og mottatte data/dokumentasjon har vi foretatt vurderinger av nytt fyringsanlegg basert på varmepumpe for energibrønner i kombinasjon med eks. kjeleanlegg. Side 12/14 Eksisterende anlegg for vannbåren varme dekker stort sett ventilasjonsbehov. Det er også forvarming av varmt tappevann, men energiforbruk her anses å være lite. Eksisterende anlegg er basert på temperaturnivå 80/60 o c. Det er ikke plass i eksisterende kjølesentral til varmepumper/kjølemaskiner, rommet må enten utvides (ta noe plass fra UPS/batterirom hvor det er lite utstyr), alternativt må det fjernes 1, evt. 2 av 3 kjeler. Et tredje alternativ vil være en utvendig løsning i separat bygg. Utvidelse mot UPS/batteri medtatt i kostnader. Varmepumpen seriekobles med eksisterende kjeleanlegg som består av 2 stk. el. kjeler a 600 kw og 1 stk oljekjele med kapasitet 1160 kw. Topp/reservelast hentes herfra. For å få best mulig utnyttelse av varmepumpen anses det nødvendig å senke systemtemperatur til ca 60/40 o c. Dette medfører at eksisterende varmebatterier ikke kan benyttes. Det foreslås i stede for å etablere nye shuntkobling som kan tilkobles eksisterende kjølebatterier. Det forutsettes at det monteres kjølebatterier for aggregatene 36.01, 36.03 og 36.70. I tillegg må det foretas ombygginger for de aggregatene hvor det ikke er aktuelt med kjøling, dvs. 36.17 (glassgatene), 36.14 (garasje) og 36.15 (energisentral). 36.14 og 15 har lite krav til temperatur og det er sannsynligvis unødvendig å bygge om disse. Varmepumpeanlegget bør også dekke øvrige bygg som har vannbåren varme, dette gjelder Internat og gml. Undervisningsbygg. Varmesentral for disse byggene kan da fjernes (kan være aktuelt å beholde el. kjele dersom spissing av temp i radiatoranlegg blir nødvendig). I tillegg til å levere varme til skolen vil anlegget dekke kjølebehovet til eksisterende fan coils og kjøletak. Det vil også ha reservekapasitet selv etter evt. konvertering av eksisterende dx anlegg til isvann.
6.1 Historisk energiforbruk Registrert energiforbruk vannbåren varme (i h.h. til skolens EOS oppflg.) for perioden 2008-2010 er som følger: Side 13/14 2010 2 873 MWh 2009 2 250 MWh 2008 1 898 MWh Gjennomsnitt er da 2 340 MWh. Vannbåren forbruk til Internat/gml. Undervisningsbygg er da inkl. Ut fra kurver for timeverdier for skolens el. kjeler (eksl. Internat) kan man lese at det er store forskjeller i effektuttak dag/natt, noe som henger sammen med at det primært er ventilasjonsanlegg som er tilkoblet el. kjelen. Daguttak er periodevis > 700 kw, mens nattuttak er nede rundt 100 kw. Reg topp i 2008-09- 10 var h.h. vis 1020 kw (des) i 2008, 860 kw (jan) 09 og 995 kw (nov) 2010. De store forskjellene i effektbehov er uheldig i forhold til god utnyttelse av varmepumpen. Det vises også til diagrammer i vedlegg. 6.1.1 Dimensjonering Varmepumpeinstallasjon bør normalt dimensjoneres for 40-50 % av effektbehov. Effektuttak har vært rundt 1000 kw i snitt de siste åene, noe som da skulle tilsi at varmepumpen skal ha en effekt på ca. 400-500 kw. Effekttoppene er imidlertid få (det jevne uttaket ligger nok mellom 800 og 900 kw) og nattbehov beskjedent, det anses således viktig at varmepumpen ikke er for stor. Varmepumpeeffekt bør da ikke overstige 400 kw.
6.1.2 Kollektor Varmepumpe skal primært hente ut energi fra grunnen via vannbårne rørsystemer fra energibrønner. Dersom det dimensjoneres med en varmeoverføring på 30 W/lm blir det ca. 9000 lm brønn, dvs. 30 stk brønner a 300 lm e.l. Brønnene bør ha internavstand på ca. 10-15 m, noe som da krever et areal på ca. 4000 m 2. Kollektorrør legges i grøfter inn til fordelingsstokker hvor det etableres ventiler for avstengning og måling av vannmengder. Side 14/14 Kollektorsiden kan imidlertid få bidrag fra overskuddsvarme av vinterkjøling for datarom, el. tekniske rom. Pr. d.d. er det ca. 60 kw kjøleeffekt. I tillegg er det potensialet i 25-30 kw kjøleeffekt som kan konverteres fra dagens drift (dx anlegg). Brønnparken kan da reduseres med rundt 30 %. Det er foretatt prøvegraving i området i forbindelse med utvidelsen av Filmskolen. 1 2 av 3 hull var det ikke fjell på de 5 første lm, mens det i 3 hull ble registrert fjell (evt. stor steinblokk). På mottatt situasjonsplan synes det som om det er fjell i området (0-8 m dybde), men litt vanskelig å tolke hvor koter er satt. Det må eventuelt foretas en brønnboring og det anbefales parallelt en responstest for bedre å kunne dimensjonere en eventuell brønnpark. 6.1.3 Energidekning Varmepumpe basert på brønnpark vil normalt kunne dekke 85-90 % av totalt vannbåren energiforbruk. Her forventes imidlertid noe mindre konvertering da effektuttak har store døgnvariasjoner pga. at det kun er ventilasjonsanlegg som har vannbåren varme. Problem med høytemperatur 80/60 o c forutsettes løst ved å benytte kjølebatteriene som varmebatterier i vintersesong. Det vil uansett kunne «hjelpe» å installere noe akkumuleringsvolum slik at varmepumpene kan være i drift om natten også for å produsere varmt vann til akkumulator. Anlegget bør også dekke øvrige bygg på skolen som i dag har vannbåren varme (internat og gamle undervisningsbygg). Eksisterende el. kjeler, evt. oljekjele kan være topplast/reserve. Det monteres parallelt motorventiler på kjelene slik at vann sirkulerer på kjeler som er i drift. Jordvarmeanlegg er kostbare, beregnet investering er ca. 10 mill kr. eks. mva. Med vennlig hilsen Bjørn Setså Vedlegg: Tabell over skolens kjølesystemer Systembilder av isvannsanleggene Effektkurver for el. kjele Plantegning av skolen