AFGANGSPROJEKT 4.A TEKNISKE LØSNINGER MED BESPARELSES POTENTIALE

Transkript

1 AFGANGSPROJEKT 4.A TEKNISKE LØSNINGER MED BESPARELSES POTENTIALE VADUMHALLEN PROJEKT 4.A 15. JUNI 2012 UNIVERSITY COLLAGE NORDJYLLAND Kilde: KENNETH CHRISTENSEN ENERGITEKNOLOGSTUDERENDE 4. SEMESTER Side 1 af 52

2 TITELBLAD TEKNISKE LØSNINGER MED BESPARELSES POTENTIALE VADUMHALLEN PROJEKT 4.A 15. JUNI 2012 KENNETH CHRISTENSEN ENERGITEKNOLOGSTUDERENDE 4. semester energiteknolog FORORD Det har været forsøgt fra starten af at finde et projekt, med masser af udfordringer. Valget gik derfor på sportshallen i Vadum. Grunden til jeg også valgte Vadumhallen var at jeg ved et rutinetjek, tjekkede afkølingen på fjernvarmen, og opdagede at den årlige afkøling kun var på 18,6 C 1. Jeg så det derfor som en chance for at gøre en forskel for Vadumhallen, da en afkøling på 18,6 C ikke er noget man støder på hver dag. Desuden er Vadumhallen en kombineret sports og svømmehal hvilket også har sine udfordringer både beregningsmæssigt og energimæssigt. Jeg har fået en massiv opbakning fra Energicenter Aalborg, som har stillet måleudstyr, lokaler samt litteratur til rådighed. Hvilket har motiveret min arbejdsproces. En stor tak til Christian Byrjalsen Energicenter Aalborg, for sammenarbejdet det har været en stor hjælp. 1 Se udregning i afsnittet beregninger forbrug fjernvarme Side 2 af 52

3 INDLEDNING 6 PROBLEMFORMULERING 7 PROJEKTBERIVELSE 7 PROBLEMFORMULERING 8 ENERGIRAPPORT FOR FØGLENDE EJENDOM 10 BAGGRUND 10 GENEREL INFORMATION 11 OVERSIGTSBILLEDE 12 SPORTSHAL 13 SVØMMEHAL 13 TENNIS KLUBHUS 15 FORBRUG 16 FJENVARME 16 EL 17 VAND 18 NØGLETAL FJERNVARME GENNEMGANG 20 GENERELT 20 HVAD HAR VI GENNEMGÅET 20 FJERNVARME 20 VENTILATION 23 Side 3 af 52

4 MÅLINGER 24 VEKSLER FORDELING FJERNVARME PERIODEMÅLING TIL FJERNVARMEFORDELING KWH VEKLSER VARMT BRUGSVAND PERIODEMÅLING TIL VEKSLER VARMT BRUGSVAND FLOW M³/H PERIODEMÅLING TIL VEKSLER VARMTBRUGSVAND FREMLØB SEKUNDÆRSIDE C PERIODEMÅLING TIL VEKSLER VARMT BRUGSVAND RETUR PRIMÆR C PERIODEMÅLING TIL TEKNISKE INSTALLATIONER 29 VEJERKOMPENSERING 29 CTS VENTILATION VARME 29 FOKUSOMRÅDER 30 VEKSLER HOVEDKREDS 30 OVERDÆKNING AF 25M BASSIN 30 GENVENDING AF VARME AFKASTLUFT SVØMMEHAL MED VARMEPUMPE 31 SOLCELER 32 ENERGIBESPARELSER 33 VEKSLER HOVEDKREDS ALLE TILBUD OG OVERSLAGSPRISER ER UDEN MOMS 33 BESPARELSER HOVEDKREDS 33 OVERDÆKNING AF 25M BASSIN - ALLE TILBUD OG OVERSLAGSPRISER ER UDEN MOMS 34 ANVENDTE VÆRDIER 34 REDUKTION VANDFORDAMPNING 34 SPARET VANDOPVARMNING VANDFORDAMPNING VENTILATIONSVARME 35 INVESTERING 35 OVERSKUDSVARME VENTILATION SVØMMEHAL MED VARMEPUMPE - ALLE TILBUD OG OVERSLAGSPRISER ER UDEN MOMS 36 BESPARELSER VARMEGENVENDING AFKASTLUFT 36 SOLCELLER - ALLE TILBUD OG OVERSLAGSPRISER ER UDEN MOMS 37 ANVENDTE VÆRDIER 37 INVESTERING 38 Side 4 af 52

5 SAMLET ENERGIBESPARELSER 39 BESPARELSER FJERNVARME 39 BESPARELSER EL 40 KONTAKT OPLYSNINGER 41 OVERDÆKNING AF BASSIN 41 OVERSLAGSPRIS FRA DENFORM LUX A/S 41 OVERSKUDSVARME VENTILATION SVØMMEHAL MED VARMEPUMPE 41 TILBUD FRA CRONBORG APS 41 ANVENDTE ENERGIPRISER UDEN MOMS 41 BILAG 42 GENERELE FORMLER ØKONOMI 42 BEREGNINGER FORBRUG FJERNVARME 42 BEREGNINGER HOVEDVEKSLERKREDS 43 PERIODE MÅLING AF HOVEDVEKSLERKREDS DATO TIL BESPARELSER HOVEDKREDS 44 BEREGNINGER OVERDÆKNING 25M BASSIN 45 ANVENDTE VÆRDIER 45 REDUKTION VANDFORDAMPNING 45 SPARET KWH VANDOPVARMNING VANDFORDAMPNING VENTILATIONSVARME 46 SPARET KR VANDOPVARMNING VANDFORDAMPNING VENTILATIONSVARME 47 BEREGNINGER SOLCELLER 48 INVESTERING 49 KONKLUSION 50 ENERGIOPTIMERING AF EKSISTERENDE VARMEINSTALLATIONER 50 INNOVATIVE SAMT ALTERNATIVE LØSNINGSFORSLAG 50 INDHENTNING AF NØDVENDIGE TILBUD 51 ØKONOMISKE SAMT TEKNISKE BEREGNINGER 51 LITTERATURLISTE 52 Side 5 af 52

6 INDLEDNING Dette afsluttede eksamens projekt, er blevet brugt som inspirations kilde til at forme og udvikle en professionel rapport. Rapporten skal stå til mål, med de rapporter som erfarende energikonsulenter udarbejder. Jeg fik ideen til netop dette design, efter at havde set andre energirapporter. Hvor jeg synes at nogle af disse rapporter er svære at forstå og sammensat på en kedelig måde. Jeg har derfor prøvet at sammensætte en energirapport som jeg synes den skal se ud i anno Hvis man kigger på mange designs i dag er de enkelt sammensat, og let forstålige. Et billede siger mere end ord siger man. Derfor har jeg i stedet for lange forklaringer brugt et billede som tekst/illustration. Det skulle forhåbentlig også give kunden en følelse af at, bedre kunne forstå og se i hvilken del af bygningen opgaven befinder sig henne, samt se hvad det drejer som om. Sproget i energirapporter er tit meget teknisk, forhåbentlig har mit brug af billeder givet en bedre forståelse af det tekniske sprog, som vil medføre at flere ville kunne forstå og bruge rapporten. Rigtig god læsning Side 6 af 52

7 PROBLEMFORMULERING Emne: Underemne: Tekniske løsninger med besparelses potentiale Vadumhallen Projekt: Projekt 4.a Dato: 15. juni 2012 PROJEKTBERIVELSE Projektet tager udgangspunkt i Vadumhallen og dens installationer. Der vil i dette projekt blive fokuseret på de tekniske installationer, Vadumhallens klimaskærm er ikke med i dette projekt. Dette er valgt af egen interesse, og giver mig mulighed for at fordybe mig i de tekniske installationer. Aalborg kommune har ved et rutinetjek konstateret at den gennemsnitlige årlige afkøling på Vadumhallens fjernvarmemåler for 2011 var på 18,6 C. På baggrund af dette har Aalborg kommune kontaktet mig som energikonsulent der skal fortage en energigennemgang af hallen med udgangspunkt i at finde årsagen til den dårlige afkøling. Ved gennemgang skal der kigges nærmere på centralvarmesystemet og hvorfor afkølingen er så dårlig. Udover dette skal der undersøges hvad der er af muligheder for at reducere energiforbruget på fjernvarmen, ved hjælp af tekniske løsninger. I hele dette projekt vil jeg som person, være energikonsulent. Det er mit ansvar at finde ud af årsagen til den dårlige afkøling på fjernvarmen, og finde ud af hvilke besparelses potentialer der er i at optimere fjernvarmesystemet. Udover dette er jeg også blevet bedt om at undersøge, mulighederne for solceller. Det er mit ansvar at Aalborg kommune som kunde, føler at min rapport er virkelighedsnær, og at de tiltag jeg tilbyder, er professionelt udført, med beskrivelser, beregninger, tilbud eller en skønnet investering. Jeg vil gerne understrege at denne rapport skal ses som værende mit stykke arbejde, hvis jeg var ansat fx i en ingeniørvirksomhed. Rapporten er ikke tænkt som en traditionelt rapport som vi tidligere på skolen har lavet. Derfor når den læses er det firmaets overdragelse til kunden som der læses i. Side 7 af 52

8 PROBLEMFORMULERING Hvilke muligheder er der for at forbedre afkølingen på fjernvarmen? Hvilke alternative og innovative løsningsforslag kan der udføres for at reducerer Vadumhallens energiforbrug? Hvilke nødvendige tilbud på de fundne optimeringsprocesser kan der indhentes? Hvilke økonomiske samt tekniske beregninger vil der være for de fundne optimeringsprocesser? Projektafgrænsning I dette projekt ønsker jeg at arbejde med følgende elementer. Energioptimering af eksisterende varmeinstallationer Der er konstateret at Vadumhallens årlige afkøling sidste år 2011, var på 18,6 C. Der skal findes ud af hvorfor den årlige afkøling er så dårlig, og hvilke muligheder der er for at få en bedre afkøling på hele deres varmesystem. Afgræsning Der kigges kun Vadumhallens hovedvekslerkreds, samt ventilationsanlæg svømmehal og bassin for at finde varmebesparelser/varmeprojekter. Innovative samt alternative løsningsforslag Ud fra Vadumhallens behov samt muligheder udarbejdes et eller flere alternative og innovative løsningsforslag for at nedbringe Vadumhallens energiforbrug. Løsninger skal være nytænkende og skal også ses som en ideskaber for fremme eventuelle innovative løsninger til andre lignede projekter eller bygninger. Løsningerne kan være sammensat af flere forskellige teknologier som sammen giver et godt sammenspil. Afgræsning Der udføres kun innovative forslag på solceller, og varmebesparelser til svømmehalen. Side 8 af 52

9 Indhentning af nødvendige tilbud Der vil kun såfremt at tiden tillader det at indhente konkrete tilbud ind på de overstående områder. Dog skal der forslås en skønnet investering, som er virkelighedsnær, og som er skønnet med hjælp fra bilag eller relevante firmares hjælp. Afgræsning Er det ikke muligt at få tilsendt et tilbud, skal der refereres til en virksomhed som har kommet med deres bud på en skønnet investering. Kan der skønnes en invertering ud fra en virksomheds katalog eller hjemmeside, er dette tilladt. Økonomiske samt tekniske beregninger Alle de økonomiske samt tekniske beregninger skal udføres så de er overskuelige samt letlæselige. Beregningerne vil blive skrevet i et tekniske sprog og skal give et billede af de opnåede besparelser. Beregningerne skal indeholde en simpel tilbagebetalingstid samt eventuelt reducerede driftsomkostninger. Beregningerne ville være at læse sidst i rapporten under bilag, dette giver kunden mulighed for at se beregningerne hvis det ønskes, uden det ødelægger læseoplevelsen af besparelsestiltaget. Afgræsning Der udføres beregninger på alle tiltag, dog med udtagelse af de tiltag hvor et firma har beregnet besparelsespotentialet ud. Side 9 af 52

10 ENERGI RAPPORT VADUMHALLEN ENERGIRAPPORT FOR FØGLENDE EJENDOM Adresse Søndermarken 20 Postnr/by 9430 Vadum Antal m2 BBR Opvarmet areal Energikonsulent Kenneth Christensen Firma Kilde: Dato rapport BAGGRUND På bagrund af henvendelse af Aalborg kommune, har vi fornøjelsen af at udføre en energirapport over Vadumhallen og dens installationer. Afkølingen på fjernvarmen har første prioritet da dette problem er meget omfattende og koster kommunen unødige udgifter. Vi har lavet en grundig gennemgang af installationerne. Vi har beskrevet installationernes nuværende status og kommet med vores ideer samt tiltag til forbedringer og energibesparelser. Rapporten kan også bruges som et værktøj til at få et overblik over installationerne, så en eventuelt renovering bedre kan forberedes. Bemærk at alle priser tilbud/overslag er uden moms. Side 10 af 52

11 GENEREL INFORMATION Vadumhallen er opført i 1969 ifølge BBR meddelelsen har Vadumhallen et samlet opvarmet erhvervsareal på m² m² for hovedbygning og 85 4 m² for tennisklubhus. Byggestillen for hovedbygning er udført med gule teglsten både ydervægge og indervægge, alle teglvægge er isoleret med mineraluld, efter daværende krav fra opførelsesdatoen. Tagbeklædningen er sort tagpap 5. Vadumhallen består af 2 store haller, som er muret i bueform og forbundet med en gang i mellem. Der er omklædningsrum på hver side af gangen. Vadumhallen er en sportshal med mange forskellige klubber samt aktiviteter. Den ene af de buede haller er svømmehal. Svømmehallen består af et 25m bassin med tilhørende omklædningsrum. Den anden buede hal er sportshal og benyttes af den nærliggende skole samt div. klubber til forskellige sportsgene. Vadumhallen har også en skytteforening som er placeret i bygningerne med fladt tag. Udover disse aktiviteter levere hallen også lokaler til en fodboldklub, tennisklub samt et cafeteria. Se oversigtsbillede for at lokalisere de forskellige aktiviteter i hallen. 2 BBR meddelelse 3 BBR meddelelse 4 BBR meddelelse 5 Se forside billede Side 11 af 52

12 OVERSIGTSBILLEDE Kilde: Google Earth Side 12 af 52

13 SPORTSHAL Kilde : SVØMMEHAL Side 13 af 52

14 Kilde: Side 14 af 52

15 TENNIS KLUBHUS Side 15 af 52

16 FORBRUG FJENVARME Periode Fjernvarme m3 Fjernvarme m3 Fjernvarme Afkøling aktuelt forbrug graddage korrigeret kwh C x X x X ,6 Gennemsnit ,6 Det korrigeret fjernvarmeforbrug er meget ustabilt og har store udsving. I 2010 blev det nye tennisklubhus taget i brug på 85 m², men det kan på inden måde forklare det store udsving. I 2011 var det aktuelle forbrug, hele m³ højere end i Hvilket er en stigning på 34 % 7. Afkølingen for 2011 er 18,6 C hvilket er utroligt lavt, og medårsag til en stigende fjernvarmeudgift. Da man i Aalborg betaler per m³ fjernvarme og ikke per kwh. Hvis man har en afkøling på 18,6 C vil der i en m³ fjernvarme være færre kwh at trække ud, dette vil medføre at m³ behovet vil stige, fordi bygningens varmebehov i kwh er det samme uanset afkølingen. I det korrigeret forbrug er der taget højde for graddage uafhængigt forbrug også kaldet GUF, det vil sige forbruget til varmt brugsvand. Forbruget til varmt brugsvand er vurderet til ca. 20 % af det samlede varmeforbrug. Dette er vurderet ud fra de forbrugstal som Vadumhallen har stillet til rådighed samt de målinger vi har foretaget. 6 Se udregning i afsnittet beregninger fjernvarme 7 Se udregning i afsnittet beregninger fjernvarme Side 16 af 52

17 EL Periode El kwh Gennemsnit Forbruget i 2010 er hele kwh højere end i Dette er en stigning på 16 % 8. Dog er forbruget reduceret i 2011 med kwh. Vadumhallen har i netop denne periode gjort tiltag for at reducere elforbruget, hvilket har været årsag til reduceringen. Der skal holdes øje med om forbruget i 2012 ville stige eller falde. 8 Se udregning i afsnittet beregninger fjernvarme Side 17 af 52

18 VAND Periode Vand m Gennemsnit Det har ikke været muligt at indhente oplysninger om vandforbruget Side 18 af 52

19 NØGLETAL FJERNVARME 2011 kwh/år m2 Forbrug kwh/m²/år Nøgletal kwh/m²/år Svømmehal Sportshal + øvrige Der er anvendt nøgletal fra ELO rapporter 13, nøgletalende dækker over det totale varmeforbrug inklusiv varmt brugsvand. Der er anslået et antal kwh for svømmehallen som dækker over veksleren til bassinvand og ventilation svømmehal. Dette er vurderet ud fra de forbrugstal Vadumhallen har stillet til rådighed samt de målinger vi har fortaget. De øvrige antal kwh dækker over sportshallen og øvrige bygninger. På nuværende tidspunkt ligger nøgletalende over middel, dog ser det værst ud for svømmehallen, som ligger langt over middel. Antal m² for svømmehallen er opmålt med Google Earth, sportshallen og de øvrige bygninger er de resterende antal m² af BBR meddelelsen. Nøgletalende skal ses som vejledende og har en vis unøjagtighed. 9 Er skønnet ud fra forbrugstal og målinger 10 Energihåndbogen med råd og vejledning 1. udgave ELO rapport side Er skønnet ud fra forbrugstal og målinger 12 Energihåndbogen med råd og vejledning 1. udgave ELO rapport side Energihåndbogen med råd og vejledning 1. udgave ELO rapport side 172 Side 19 af 52

20 GENNEMGANG GENERELT Vi har efter gennemgang af Vadumhallen og dens installationer, fået et overblik over de indsatsområder vi efterfølgende har valgt at fokusere på. Der kan læses mere om indsatsområderne i afsnittet fokusområder. Under gennemgangen fandt vi det nødvendigt at foretage en periode måling på hovedveksleren og varmtvands beholderen, for at kortlægge forbruget og deres nyttevirkning. HVAD HAR VI GENNEMGÅET FJERNVARME Område Status Veksler hovedkreds 330KW Ved gennemgangen var retur primær meget varm på 330 KW veklseren, vi har derfor vaglt derfor at fortage en periode måling for at kortlægge nyttevirkningsgraden. Da vi har mistanke om veksleren er kalket til. Dette vil medføre en unødvendig høj afkøling. Afkølingen er vigtig da det vil kræve flere m³ fjernvarme at opvarme bygningen med en dårlig afkøling. En fornuftig afkøling ligger på C. nuværende afkøling er 6,7 C Se veksler fordeling fjernvarme Side 20 af 52

21 Varmtvands beholder Vi har valgt at fortage en måling på varmtvands beholderen,da vi har mistankte om at veksleren er for lille. Sætpunkts temperaturen for beholderen er 63 C hvilket er højt. Veksleren kan have svært ved at opretholde denne temperatur. Dette vil en måling kunne afsløre. Ved at foretage en måling kan vi også beregne varmtvands forbruget. Vi vil anbefale at sætte sætpunks temperaturen på 63 C ned på 55 C. En ny sætpunkts temperatur på 55 C vil give en energibesparelse i forhold til de 63 C, rissicoen for legionella er minimal, legionella trives i temperature på mellem C 15 Ved temperature over 50 C dør bakerien. Varmeinstallationer 16 Alle Vadumhallens radiatorer kører på hovedveksleren. Vadumhallen har primært radiatorer og kun minimal gulvvarme. Ved gennemgangen er det konstateret at returen på visse radiatorer var næsten lige så høj som fremløbet. Det er blandt andet konstateret i skytteforengingen. Det anbefales at få indreguleret alle radiatorer og få udskiftet alle termostaterne til nye og mere energibesparende. termostaterne skal være med flowventil så de kan reguleres efter behov. Ved at indreguleret alle radiatorer skønnes det at afkølingen for hovedveklserkredsen kan hæves med et par grader C Kilde: Side 21 af 52

22 Svømmehal overdækning Ved gennemgang af svømmehallen er det konstateret at der ingen afdækning er på deres 25mX12,5m bassin. Og med en vandtermperatur på 31C 17 kan dette give store varmebesparelser. Overdækning af bassinet ville give varmebesparelser på både opvarmning af bassinvandet og ventilationens varmeflade. Besparelserne kan opnås fordi varmebehovet formindskes da en overdækning holder vandtemperaturen stabil, uden at skulle tilføre unødig ekstra varmt vand, som bassinet gør på nuværende tidspunkt. Vandfordampningen mindskes også betydeligt da overdækningen holder det ellers fordampede vand i bassinet. Der er også en ventilationsbesparelse læs om denne i afsnittet hvad har vi gennemgået ventilation. Brugstiden for bassinet lille i forhold til andre svømmehaller. Brugstiden for Vadumsvømmehal er timer 18, det giver mulighed for overdækning i timer Observeret på CTS og informeret af personale 18 Beregnet ud fra åbningstider 19 Beregnet ud fra åbningstider Side 22 af 52

23 VENTILATION Område Status Svømmehal Overdækning Ved gennemgang af svømmehallen er det konstateret at der ingen afdækning er på deres 25mX12,5m bassin. Overdækning af bassinet ville mindske behovet af ventilation i de timer bassinet er overdækket. Det kommer til udtryg i 2 besparelser, en varmebesparelse og en elbesparelse. Varmebesparelsen sker fordi der ikke skal affugtes det samme antal m³ luft, som igen skal varmes op fra C som er lufttemperaturen i hallen. Elbesparelsen sker fordi at ventilationsventilatoren kan køre med færre omdrejninger for at opretholde indeklimatet, når der ikke skal affugtet lige så meget med overdækning. Det kræver dog at ventilatoren er frekvensstyret med en frekvensomformer. Alle Vadumhallens ventilatore er frekvensstyret med frekvensomformer. 20 De 8 C er den gennemsnitlige udelufttemperatur i Danmark. se ventilationsståbi 2.udgave side 63 Side 23 af 52

24 MÅLINGER VEKSLER FORDELING FJERNVARME PERIODEMÅLING TIL Fremløb primær C Retur primær C Afkøling C 70,6 70,6 70,6 70,6 63,9 51,5 37,9 32,7 34,7 35,9 19,1 6,7 Veksler - hovedkreds 120 KW Veksler - hovedkreds 330 KW Veksler - bassin og ventilation svømmehal Veksler - Varmt brugsvand Kilde: Excel fil Afkøling vekslere Således er Vadumhallens varmeinstallationer fordelt over vekslere. Kun 2 vekslere har en nogenlunde afkøling. Den bedste afkøling er veksler til bassin og ventilation svømmehal, afkølingen er fornuftig og sikre et fornuftigt antal kwh per m³ fjernvarme. Hvilket er godt da denne veksler står for et stort forbrug af Vadumhallens kwh. I hovedkredsen har den ene veksler en ekstrem dårlig afkøling, der er tale om veksleren på 330 KW, hvilket også er vadumhallens største veksler i effekt. Veksleren bærer en stor del af skylden for den dårlige årlige afkøling på 18,6 C. Veksleren bør udskifteres eller renes snarest. Tiltag for hovedveksleren er beskrevet i rapporten i afsnittet energibesparelser veksler hovedkreds. Veksler varmt brugsvand har en afkøling på 19,1 C, veksleren er sat i ladekreds med varmtvandsbeholderen hvilket, gør at noget af brugsvandet cirkulerer igennem returen på veksleren, med en forholdsvis høj temperatur. Dette er ikke unormalt og kan ikke udgås i denne kreds. Bemærk at der kun er udført målinger på hovedvekslerkreds og varmt brugsvand, veksler for bassin er observeret i CTS systemet. Side 24 af 52

25 FJERNVARMEFORDELING KWH % 38% kwh ventilation svømmehal 27% 16% kwh varmt brugsvand kwh bassin opvarmning kwh hovedveskler Kilde: Excel fil - Besparelser fjernvarme Fjernvarmen fordeler sig ud på følgende måde for år Bemærk at der i det korrigeret forbrug er anvendt 20 % til varmt brugsvand og ikke de 16 % som er anslået for år De 20 % er anvendt for en generel vurdering af varmtvandsforbruget i perioden Bemærk også at dette er en kwh fordeling, nogen af områderne er tilsluttet samme veksler se billede over vekslerfordeling for at få et overblik. Opvarmning af 25m bassinet er næsten en tredje del af det samlede kwh behov. Svømmehaller har et stort kwh behov her, hvilket vi vil have fokus på at få reduceret. Afkølingen på veksleren er fornuftigt med en årlig afkøling på 35,9 C. Det viser at veksleren er i god stand og at regulereingen er i orden. Fordelingen er anslået og vurderet samt beregnet ud fra de forbrugstal Vadumhallen har stillet til rådighed samt vores målinger. Side 25 af 52

26 VEKLSER VARMT BRUGSVAND PERIODEMÅLING TIL Flow m3/h Fremløb sekundærside Veksler C Retur primærside veksler C 0, ,5 23 Det gennemsnitlige flow var i den målte periode 0,9 m³/h, vandbeholderen er på l. Med et flow på 0,9 m³/h og en beholder på 2.500l sker der et vandskifte 2,8 gange i timen. Hvilket er fornuftigt og er med til at eliminere legionella batterier, da bakterien trives i anlæg med stilleståede vand. Hvilket ikke er tilfældet her. Dog er fremløbstemperaturen på vekslerens sekundær side 45 C, sætpunktet i CTS system var på 63 C, hvilket tyder på at veksleren kan være kalket til, da den ikke har formået at opretholde de 63 C. En anden indikation der tyder på at veksleren er kalket til, er at returen på primær side er meget høj den er målt til 51,5 C. En til kalkning i veksleren giver høje returtemperature på primærsiden, hvilket er tilfældet her. Veksleren bør derfor efterses af en vvs installatør evt. udskiftet til en ny og større. Vandtemperaturen i beholderen bør indstilles til 55 C, som nævnt i veksler fordeling periodemåling Bemærk at alle værdier er gennemsnits værdier fra måleperioden 21 Gennemsnitligt flow m³/h fra måleperioden 22 Gennemsnitlig C fra måleperioden 23 Gennemsnitlig C fra måleperioden Side 26 af 52

27 VEKSLER VARMT BRUGSVAND FLOW M³/H PERIODEMÅLING TIL ,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0-0,5 m³/h Kilde: Excel fil målinger varmtvandsbeholder Som det kan ses falder flowet m³/h til 0 i visse perioder. Dette sker da anlægget lukker ned i nattetimerne. Hvis vandbeholderens sætpunkt indstilles til 55 C som anbefalet, anbefales det ikke at lukke helt ned for cirkulationen, da sådan en styring ville få vandtemperaturen i beholderen til at falde og risikoen for legionella øges. Side 27 af 52

28 VEKSLER VARMTBRUGSVAND FREMLØB SEKUNDÆRSIDE C PERIODEMÅLING TIL Kilde: Excel fil målinger varmtvandsbeholder VEKSLER VARMT BRUGSVAND RETUR PRIMÆR C PERIODEMÅLING TIL Veksler retur C Kilde: Excel fil målinger varmtvandsbeholder Side 28 af 52

29 TEKNISKE INSTALLATIONER VEJERKOMPENSERING Alle Vadumhallens radiatorer og gulvvarme bliver reguleret med vejrkompensering. Vejrkompenseringen styre fremløbstemperaturen, efter ude temperaturen. Dette er en fornuftig måde at regulere på og samtidig energirigtig. Ved at styre fremløbstemperaturen efter udetemperaturen producere varmeveksleren ikke mere varme end der er behov for, hvilket giver en energibesparelse. Vejrkompensering giver også mulighed for natsænkning, hvilket også reducerer varmeforbruget. Der gøres opmærksom på at på nuværende tidspunkt er anlægget monteret med veksler, tilsluttes anlægget direkte til fjernvarmen, kræver det en ombytning af den nuværende motorstyret tovejsventil til en kontraventil. Dette gøres for at undgå at anlægget kan kortslutte 24. CTS VENTILATION VARME Vadumhallen har CTS styret mange af deres installationer, det er installationer som ventilation og varme. CTS Styringen gør det nemt at regulere og justere installationerne. CTS styringen giver også et billede af om alt køre som det skal. Ligeledes kan man nemt og hurtigt se og opdage energibesparelser. CTS anlægget kan udvides, hvilket danner muligheder for nye forbedringer af Vadumhallen riogenergi.dk%2f_root%2fmedia%2f42858_vejrkompensering%2520og%2520natsaenkning_ok%255b1%255d.pdf&ei=8 4TaT5aZLcXesgbUx5GRAQ&usg=AFQjCNEpo9pxIITi-WxTbeQ5AJCpcaS2kw Side 29 af 52

30 FOKUSOMRÅDER Efter gennemgangen har vi fundet disse områder som vi vil fokusere på, områderne er nøje udvalgt for at få nogle store besparelser hjem, med en lav tilbagebetalings tid. Se besparelsespotentialet i næste afsnit. VEKSLER HOVEDKREDS Efter gennemgang er det vurderet at en direkte tilslutning af hovedkredsen ville være fornuftigt at udføre. Det meste af vadumhallens rørinstallationer er blevet udskiftet i forbindelse med renovering i Trykket ved stikledningen er 4 til 5 bar. Der er altid en risiko for at der kan forekomme utætheder i rør og installationer, når der tilsluttes direkte. Det er vurderet at denne risiko ville være meget minimal i dette tilfælde, pga. stikledningstrykket samt de forholdsvis nye installationer. OVERDÆKNING AF 25M BASSIN 25 Vadumhallens svømmebassin har en vandtemperatur på 31 C hvilket er meget usædvanligt i så stort et bassin. Ud fra gennemgangen samt vores beregninger kan vi se at der er et stort besparelses potentiale i overdækning af 25m bassinet. Besparelses beregninger kan ses i afsnittet energibesparelser overdækning af 25m bassin. 25 Kilde: Side 30 af 52

31 GENVENDING AF VARME AFKASTLUFT SVØMMEHAL MED VARMEPUMPE På eksisterende ventilationsanlæg i svømmehal, genvendes kun den varme luft som krydsveksleren kan omsætte. I nuværende installation er der lavet et såkaldt bypass på afkastluften, hvor noget af den varme afkastluft sendes tilbage til indblæsningen igen. Dette giver en energibesparelse, men luftkvalitet forbedres ikke, da det er den samme affugtede luft som sendes ind i hallen igen. 26 For udnytte den varme afkastluft på ventilationsanlægget har vi valgt at montere en luft/vand varmepumpe som udnytter den varme afkastluft, og trækker den sidste mængde energi ud. Dette medgøre at afkastluften sendes ud afkølet uden tabt energi. Varmepumpen har gode forhold til at producere varme, fordi svømmehallen har et stort flow m³/h og en forholdsvis varm afkastluft, dette sikre at varmepumpen hele tiden er på sin højeste COP værdi. 26 Kilde: Side 31 af 52

32 SOLCELER 27 Vadumhallen har et stort elforbrug/behov. Vadumhallen har gjort meget for at reducere elforbruget. blandt andet ved udskiftning af belysning i svømmehal, installeret nyt ventilationsanlæg. Vadumhallen har også en stor næsten sydvendt tagflade med fladt tag som er ideelt til solceller. Vi har udregnet en solcelle løsning til Vadumhallen. Løsningen er en beregnet løsning og ikke et konkret anlæg med tilbud. Dette er valgt for at give Vadumhallen mulighed for at få den rigtige pris. Der er på nuværende tidspunkt rigtig mange som tilbyder solceller. Vi har derfor brug for mere end den aftalte tid til at finde det rigtige tilbud. 27 Kilde: Side 32 af 52

33 ENERGIBESPARELSER VEKSLER HOVEDKREDS ALLE TILBUD OG OVERSLAGSPRISER ER UDEN MOMS Besparelsespotentialet er beregnet ud fra at hovedkredsen tilsluttes direkte til fjernvarmen, derudover skal varmesystemet indreguleres så installationerne får det optimale flow, så den optimale afkøling opnås. Den opnåelige årlige afkøling er sat til 35 C. Afkølingen kan muligvis blive større end antaget, men afhænger meget af hvordan anlægget på nuværende tidspunkt er reguleret. Det antages at den opnålige afkøling ville ligge mellem 35 C - 40 C når tiltagende er udført for hovedkredsen. BESPARELSER HOVEDKREDS 28 Pris/m3 Afkøling Forbrug Forbrug Forbrug Forbrug 13,25 kr. C kwh/år kwh/m³ m³/år Kr. Nuværende , Opnåeligt , Besparelse Se udregninger for besparelser hovedkreds i afsnittet beregninger hovedvekslerkreds Side 33 af 52

34 OVERDÆKNING AF 25M BASSIN - ALLE TILBUD OG OVERSLAGSPRISER ER UDEN MOMS Svømmehallen har meget korte åbningstider, antal timer med overdækning er beregnet til timer ud fra de nuværende åbningstider. Investeringen er en overslagspris udregnet af Denform Lux A/S. Overdækningen er med elektrisk motor og laves med automatisk styring, som styres med elektrisk ur. 29 ANVENDTE VÆRDIER Vandfordampning Fordampning energi Vanddampindhold Virkningsgrad veksler kg/(m²*h) kj/kg (28,9 C) kg/kg 0, ,014 0,5 REDUKTION VANDFORDAMPNING 30 Timer med overdækning Vandtemperatur Luftfugtighed Sparet vandfordampning h C % Kg/år Kilde: 30 Se udregninger for reduktion vandfordampning i afsnittet beregninger overdækning 25m bassin Side 34 af 52

35 SPARET VANDOPVARMNING VANDFORDAMPNING VENTILATIONSVARME Besparelse kwh Besparelse Kr. Vandopvarmning Vandfordampning Ventilationsvarme Sum Besparelserne i forbruget er udført i kwh, besparelsen i kr. er udregnet med en fornuftig årlig afkøling på 35 C. Der gøres opmærksomt på, at der på nuværende tidspunkt er en årlige afkølingen 18,6 C. Derfor er besparelsen mindre hvis den nuværende årlige afkøling ikke ændres. I sparet ventilationsvarme er der beregnet med en virkningsgrad på 50 %, er virkningsgraden højere end dette, ville besparelsen blive større. INVESTERING Total varmebesparelse Total varmebesparelse Investering Simpel tilbagebetalingstid kwh Kr. Kr. år ,6 31 Investeringen er en overslagspris af Denform Lux A/S. Investeringen dækker over automatisk rullestativ, 25X12,5 meter isolerende tæppe, montering og fragt. 31 Se udregningsmetode i afsnittet generelle formler økonomi Side 35 af 52

36 OVERSKUDSVARME VENTILATION SVØMMEHAL MED VARMEPUMPE - ALLE TILBUD OG OVERSLAGSPRISER ER UDEN MOMS 32 Besparelsesberegningerne bygger på tilbuddet fra Cronborg ApS. Cronborg ApS beregninger bygger på erfaringer med lignede sager. Der er anvendt et konstant minimums flow på m³/h i beregningerne. Ventilationsbehovet i svømmehallen er større end de m³/h. Men ved at anvende en varmepumpe som er dimensioneret til m³/h får man en meget høj COP værdi på varmepumpen, som sikrer at besparelsen er fornuftig. Denne løsning er også valgt fordi at en større varmepumpeløsning, hurtigt bliver for dyr og for besværligt at montere, hvis man skulle udnytte alt varmeudbyttet på afkastluften. BESPARELSER VARMEGENVENDING AFKASTLUFT 33 Ventilations flow Varmegenvunden Besparelse Investering Simpel tilbagebetalingstid m³/h kwh/år Kr. Kr. År ,4 32 Kilde: 33 Alle værdier er hentet fra Cronborg ApS tilbud beregninger er udført af Cronbord ApS Side 36 af 52

37 SOLCELLER - ALLE TILBUD OG OVERSLAGSPRISER ER UDEN MOMS Vi har sammensat en løsning, hvor solcellerne monteres på den flade del af taget ud mod parkeringspladsen se evt. oversigtsbillede i afsnittet under generel information. 34 Vadumhallen må ifølge nuværende regler montere helt op til 153 kw vi har valgt at montere 65,4 KW hvilket giver mulighed for udvidelse senere hen. Anlægget ville tage 436 m² af Vadumhallens falde tag, de 436 m² er valgt for ikke at komme i karambolage med nuværende tekniske installationer på taget. Bemærk at løsningen ikke er et konkret tilbud fra en leverandør ANVENDTE VÆRDIER Placering Solindstråling Areal solceller Virkningsgrad Installeret effekt Produktion kwh/m² m² % KW kwh/år Syd vest , Placeringen er næsten direkte syd, med en lille afvigelse mod vest, som ikke har den store betydning for produktionen. Virkningsgraden på 15 % er for solpanelerne, dog ville der altid være et effekttab i inverteren, som påvirker den samlede virkningsgrad. Effekttabet er medregnet i produktionen, den samlede virkningsgad er beregnet til 12,75 %. 34 Kilde: Side 37 af 52

38 INVESTERING Reducering elforbrug Besparelse Investering Simpel tilbagebetalingstid kwh Kr. Kr. år , Se udregningsmetode i afsnittet generelle formler økonomi Side 38 af 52

39 SAMLET ENERGIBESPARELSER Oversigt over den samlede energibesparelse BESPARELSER FJERNVARME Område Besparelse kwh Besparelse Kr. Hovedveksler kreds Overdækning af m bassin 36 Genvending af varme på afkastluft Sum Kilde: 37 Kilde: Side 39 af 52

40 BESPARELSER EL Område Besparelse kwh Besparelse Kr. Solceller Overdækning af 25m bassin X x 39 Sum Bemærk at solcellerne ikke er en decideret besparelse, men en reduktion af omkostningerne. Da behovet er det samme med eller uden solcelle. Bemærk også at ved at montere overdækning af svømmehallens 25m bassin, ville det give en besparelse i ventilator drift, da ventilatoren omdrejninger reduceres. Besparelsen er svær at udregne, men er værd at nævne. Besparelsen anslås til at være mellem til kwh/år Kilde: Kilde: 39 Kilde: 40 Energiteknik i svømmehaller Side 40 af 52

41 KONTAKT OPLYSNINGER Kontaktoplysninger på de virksomheder der har leveret tilbud eller overslagspris. OVERDÆKNING AF BASSIN OVERSLAGSPRIS FRA DENFORM LUX A/S Kontakt person: Kasper Persson Telefon: Mail: Adresse: Viborgvej Aarhus V OVERSKUDSVARME VENTILATION SVØMMEHAL MED VARMEPUMPE TILBUD FRA CRONBORG APS Kontakt person: Karsten Pedersen Telefon: Mail: kp@cronborg.dk Adresse: Nupark Holstebro Hjemmeside: ANVENDTE ENERGIPRISER UDEN MOMS Alle energipriser er med afgifter Kilde El pris/kwh 1,48 kr. Ekskl. moms tat.aspx?kwh=100000&postnr=9430&netcompany= ESV&customer-group=corporate&ratetype=FlatRate Fjernvarme pris/m³ - 13,25 kr. Ekskl. moms me_-_erhvervskunder_-_januar_12.pdf Side 41 af 52

42 BILAG GENERELE FORMLER ØKONOMI BEREGNINGER FORBRUG FJERNVARME Periode Antal graddage Forbrug m³ Forbrug GAF m³ Forbrug GUF m³ Korrigeret forbrug m³ Normal år Udregning korrigeret forbrug 2009 ( ) ( ) 41 Antal graddage er hentet i Energicenters Aalborgs beregningsprogram 42 Antal graddage er hentet i Energicenters Aalborgs beregningsprogram Side 42 af 52

43 Udregning afkøling 2011 ( ) ( ) Udregning % stigning fjernvarme ( ) BEREGNINGER HOVEDVEKSLERKREDS PERIODE MÅLING AF HOVEDVEKSLERKREDS DATO TIL Veksler Fremløb P Retur P Fremløb S Retur S Afkøling C C C C C 120 KW 70,6 37,9 62, ,7 330 KW 70,6 63,8 62,7 35 6,8 Total 25,9 P = Primær side af veksler S = sekundær side af veksler Udregning af afkøling hovedvekslerkreds Side 43 af 52

44 BESPARELSER HOVEDKREDS 43 Pris/m³ 16,56 44 Afkøling C Forbrug kwh/år Forbrug kwh/m³ Forbrug m³/år Forbrug Kr. Nuværende , Opnåeligt , Besparelse Udregning af besparelser hovedkreds ( ) ( ) kwh/m³ = afkøling*1,163 = 26*1,163 = 30,2 m³ Besparelse m³/år = nuværende opnåeligt = = m³/år Besparelse kr. = nuværende opnåeligt = = kr. 43 Se udregninger for besparelser hovedkreds i afsnittet beregninger hovedvekslerkreds 44 Se afsnittet anvendte energipriser Side 44 af 52

45 BEREGNINGER OVERDÆKNING 25M BASSIN ANVENDTE VÆRDIER Vandfordampning Vanddamp energi Vanddampindhold Virkningsgrad veksler kg/(m²*h) kj/kg (28,9 ) kg/kg 0, , ,5 REDUKTION VANDFORDAMPNING Timer med overdækning Vandtemperatur Luftfugtighed Sparet vandfordampning Bassin m² h C % Kg/år 25x12,5m ,5 Udregninger vandfordampning 45 Tabel tal fra Energiteknik i svømmehaller 46 vandtemperaturen i bassinet er 31, tallet var det tætteste på Ventilations ståbi 2. udgave side Beregnet ud fra åbningstider 49 Set i deres CTS system Side 45 af 52

46 SPARET KWH VANDOPVARMNING VANDFORDAMPNING VENTILATIONSVARME Besparelse kwh Vandopvarmning Vandfordampning Ventilationsvarme Sum Besparelserne i forbruget er udført i kwh, besparelsen er i kr. er udregnet med en fornuftig årlig afkøling på 35 C. Der gøres opmærksomt på, at der på nuværende tidspunkt er en årlige afkølingen 18 C. Derfor er besparelsen mindre hvis den nuværende årlige afkøling ikke ændres. I sparet ventilationsvarme er der beregnet med en virkningsgrad på 50 %, er virkningsgraden højere end dette, ville besparelsen blive større. Udregninger sparet kwh vandopvarmning vandfordampning ventilationsvarme ( ) ( ) ( ) ( ) ( ( ) ) ( ( ) ) Side 46 af 52

47 SPARET KR VANDOPVARMNING VANDFORDAMPNING VENTILATIONSVARME Pris/kWh fjernvarme 0,33 kr. Besparelse kwh Besparelse Kr. Vandopvarmning Vandfordampning Ventilationsvarme Sum Besparelserne i forbruget er udført i kwh, besparelsen er i kr. er udregnet med en fornuftig årlig afkøling på 35 C. Der gøres opmærksomt på, at der på nuværende tidspunkt er en årlige afkølingen 18 C. Derfor er besparelsen mindre hvis den nuværende årlige afkøling ikke ændres. I sparet ventilationsvarme er der beregnet med en virkningsgrad på 50 %, er virkningsgraden højere end dette, ville besparelsen blive større. Udregninger sparet kr. Vandopvarmning vandfordampning ventilationsvarm Side 47 af 52

48 BEREGNINGER SOLCELLER 50 Placering Solindstråling Areal solceller Virkningsgrad Installeret effekt Produktion kwh/m² m² % KW kwh/år Syd vest , Placeringen er næsten direkte syd, med en lille afvigelse mod vest, som ikke har den store betydning for produktionen. Virkningsgraden på 15 % er for solpanelerne, dog ville der altid være et effekttab i inverteren som påvirker den samlede virkningsgrad. Effekttabet er medregnet i produktionen, den samlede virkningsgad er beregnet til 12,75 %. Udregninger solceller Installeret effekt = arealsolceller m²*virkningsgrad solceller % = 436*0,15 eller = 436*15% = 65,4 KW Systemfaktor = 0,85 vurderet ud fra teknologisk instituts PDF fil Solceller solindfald Solindstråling kwh/m² = fundet i teknologisk instituts PDF fil Solceller solindfald kwh/år =solindstråling kwh/m²*installeret effekt KW*Systemfaktor 0,85 kwh/år = 1.130*65,4*0,85 = kwh 50 Beregningsmetode teknologisk instituts PDF fil Solceller solindfald 51 Kilde: teknologisk instituts PDF fil Solceller solindfald Side 48 af 52

49 INVESTERING Reducering elforbrug Besparelse Investering Simpel tilbagebetalingstid kwh Kr. Kr. år ,9 52 Udregninger for investering solceller Pris/watt peak = 15,5 kr. gennemsnit af solcellepriser.dk prissammenligning Investering kr. = (pris/watt peak*1000)*installeret effekt KW = (15,5*1000)*65,4 = kr. Besparelse kr. = reduceret elforbrug kwh*pris/kwh = *1,48 = kr. 52 Se udregningsmetode i afsnittet generelle formler økonomi Side 49 af 52

50 KONKLUSION ENERGIOPTIMERING AF EKSISTERENDE VARMEINSTALLATIONER Der blev fra starten af dette projekt lagt meget fokus på optimering af varmeinstallationerne. Vadumhallens meget dårlige afkøling på 18,6 C, gjorde at det var meget spændende at dykke ned i netop varmeinstallationerne,dels for at finde ud af hvorfor afkølingen var så dårlig og hvad der forsagede det. Man må sige at jeg har fået indsigt i at dykke meget ned i et område så det har også været vigtig at fokusere på noget andet, så man ikke stirre sig blind på et område. Grundet at jeg havde mulighed for at låne Energicenter Aalborgs måleudstyr gav dette mig materiale til at kunne bevise hvad der forsaget den dårlige afkøling. Jeg kunne sandsynligvis nok godt havde fundet årsagen uden måleudstyret, men så havde rapporten nok ikke haft det samme professionelle utrygt, som jeg synes jeg har skabt. Jeg synes at jeg er kommet bredt omkring varmeinstallationerne og har ikke kun beregnet på projekter der havde tilknytning til afkølingen, men har også haft fokus på at nedsætte deres kwh forbrug. Udover at optimere deres varmeinstallationer har jeg også haft fokus på at lave en oplysende rapport, hvor man kunne læse om nogen af Vadumhallens installationer med mine kommentarer samt forbedringer. INNOVATIVE SAMT ALTERNATIVE LØSNINGSFORSLAG Det kan konstateres at meget af min tid er gået med eksisterende varmeinstallationer. Dog havde jeg 2 innovative projekter i tankerne, det ene var udnyttelse af den varme afkastluft på svømmehallens ventilationsanlæg, hvilket jeg fik Cronborg til at beregne for mig. Der har været en enkelt dialog mellem Cronborg og mig, hvor visse detaljer skulle på plads. Der er ikke brugt meget beregningstid på dette tiltag, men det synes jeg godt jeg kan forsvare, da en energikonsulent også skal kunne indhente tilbud fra en leverandør. Dog har jeg været kritisk og har sat mig ind i tilbuddet og løsningen. Det andet innovative projekt handlede om solceller hvor jeg havde en ide om at montere solcellerne i en lukkede kasse for at udnytte den varme luft. Fandt dog hurtigt ud af at løsningen havde en del uberørte spørgsmål, som ville tage lang tid at finde ud af. Løsningen vil have bedst af at blive udført som model, så der kunne udføres målinger og få besvaret nogen af de uberørte spørgsmål jeg havde. Dette ville havde været meget tidskrævede og tage meget af mig tid. Jeg ville prøve såfremt jeg finder løsningen relevant, at udarbejde noget til mig fremlæggelse. Eller komme med en konklusion op løsningen. Side 50 af 52

51 INDHENTNING AF NØDVENDIGE TILBUD Indhentning af relevante tilbud, burde havde været vægtet højere end jeg har gjort. Jeg har fokuseret meget på mine beregninger for få dem så rigtige som muligt. Dette har desværre fjernet mit fokus på tilbuddene, som er prioriteret lavere end beregninger. Dette er en fejl da en beregning sagtens kan være spild af tid, hvis man alligevel ikke får gennemført sit projekt, fordi investeringen er for dyr. Derfor vil jeg fremover vægte et tilbud/overslag højere end jeg har gjort i dette projekt. Dog ville et tilbud på en direkte tilslutning på fjernvarmen i forbindelse med renovering af hovedkredsen, kræve en stor indsats for firmaet der skal levere tilbuddet, et besøg havde været påkrævet. ØKONOMISKE SAMT TEKNISKE BEREGNINGER De økonomiske og tekniske beregninger er vægtet meget højt i dette projekt. Jeg har prøvet at sætte mit præg på beregningerne med gode eksempler og udregninger, som forhåbentlig ville blive taget godt imod. Et projekt af denne form er ikke meget værd uden pålidelige beregninger som er forståelige, da beregninger jo danner grundlag for projektet. Side 51 af 52

52 LITTERATURLISTE HJEMMESIDER BØGER Energiteknik i svømmehaller ISBN Ventilations Ståbi 2.udgave ISBN Varme Ståbi 5.udgave ISBN Energi håndbogen råd og vejledning ISBN FOLDERE PDF Solceller solindfald PDF fra Teknologisk institut er vedhæftet cdrom Side 52 af 52