Vedlegg C.4-5 Foranalyse fra SMI 6.08.06
Hundvåg skole tilbygg Foranalyse energiforsyning Skisseprosjekt smi energi & miljø as - Postboks 8034, 4068 Stavanger - www.smigruppen.no - post@smigruppen.no
Tittel Hundvåg skole tilbygg, foranalyse energiforysning Utførende organisasjon Oppdragsgiver smi energi & miljø as Stavanger Eiendom Postboks 8034, 4068 Stavanger Prof. O. Hanssensvei 7A, 40 Stavanger Tlf: 5 87 44 90 Kontakt: Silje Lyslo E-post: silje.lyslo@stavanger.kommune.no E-post: post@nirasnorge.no Webside: www.nirasnorge.no Prosjektansvarlig, utførende organisasjon Åsta Vaaland Veen avve@niras.com 406 36 439 Prosjektmedarbeidere Pål André Zazzera Johansen (smi energi & miljø as) Pål Bårdsen (smi energi & miljø as) Sammendrag Det er gjennomført foranalyse energiforsyning for 4 alternative løsninger. Alternativ 4 med varmepumpe med energibrønner, elektrokjel og tilknyttning av varmesentral til det tilliggende gymbygget kommer gunstigst ut totalt sett, og anbefales som energiforsyningsløsning Det anbefalte alternativet har lavest diskontert LCC i livsløpet, og gir i tillegg lavest energiforbruk dersom nybygget settes i kontekst med gymbygget. Alternativ og inkluderer kun forsyning av nybygg. Alternativ a, a, 3a og 4 inkluderer begge bygg. Se avsnitt.6 for beskrivelse av alternativene. Prosjektnr 0877 Dato 6.08.06 Rådgiver Pål André Johansen(smi energi & miljø as) Kvalitetssikrer Åsta Vaaland Veen(smi energi miljø as) Utgave 0 Signatur PAJO Signatur AVVE side av 3
Innholdsfortegnelse Generelt... 4. Forutsetninger... 4.. Lov- og forskriftskrav... 4.. Byggspesifikke forutsetninger... 4 Energi- og effektbehov... 5. Forutsetninger energi- og effektbehov... 5. Energibehov... 6.. Energibehov oppsummert... 6.. Energibehov nybygg... 7..3 Energibehov gymbygg... 8 Energibehovet til gymsalen er beregnet til totalt 7 90 kwh.... 8.3 Effektbehov... 8.3. Effektbehov oppsummert... 9.3. Effektbehov nybygg... 9.3.3 Effektbehov gymbygget....3.4 Effektbehov begge bygg....3.5 Beregningsgrunnlag energi- og effektbehov...3.4 Alternative energikilder...3.5 Ekskludering av teknologier...5.6 Aktuelle energiforsyningsløsninger...7.7 Lønnsomhetsbetraktning energiforsyning...8.8 LCC-analyse...0.8. Resultat LCC-analyse 5 år...0.8. Resultat LCC-analyse 30 år....8.3 Resultat LCC-analyse 60 år....8.4 Livsykluskostnader og energipris....9 Arealbehov....0 Støy.... Ytre miljø...3.. Kuldemedier...3.. CO og NO x -utslipp...3. Anbefaling valg av energiløsning...3 3 Støttemuligheter...3 side 3 av 3
Generelt Det skal bygges et tilbygg til Hundvåg skole for å ivareta behovene for skolens spesialfag (sløyd, kunst og håndtverk) og kulturskolen. Tilbygget omfatter 5 m BTA, som tilsvarer ca 050 m BRA.. Forutsetninger.. Lov- og forskriftskrav Ut over kravene i teknisk forskrift stilles det krav om minimum energiklasse B for nybygget. Tilbygg og omkringliggende bygg har takflater som kan være egna for solenergi. I henhold til teknisk forskrift 4-4-() skal bygninger over 000 m BRA ha energifleksible varmeløsninger, som skal dekke minst 60%av normert netto varmebehov i henhold til NS 303. Varmeforsyning skal tilrettelegges for lavtemperatur varmeløsning, med turtemperatur på 60 C eller lavere ved dimensjonerende forhold. Dette gjelder ikke for varmt tappevann. I henhold til 4-4 () er det ikke anledning til å installere fossil varmekilde... Byggspesifikke forutsetninger Nybygget vil inngå som en del av en større bygningsmasse, der de andre byggene er direkte elektrisk oppvarmet. Det foregår planlegging av energieffektiviseringstiltak i gymsalbygget på skolen, og byggeprosjektet og energieffektiviseringstiltaket må ses i sammenheng, selv om prosjektene finansieres av ulike avdelinger. Lyse har et mindre fjernvarmenett på Hundvåg, men de har ikke kapasitet til å forsyne flere bygg, og heller ikke planer om å utvide kapasiteten. Det er altså ingen tilknytningsplikt eller tilknytningsmulighet for fjernvarme. Energieffektivisering av gymbygg innebærer i utgangspunktet utskifting av fem ventilasjonsanlegg, som skal samles i et stort nytt. Ventilasjonsanleggene i bygget benyttes som romoppvarming, og er operative hele døgnet. Det nye anlegget vil få høy varmevirkningsgrad, og det er i utgangspunktet tenkt elektriske varmebatterier. Romvarme til gymsal forsynes fra ventilasjonsanlegget, via omluft utenfor driftstid. Gymsalen inneholder også tappevannsberedning. Tappevannsberedning er per i dag direkte elektrisk. Det er også tappevannsberedning i selve skolebygget, der eksisterende bygg allerede er koblet på, og det blir sannsynligvis mest naturlig å koble tilbygget til samme varmtvannsforsyning. side 4 av 3
Energi- og effektbehov Energi- og effektbehov for varme og elektrisk energi for nybygg og eksisterende gymsal er beregnet i SIMIEN v6.00. Simienmodell for nybygg er basert på skisser fra BARK arkitekter datert 06.05.06. Antall og størrelse vinduer er estimert, da vindusstørrelse og plassering ikke er vist fullstendig på tegninger.. Forutsetninger energi- og effektbehov Følgende ytelser er lagt til grunn for beregninger av energi- og effektbehov. Bygningsdel/system Ytelse nybygg Ytelse gymsal Kommentar/Kilde Yttervegg [W/mK] 0,8,05 Gulv mot Grunn 0,8,86 [W/mK] Gulv mot det fri [W/mK] 0,8 - Yttertak [W/mK] 0,8,05 Vinduer, dører og porter [W/mK] 0,8,7 Enkelte vinduer,6 Lekasjetall (N50) [h-],5 3,0 Normalisert 0,09 0,05 kuldebroverdi [W/mK] Delta T vannbåren oppvarming ventilasjon [C ] 0 0 På gymbygg er ventilasjonsbatteri i utgangspunktet tenkt elektrisk. Men gjør vurdering med SPP vannbåren oppvarming ventilasjon [kw/ (l/s)] Effektbehov tappevann [W/m] Effektbehov Teknisk utstyr [W/m] Effektbehov belysning [W/m] Varmetilskudd personer [W/m] Normal tilluftstemperatur (sommer) [C ] Luftmengder CAV gjennomsnitt/utenfor vannbårent batteri 0,5 0,5 Se over,9,9 NS 303 I realiteten kan dette tallet være lavere i nybygget og høyere i gymbygget. Antar at snittet blir relativt riktig. 6 6 NS 303 5 0 For nybygg er verdien lavere enn NS 303 NS 303 Variabel 6-9 C, 9 C ikke kjølemulighet 0/0 Luftmengde utenfor driftstid vil variere side 5 av 3
driftstid[m3/t m] SFP ventilasjonsanlegg [kw/ (m3/s)] ved kontroll mot Tek og ved energimerking,5,5 For nominell luftmengde Temperaturvirkningsgrad 0,83 0,83 varmegjenvinner ventilasjonsanlegg Vinduer/BRA 9% 8,5%. Energibehov Energibehovet for gymsal er berenget med utgangspunkt i oppgradert ventilasjonsanlegg med ytelser som i tabell i avsnitt.... Energibehov oppsummert Energibehov nybygg Energibehov gymsal* Varmebehov [kwh/år] 0 000 romoppvarming 0.000 tappevann 45.000 romoppvarming 4.000 tappevann El. Spes. behov Totalt energibehov [kwh/år] [kwh/år] 36.000 66.000 kwh IR Energibehovet for nybygget er vist i tabellen over. Tappevannsbehovet er basert på standard m -verdier for skolebygg. Romoppvarming i nybygg er hovedsakelig vannbåren varme til rommene, med noe ventilasjonsvarme. Romoppvarming i gymsal er stort sett oppvarming av ventilasjonsluft (også omluft) til luftbåren oppvarming, i tillegg til noe gulvvarme i garderober. El. Spesifikt behov er energi som kun kan dekkes av elektrisitet, slik som viftedrift, internlaster og belysning. side 6 av 3
.. Energibehov nybygg Årlig energibudsjett b Ventilasjonsvarme,3 % Tappevann 5,9 % a Romoppvarming 7,5 % Vifter 4,5 % 3b Pumper,4 % 5 Teknisk utstyr 0,9 % 4 Belysning 7,4 % a Romoppvarming 8405 kwh b Ventilasjonsvarme (varmebatterier) 564 kwh Varmtvann (tappevann) 063 kwh 3a Vifter 9707 kwh 3b Pumper 966 kwh 4 Belysning 650 kwh 5 Teknisk utstyr 3977 kwh 6a Romkjøling 0 kwh 6b Ventilasjonskjøling (kjølebatterier) 0 kwh Totalt netto energibehov, sum -6 66893 kwh Oversikt over energibehov fordelt på de ulike energipostene i nybygget Nybygget har ett beregnet totalt energibehov på 66893 kwh,hvor romvarme utgjør største delen. Levert energi til bygget vil avhenge av valgt energikilde. side 7 av 3
..3 Energibehov gymbygg Årlig energibudsjett a Romoppvarming 50, % b Ventilasjonsvarme 0,9 % 5 Teknisk utstyr 7,9 % Tappevann 6,0 % 4 Belysning 3, % Vifter,7 % a Romoppvarming 3935 kwh b Ventilasjonsvarme (varmebatterier) 4847 kwh Varmtvann (tappevann) 3708 kwh 3a Vifter 660 kwh 3b Pumper 0 kwh 4 Belysning 30056 kwh 5 Teknisk utstyr 8034 kwh 6a Romkjøling 0 kwh 6b Ventilasjonskjøling (kjølebatterier) 0 kwh Totalt netto energibehov, sum -6 790 kwh Energibehovet til gymsalen er beregnet til totalt 7 90 kwh..3 Effektbehov Effektbehov for rom- og ventilasjonsvarme er basert på vintersimuleringer for byggene. Effektbehov for tappevann er beregnet ut fra standardverdier for tappevannsbehov i NS303 og forutsetter ideell akkumulering. Dvs at effektbehovet for tappevann er fordelt jevnt over hele døgnet. side 8 av 3
.3. Effektbehov oppsummert Effektbehov nybygg Effektbehov romog ventilasjonsvarme Effektbehov Tappevann Beregnet grunnlast Beregnet spisslast 5 kw kw kw 7 kw Effektbehov begge bygg 93 kw 5 kw 39 kw 98 kw.3. Effektbehov nybygg [W] Varighet effekt kjøling og oppvarming 0000 5000 0000 5000 0 Tid [h] 0 000 000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 Varighetskurve oppvarmingsanlegg Varighetskurve varmebatterier (ventilasjon) side 9 av 3
Dekningsgrad effekt/energi oppvarming Effekt (dekning) Dekningsgrad energibruk 3 kw (90 %) 00 % 0 kw (80 %) 00 % 8 kw (70 %) 00 % 5 kw (60 %) 99 % 3 kw (50 %) 98 % 0 kw (40 %) 93 % 8 kw (30 %) 83 % 5 kw (0 %) 63 % 3 kw (0 %) 35 % Nødvendig effekt til oppvarming av tappevann er ikke inkludert - Når samtidighet hensyntas blir spisseffekten ca 5 kw, med kw til tappevann blir total spisslast 7 kw. Av dette bør grunnlast være rundt 0 kw for rom- og ventilasjonsvarme, som vil dekke litt over 93% av energibehovet. I tillegg kommer tappevannet, hvor grunnlastens størrelse vil avhenge av teknologien. Med en varmepumpe som klarer 70% av temperaturøkningen, vil effektbehovet til tappevannet utgjøre,4 kw på grunnlasten. Total beregnet grunnlast ved varmepumpe blir da ca kw. Grunnet dager med lavere internlaster og behov for redudans i varmesystemet bør varmeforsyningen til spisslasten dimmensjoneres like stort som hele spisslasten. side 0 av 3
.3.3 Effektbehov gymbygget [W] Varighet effekt kjøling og oppvarming 70000 60000 50000 40000 30000 0000 0000 0 Tid [h] 0 000 000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 Varighetskurve oppvarmingsanlegg Varighetskurve varmebatterier (ventilasjon) Effekt (dekning) Dekningsgrad effekt/energi oppvarming Dekningsgrad energibruk 74 kw (90 %) 00 % 66 kw (80 %) 00 % 58 kw (70 %) 00 % 50 kw (60 %) 99 % 4 kw (50 %) 97 % 33 kw (40 %) 9 % 5 kw (30 %) 80 % 7 kw (0 %) 6 % 8 kw (0 %) 33 % Nødvendig effekt til oppvarming av tappevann er ikke inkludert - side av 3
Dimensjonerende verdier Beskrivelse Verdi Tidspunkt Maks. samtidig effekt varmebatterier: 35,6 kw / 6, W/m² 07:00 Totalt installert effekt varmebatterier 40,8 kw / 30,0 W/m² 07:00 Maks. samtidig effekt romoppvarming: 68,0 kw / 50,0 W/m² 07:00 Totalt installert effekt romoppvarming 68,0 kw / 50,0 W/m² 07:00 Min. romlufttemperatur: 9,0 C 07:00 Min. operativ temperatur: 7,7 C 07:00 Maksimal CO konsentrasjon (Bygg 4) 540 PPM 09:30 Grunnlast for rom- og ventilasjonsvarme vil være rundt 33 kw, med en spisslast på 8 kw. Effektbehovet til tappevann utgjør,6 kw. Ved bruk av varmepumpe vil grunnlasten dekke 70% av effektbehovet for tappevann som blir,3 kw som grunnlast. Effektbehovet til gymbygget blir da ca. 85 kw i spisslast, og 35 kw grunnlast. Bygget har elektrsik romvarme, og det er ikke vurdert som aktuelt å legge om til vannbåren romvarme, slik at en vannbåren løsning vil kun kunne dekke tappevann og ventilasjonsvarme på bygget..3.4 Effektbehov begge bygg Effekt (dekning) Dekningsgrad effekt/energi oppvarming Dekningsgrad energibruk 84 kw (90 %) 00 % 74 kw (80 %) 00 % 65 kw (70 %) 00 % 56 kw (60 %) 99 % 47 kw (50 %) 97 % 37 kw (40 %) 93 % 8 kw (30 %) 83 % 9 kw (0 %) 66 % 9 kw (0 %) 39 % Nødvendig effekt til oppvarming av tappevann er ikke inkludert - Effektbehovet når begge byggene simuleres sammen, og det derfor tas hensyn til samtidighet er 93 kw i spisslast og 36 kw i grunnlast på oppvarming. I tillegg kommer tappevann med en grunnlast på rundt 3 kw og en spisslast på 5 kw. side av 3
.3.5 Beregningsgrunnlag energi- og effektbehov Følgende verdier legges til grunn for vurdering av varmeanlegg nybygg: Verdi Kommentar Spisseffekt varme 7 kw Inkludert tappevann Grunnlast varme kw Inkludert tappevann Energibehov 8 450 kwt romvarme Energibehov 0 63 kwt Tappevann Energibehov 564 kwt ventilasjonsvarme For de alternativene som inkluderer varmeforsyning til gymbygget Spisseffekt varme, 98 kw Inkludert tappevann begge byggene Grunnlast varme 39 kw Inkludert tappevann begge byggene Energibehov 4 39 kwt Tappevann Energibehov 5 33 kwt ventilasjonsvarme.4 Alternative energikilder Det er flere alternative energikilder til oppvarming og kjøling i bygget. Har i tabellen under listet alternativer med merknader om fordeler og ulemper. Energikilde Fordeler Ulemper Fjernvarme «Grønn» energi i forhold til Kan få høye dekningsbidrag energimerke Lite plasskrevende Lav installasjonskost Grunnlast og spisslast Varmepumpe Gunstig for energimerke Normalt lav maksimal med Kan kombineres med forvarming turtemperatur energibrønner av ventilasjonsluft ved frikjøling, eller direkte frikjøling mot brønner. Separat spiss / backupkilde må installeres Ingen synlige installasjoner utendørs Kjølemiddel kan være miljøskadelig Kjølemiddel kan være naturlig og miljøvennlig Dekker ikke hele varmebehovet til romoppvarming og tappevann Varmepumpe Gunstig for energimerket Normalt lav maksimal med Rimelig installasjon turtemperatur tørrkjølere Lav varmeeffekt ved lave utetemperaturer. Dekker ikke hele varmebehovet til side 3 av 3
romoppvarming og tappevann Utedel nødvendig Gass Uaktuelt med revidert teknisk forskrift 06 Elektrokjel Rimelig installasjon Høy energipris når effektledd medregnes Kan kun brukes som spisslast og backup Biogass Gunstig for energimerke Enkel effektregulering Relativt rimelig installasjon Lite plassbehov i forhold til effekt. Positivt i forhold til klimagassregnskap Grunnlast og spisslast Krav til sertifisering av driftspersonell Krav til årlig sertifisering Krav til 3. parts verifisering hvert annet år. Krav til plassering i bygg Høy energipris Behov for pipe Satsingen på biogass er primært for bruk i kjøretøy Bioenergi Med trepellets Bioenergi med briketter Bioenergi med flis Gunstig for energimerke Kompakt og enkelt anlegg Høy turtemperatur Skalerbart Grunnlast og spisslast Rimelig brensel Ikke krav om årlig sertifisering av anlegg som for gass Brensel kan lagres over lang tid. Relativt rimelig installasjon Positivt i forhold til klimagassregnskap Gunstig for energimerke Enkelt anlegg Høy turtemperatur Høy energitetthet i brensel Skalerbart Lav energipris Ikke krav om årlig sertifisering av anlegg som for gass Brensel kan lagres over lang tid. Kan være både grunn og spisslast Positivt i forhold til klimagassregnskap Gunstig for energimerke Lav energipris Høy turtemperatur Noe mer plasskrevende enn fjernvarme og gass Krever leveranse av brensel med bil Behov for pipe Mer plasskrevende enn fjernvarme og gass Krever leveranse av brensel med bil For lavt behov til optimal kjelestørrelse. Behov for pipe Krever større grad av vedlikehold Relativt plasskrevende Forholdsvis lav energitetthet krever stor lagersilo side 4 av 3
Skalerbart Ikke krav om årlig sertifisering av anlegg som for gass Kan være både grunn og spisslast Positivt i forhold til klimagassregnskap Biokjele med Gunstig for energimerke kogenerering Lav energipris varme og Produserer elektrisitet strøm Høy turtemperatur Kan være både grunn og spisslast Positivt i forhold til klimagassregnskap Bioolje Gunstig for energimerke Lite plassbehov Enkelt og kompaktt anlegg Høy energitetthet (lite lagerbehov) Høy turtemperatur Skalerbart Positivt i forhold til klimagassregnskap Solseller Gunstig for energimerke Enkel installasjon Positivt på energimerke «Grønn» profilering Positivt i forhold til klimagassregnskap Lang levetid Lav vekt Solfangere Gunstig for energimerke Positivt på energimerke Lav kost Kan være gunstig sammen med energibrønner ved varmebehov Positivt i forhold til klimagassregnskap Vindmølle Produserer elektrisitet Gunstig for energimerke Gode støtteordninger Positivt i forhold til klimagassregnskap Krever leveranse av brensel med bil Krav til driftspersonell For lavt behov til optimal kjelestørrelse. Behov for pipe Plasskrevende Kostnadskrevende Krevende drift Støyer noe Behov for pipe Høy energipris Krever leveranse av brensel med bil Krav til driftspersonell Krav til 3. parts verifisering hvert annet år. Behov for pipe Krever større grad av vedlikehold Ikke til spisseffekt Relativ lav virkningsgrad Høy kost Ikke til spisseffekt eller grunnlast Byggene har lavt (ingen) varmebehov når solinnstrålingen er høyest Plassering på tomt vanskelig Topografi lite egnet støy.5 Ekskludering av teknologier Noen av disse teknologiene for energiforsyning antas å være uaktuelle for Hundvåg skole. Dette gjelder naturgass, bioenergi basert på briketter/pellets, biokjel med kogenerering, bioolje og vindmøller. side 5 av 3
Naturgass er uaktuelt fordi det er forbud mot fossil energiforsyning i ny teknisk forskrift. Fjernvarme er uaktuelt da Lyse ikke har kapasitet eller planer om utvidelse for sitt fjernvarmeanlegg på Hundvåg. Varmebehovet vurderes å være for lavt til å få installert flis- eller brikettfyrte anlegg med hensiktsmessig størrelse. Det vurdres også at varmebehovet er for lavt til å få ut noen særlig elproduksjon fra biokjel med kogenerering. Bioolje vurderes å gi for store utfordringer med hensyn på drift- og vedlikehold i forhold til varmebehovet. Det vurderes ikke som en mulighet å oppføre vindmølle på tomta. side 6 av 3
.6 Aktuelle energiforsyningsløsninger Alternativene som står igjen er varmepumpe med elektrokjel som spisslast og pelletskjel. Solceller og solfangere er mulige supplement. Alternativ Varmepumpe luft-vann kun kun nybygg Alternativ er en luft vann varmepumpe med el. kjel for spisslast som varmekilde for bygget. Det er beregnet med en energidekningsgrad på varmepumpen på 90% romvarme og 70% tappevann. Det er beregnet med en COP på, for varmepumpen (NS303). Levetid på varmepumpen er vurdert til 5 år. Utedel er vurdert til å måtte skiftes ut hvert 0. år. Alternativ a Varmepumpe luft-vann kun nybygg Alternativ a er som alternativ, men inkluderer også energikostnader for gymbygget med direkte elektrisk forsyning. For å gi ett bedre sammenligningsgrunnlag mot alternativ 3 og 4. Alternativ Varmepumpe med energibrønner kun nybygg Alternativ er en varmepumpe som henter varme fra brønner boret under nybygget. Spisslast er dekket av el. kjel. Brønnene gir varmepumpen jevnere driftsforhold, og er simulert med en økt COP fra alternativ. Det er beregnet med en COP på,7 (NS303). Løsningen med energibrønner har også lengre levetid enn luft til luft, vurdert som 0 år. Alternativ a Varmepumpe med brønner kun nybygg Alternativ a er som alternativ, men inkluderer også energikostnader for gymbygg med direkte elektrisk forsyning. For å gi ett bedre sammenligningsgrunnlag mot alternativ 3 og 4. Alternativ 3 Varmepumpe luft-vann tilkoblet nybygg og gymbygg Alternativ innebærer at varmesystemet kobles til tappevann og ventilasjonsvarmesystemene i gymbygget. Luft til vann varmepumpe benyttes. Dette alternativet er ikke beregnet, da nytt ventilasjonsaggregat i gymbygget vil fjerne behovet for ventilasjonsvarme utenom de aller kaldeste dagene (se avsnitt.3.3), når en luftvann varmepumpeløsning ikke vil ha sterkt redusert COP og effekt. Når i tillegg energibruken til tappevannet er så lavt, så er energibehovet til gymbygget som kan forsynes av en felles varmesentral så lavt at det er vurdert til ikke kostnadsnyttig. Alternativ 3a Varmepumpe luft-vann tilkoblet nybygg og gymbygg (Oppvarming gymbygg gjennom ventilasjonsvarme utenfor driftstiden.) Som alternativ 3, men med utstrakt bruk av omluft på gymbygget utenfor driftstiden. Målet vil være å erstatte mest mulig av romvarmen på gymbygget, som er elektrisk, med ventilasjonsvarme som får energien fra varmepumpen. Det er ikke medtatt noen endringer i varmeanlegget utover endring i drift. side 7 av 3
Varmepumpen vil dekke 70% av tappevannsbehovet og 90% av ventilasjonsvarmen i gymbygget. Alternativ 4 Varmepumpe med brønner tilkoblet nybygg og gymbygg (Oppvarming gymbygg gjennom ventilasjonsvarme utenfor driftstiden.) Som alternativ 3, men med varmepumpe med energibrønner som beskrevet i alternativ. Det er for alle alternativene brukt en dekkningsgrad på 90% åp rom- og ventilasjonsvarme, og 70% på tappevann for varmepumpen. Resterende energibehov dekkes av el. kjel. Solfangere/solseller Ved bruk av varmepumper med energibrønner kan solfangere benyttes, da disse kan lagre varme om sommeren i grunnen for utnyttelse i fyringssesongen. Uten energibrønner vil mye av den tilgjengelige energien gå tapt, da varmeforsyningen til disse er størst når energibehovet er minst, spesielt på skoler som heller ikke har tappevannsbehov om sommeren. Solseller vil ha dårligere virkningsgrad, men energien fra disse vil kunne selges når det er overskudd på energi. Taket på nybygget er rundt 560 m. Dersom det installeres 300 m solfangere vil disse med optimal vinkling og full utnyttelse av energien kunne produsere 90 000 95 000 kwh varme per år, avhengig av valgt teknologi. På en skole er det ikke drift på den tiden av året der solfangeren leverer mest varme, og man vil ikke få utnyttet potensialet til solfangerne. Dersom solfangere skal installeres på en skole må det være en forutsetning at dette skjer i forbindelse med varmepumpe med energibrønner, slik at man kan bruke solvarmen om sommeren til å lade brønnene. Solceller vil kunne produsere rundt 36 000 kwh elektrisitet i året, gitt tilsvarende forutsetninger. Solfangere/solceller kan anskaffes fra 5000/6000 kr/m ekskl mva, alt inkludert, litt avhengig av av størrelsen på anlegg..7 Lønnsomhetsbetraktning energiforsyning Energiforsyningen har kostnader relatert til installasjon, drift og vedlikehold. De forskjellige løsninger har forskjellig levetid, vedlikeholdsbehov og energipriser. De ulike alternativene er satt opp i et foreløpig regneark hvor løsningene evalueres over tid. Kostnader som er felles for alle løsningene er ikke tatt med (Slik som intern rørføring, sirkulasjonspumper og styring i bygget.) I tillegg til rene lønnsomhetsbetraktninger vil også problemstillinger i forhold til miljø, drift og vedlikehold samt ambisjonsnivå spille inn, dette er vurdert i eget avsnitt under. side 8 av 3
Det er gjort vurderinger med middels energipris for de forskjellige energikilder. Energipriser er vurdert ut fra midlere energikost og inkluderer effektledd, nettleie etc. Det er benyttet en energipris på kr/kwh for elektrisitet. Følgende alternativer er vurdert med investeringskost (uten intern fordeling, styring etc som vil være likt for alle alternativene) Alternativ Beskrivelse Investering Varmepumpe luft-vann nybygg Kr 3 99 Varmepumpe energibrønner nybygg Kr 359 500 3 Varmepumpe luft vann nybygg og gymbygg Kr 408 697 4 Varmepumpe energibrønner nybygg og gymbygg Kr 758 697 Følgende forutsetninger er gjort under estimering og beregninger: Alternativ Det er medtatt varmepumpe ( kw) og akkumulatortank på 000l, samt elektrokjel 30 kw. 5 års levetid for varmepumpe, 0 år på ute enhet. Alternativ a Som alternativ, men det er medtatt energikostnader for gymbygget. Alternativ Som alternativ, med kostnader for boring av brønn i tillegg. 0 års levetid for varmepumpe. Alternativ a Som alternativ, men det er medtatt energikostnader for gymbygget. Alternativ 3a Som alternativ, med kostnader for rør, ventiler og isolasjon til fordeling til gymbygg i tilegg. Alternativ 4 Som alternativ 3, med kostnader for boring av brønn i tillegg. side 9 av 3
.8 LCC-analyse Det er utført LCC-analyse i henhold til NS 3454:03. Analysen er utført i egenutvilket beregningsverktøy i MS Excel med tabeller for årlig kontantstrøm. Det er beregnet total diskontert livssykluskostnad og årskostnad. Kalkulasjonsrente er satt til 5%. LCC-analyse er utført med analyseperiode 5, 30 og 60 år. Inndata for priser, utskiftningsintervall / levetid, drift og vedlikehold er hentet fra leverandører og entreprenører innen respektive fagområde. Avhendingskostnader er forutsatt å være lik for alle alternativene, og en liten andel av totalkost, og er derfor satt lik null. Det er ikke medregnet renholds- og forvaltningskostnader, da dette anses som ikke relevant..8. Resultat LCC-analyse 5 år. Med beregningsperiode 5 år, kommer alternativ 4 best ut i livssykluskostnad. Tas bare nybygget i betraktning, vil alternativ komme best ut. Men forskjellen på alternativ og er liten. side 0 av 3
.8. Resultat LCC-analyse 30 år Med beregningsperiode 30 år, kommer alternativ 4 best ut i livssykluskostnad. Tas bare nybygget i betraktning, vil alternativ komme best ut. Men forskjellen på alternativ og er liten..8.3 Resultat LCC-analyse 60 år Med beregningsperiode 60 år, kommer alternativ 4 best ut i livssykluskostnad. Tas bare nybygget i betraktning, vil alternativ komme best ut. Men forskjellen på alternativ og er liten. side av 3
.8.4 Livsykluskostnader og energipris Det er gjort kontrollberegninger med strømpris på 60 øre/kwh og 0 øre/kwh for å se hvordan strømpris påvirker livssykluskostnaden. Forholdet mellom de ulike alternativene endrer seg ikke med energipris, og konklusjonen blir den samme..9 Arealbehov De alternative løsningene vil ha forskjellig plassbehov i bygget. Plassbehov har også en kostnadsside, men denne kostnaden medtas ikke i lønnsomhetsvurderingene. Vi har ekskludert alle teknologier som har plassbehov utenfor bygget. Både kjøle og varmeløsningene vil kunne løses på en kompakt måte, men rommets geometri, krav til plass for vedlikehold, utskifting og eventuelle avlastingsflater vil medføre hvor stor plass man må sette av til de forskjellige løsningene. Tabellen under vurderer de forskjellige alternativene i forhold til plassbehov i forhold til alternativ a I tilegg for alternativ og 3 kommer plassbehov til utedel, som ikke er medtatt i arealbehovet. Det vil være mulig å plassere et felles teknisk rom i kjelleren på gymsal. Alt. Beskrivelse Plassbehov utover referanse [m] 0 Referanse 0 3 4 4 4 Kommentar.0 Støy Det kan være utfordringer med tanke på støy knyttet til varmepumper. Riktig dimensjonering av utstyr og tekniske rom vil minimere støy. For luft-til-vann varmepumpe vil det forekomme noe støy til omgivelsene, mens en varmepumpe med energibrønner vil ha mindre støy, da maskineriet er plassert innendørs side av 3
. Ytre miljø.. Kuldemedier Det vil bli kvoteregulering på medier med høy GWP(global warming potential) fra 00, og slike medier bør ungås i installasjonen. I forespørsel bør det etterspørres kuldemedier med ODP=0 og GWP<5... CO og NO x -utslipp Det er ikke beregnet konkrete verdier for CO og NO X utslipp for energiløsnigene. Ettersom energiløsningene baserer seg på elektristet vil utslippene per kwh levert være den samme, og løsningen med lavest levert kwh vil således ha lavest energiutslipp. For alternativ og er det kun nybygget som vurderes, men for de andre alternativene så tas gymbygget, som ikke direkte er en del av prosjektet, med slik at alternativene ikke er direkte sammenlignbare.. Anbefaling valg av energiløsning Det anbefales å gå for alternativ 4 med varmepumpe med energibrønnes som også forsyner gymbygget. Det anbefales å optimalisere ytelse på varmepumpe, kjølemaskiner og tilhørende akkumulering slik at livssykluskostnad reduseres ytterligere. Varmepumpe med energibrønner kommer best ut uavhengig av om ny bygget ses alene eller settes i kontekst med dret tilliggende gymbygget. 3 Støttemuligheter Det kan være mulig å få støtte til etablering av varmesentral under Enovas «støtte til etablering av varmesentral dersom varmepumpeløsning med energibrønner velges og gymbygget forsynes fra varmesentralen. Forventet støttebeløp 600 kr/kw. Det vil si ca 64.000 kr dersom begge byggene tilkobles løsning med energibrønner. side 3 av 3