Berget och älven kyler i Karlstad

KYLA

Tre mil borrhål klarar större delen av kyla- och värmebehovet vid Centralsjukhuset i Karlstad. Borrhålslagret kompletteras bland annat med kyla från älven. Systemet har höjt kraven på driften, och bland annat lett till att landstinget nu tar fram en standard för placering av givare.

Ljudnivån är bedövande när alla kompressorer är igång i det något begränsade utrymme som inrymmer de sex värmepumpar/kylmaskiner som klimatiserar Centralsjukhuset i Karlstad.

Dessa sex är den senaste delen av systemet för klimatisering, och kompletterar sedan 2010 den kompressorkyla och älvkyla som redan tidigare fanns vid sjukhuset.

Det rum de är monterade i ligger i direkt anslutning till utrymmet för tre ammoniakkylmaskiner som för tillfället är avställda. Dessa används fortfarande när det är ökade krav på kyla eller priset på el är ogynnsamt för värmepumparna. I byggnaden finns också intaget för kylvatten från Klarälven.

KARLSTAD

Centralsjukhuset i Karlstad kyls med hjälp av bland annat älv- och bergkyla. Foto Fredrik Karlsson

De sex värmepumparna / kylmaskinerna är resultatet av ökade kylbehov i samband med att sjukhuset byggdes ut för några år sedan. Dels tillkom en medicinteknisk byggnad på 20 000 kvadratmeter med mycket kylkrävande utrustning som togs i drift 2010, dels en mentalvårdenhet på 10 000 kvadratmeter som kräver klimatisering och som stod klar 2011.

- I den medicintekniska byggnaden har vi bland annat två magnetröntgenkameror, med större krav på leveranssäkerhet av kyla än vad vi tidigare kunnat garantera. Det finns också en helt ny datahall, som är dimensionerad för en effekt på 400 kW kyla, säger Peter Hultman, teknikförvaltare på Landstinget i Värmland.

Magnetröntgenkameror med krav på kyla Sedan datahallen projekterades har teknikutvecklingen inom databranschen lett till att värmeavgivningen från datorerna minskat så mycket att den dimensionerade kyleffekten förmodligen aldrig kommer att nås, tror han. De två nya magnetröntgenkamerorna har ett effektbehov på vardera 60 kW kyla.

Centralsjukhuset består av en mängd byggnader, både nya och gamla, som genomgått omfattande om- och tillbyggnader. I dag består fastighetsbeståndet av 163 000 kvadratmeter yta, mot 128 000 kvadratmeter för några år sedan.

Grundbehovet av kyla över året är 770 kW, men det ökar under en mycket kort del av sommaren till drygt 4 200 kW.

- Sommartid är det enklare och billigare att köpa fjärrvärme och köra ammoniakkylmaskinerna  samtidigt som vi kan serva värmepumparna, konstaterar Peter Hultman.

I och med installationen av värmepumparna/kylmaskinerna har fjärrvärmeköpen minskat radikalt. Nu omfattar de spetsbehoven de kallaste dagarna och delar av varmvattenproduktionen. Totalt värmeeffektbehov är 5 000 kW.

I anslutning till energicentralen, med alla dess kylmaskiner och värmepumpar, finns ett borrhålssystem, bestående av 185 borrhål. Det totala aktiva borrdjupet är tre mil – alltså drygt enkel resa mellan Karlstad och Grums (om man skulle lägga ut alla borrhål i en rad efter varandra). Den sammanlagda volymen brinelösning uppgår till 150 kubikmeter och de sex värmepumparna har en maximal effekt på 2 600 kW.

Minskat behov av kompressorkyla och fjärrvärme Efter att värmepumparna tagits i drift har behovet av kompressorkyla och köpt fjärrvärme minskat. Eftersom även värmepumparna drar el, och någon separat elmätning inte sker på dessa, är det svårt att mäta förändringen i energianvändning. Däremot finns värden för mängden köpt värme som har gått ner radikalt. Innan värmepumparna installerades användes 77,7 kWh köpt fjärrvärme per kvadratmeter, numera är man nere i 26,8 kWh. Värmepumparna täcker cirka 60 procent av värmeeffektbehovet när det är som kallast ute och 80 procent av årsvärmebehovet.

Samtidigt som sjukhuset fick ett helt nytt kyl- och värmeproduktionssystem, har man sett över driften, för att optimera användningen så långt som möjligt.

- Vi lär oss hela tiden nya saker om och av systemet. Det går ju inte att skruva i det här som i en Volvo Amazon, som det gamla systemet kanske kunde betraktas som. I dag har vi en modern anläggning, mera lik en modern bil, med alla de finesser som det innebär, konstaterar Peter Hultman.

Det blev tydligt i samband med att kyl- och värmepumpanläggningen togs i bruk. Då inventerades samtliga undercentraler som är inkopplade mot den centrala värme- och kylproduktionsanläggningen. Det finns ett 20-tal undercentraler på sjukhusområdet.

Inventeringen visade att ett antal tvåvägsventiler läckte, samt att flera givare vare sig var rätt placerade eller rätt monterade, vilket gjorde att dessa gav helt fel värden till värmepumparna.

- Det nya systemet har krav på mindre marginaler på den kalla respektive varma sidan, vilket gjorde att vi tvingades gå igenom alla undercentraler för att injustera dessa efter de nya värdena. Då upptäckte vi flera läckande ventiler, vilket jag – som arbetat inom skogsindustrin – aldrig sett tidigare, konstaterar teknikförvaltare Jonas Skalare på Landstinget i Värmland.

Även flera av givarna visade fel värden. Det avslöjades när det i samma system fanns givare som skulle ha visat samma värden, men inte gjorde det.

- Inom skogsindustrin har man standarder kring hur givare ska placeras och var i systemet de ska sitta. Något sådant system finns inte inom Landstinget i Värmland, men vi har påbörjat ett arbete att ta fram en sådan standard som konsulter och installatörer ska arbeta efter, säger Jonas Skalare.

Mark Kretz, Energi & Miljö nr 1-2 2015, sidan 26-29