Analyserte termisk energiforsyning ved Sweco-bygget i Bergen

Brønnpark, solceller og andre energieffektiv løsninger sikret Sweco-bygget i Bergen nominasjon til CIBSE Building Performance Awards 2020. Ytelsen på det svært imponerende bygget er nå analysert av Marie Garen Aaberg, sivilingeniør i Ingenia.

Hun presenterte analysen på årets Varmepumpekonferanse.

– Bakgrunnen for masteroppgaven var bacheloroppgaven min om energioppfølging i det samme bygget. Dette er et spennende bygg med mange energieffektive løsninger og jeg ønsket å bruke masteroppgaven til å se nærmere på varme- og kjøleanlegget, sier Aaberg.

Hun har en mastergrad i energibruk i bygg, og ble uteksaminert fra Institutt for energi- og prosessteknikk ved NTNU Trondheim i 2019.

Analyserte bygget fra Trondheim
Masteroppgaven så på en rekke forhold ved brønnparken og varmepumpeanlegget.

– Jeg skrev oppgaven i Trondheim og hadde tilgang på SD-anlegget på bygget i Bergen. Selv om jeg skulle ønske noe supplerende måledata, hentet jeg det jeg trengte av måledata for 2018 fra SD-anlegget.

– Jeg ønsket å se på COP og hvor godt varmepumpeanlegget fungerte generelt. Jeg så på hvordan vann fungerte som energibærer i brønnparken, den termiske energibalansen i brønnparken, dimensjoneringen av varmepumpen, og på energi- og effektuttaket fra brønnparken gjennom året. Jeg så også på hva som kunne ha blitt gjort annerledes, sier hun.

Fant forbedringspotensial
Hun oppdaget tidlig at varmepumpe/kjølemaskin var overdimensjonert.

– Kjølemaskinen var opprinnelig dimensjonert for 195 kW, men hele kjølebehovet viste seg å bli dekket av frikjøling. Dette fører til at maskinen store deler av tiden driftes på lav effekt, noe som gir lav COP. Siden alt ble dekket av frikjøling var også brønnparken overdimensjonert, men med vann som kuldebærer er den underdimensjonert i forhold til simuleringen jeg gjorde i oppgaven. Der ser jeg at temperaturen blir for lav etter 25 år, og om temperaturen på vannet i brønnparken kommer under 3 grader kan det føre til utfrysning, sier hun.

Hun peker på at feildimensjonering av slike anlegg er kostbart og vanskelig å bygge om.

– Dette er et bra anlegg, men det har en feildimensjonering som er kostbar å gjøre noe med. Jeg nevner muligheten for to færre kompressorer, men kjenner ikke kostnadene ved en slik løsning, sier hun og tilføyer:

– Dette viser hvor vanskelig det er å beregne det reelle effekt- og energibehovet, og hvordan bygget brukes i virkeligheten.

Vann som kuldebærer
Hun forteller at ulike frostvæsker vanligvis brukes for å unngå utfrysning, men i dette prosjektet brukes det rent vann som kuldebærer.

– Jeg konkluderer også med at en etanolbasert kuldebærer ville ha gitt flere fordeler. Det er dyrt å borre energibrønner, og med etanol kan man redusere antallet brønner og dermed kostnader. I tillegg vil netto energi- og effektuttak per brønn øke, sier hun

Hun peker også på forbedringspotensial ved varmepumpeanlegget.

– Siden det brukes et varmepumpeaggregat med ammoniakk som har høy trykkgasstemperatur, anbefaler jeg å bruke en overhetingsvarmeveksler til oppvarming av tappevann. Dette er en forbedring som vil gi økt energisparing, sier hun.

Håper oppgaven brukes
Som med all forskning håper hun funnene hennes vil brukes i konkrete prosjekter.

– Jeg håper naturligvis at oppgaven resulterer i noe konkret ute i prosjektene. Siden det ikke er mange som bruker vann i energibrønner er ikke det et utbredt problem. Det å simulere og dimensjonere brønnparker er derimot aktuelt, og det er dessverre mange som gjør for dette upresist, sier hun.

Hun peker på at brønnparker generelt krever bedre prosjektering.

– Et alternativ for bedre prosjektering av brønnparker er bruk av termiske responstester. Slike tester sier noe om hva brønnen kan levere. Mange bruker gjennomsnittsverdier, men det er store variasjoner lokalt, sier hun.

Nå jobber hun som rådgivende ingeniør innen VVS-installasjoner for Ingenia.

– Foreløpig har jeg ikke jobbet mye med varmepumpe/kjølemaskiner. Nå jobber jeg med et anbud på en kjølemaskin, og da vil jeg ta med erfaringer fra masteroppgaven i forhold til hva som er viktig å beskrive, avslutter hun.

Artikkelen er hentet fra vvsforum.no 08/05-20