Östersund vill ta guld i återvinning

Ett specialbyggt aggregat, effektiva komponenter och värmeåtervinning av snart sagt varenda kilowattimme spillvärme. Den nya hockeyarenan i Östersund ska kämpa i toppskiktet bland landets mest energieffektiva ishallar.

exteriör-(2)

Här ska publiken strömma in i december 2013. Foto: Ingar Lindholm

- Orkar du mer? Bertil Nordenberg, Teknikpartner, och Lars Dahlberg, Sweco Systems, är stillsamt entusiastiska. Vi sitter i en byggbod bredvid Östersunds största pågående byggprojekt, den nya arenan. Det handlar inte om en fotbollsplan som även används för rockkonserter, utan om en anläggning med två ishallar och en gymnastikhall, plus bandybana utomhus och alla bekvämligheter som behövs. På bordet ligger högar med papper och i korridoren utanför glasdörren vilar en stor, svart hund. Vi har just gått igenom ett antal speciallösningar som finns i arenan. Framför allt handlar det om metoder för att öka användningen av spillvärme, men också om energisnåla motorer och ett modifierat ventilationsaggregat. Bertil Nordenberg undrar helt enkelt om jag tål mer teknik för stunden.

Arenan stort beslut Frågan om ny arena har stötts och blötts i Östersund. Investeringen på 260 miljoner kronor var ett stort beslut för kommunen. Nu är bygget nästan klart, i december ska det vara färdigt om allt går enligt plan. Bertil Nordenberg har varit med i projektet i ungefär tre år och Lars Dahlberg i två. Lars Dahlberg har arbetat med systemhandlingen för installationerna och därefter med projekteringen, medan Bertil Nordenberg är installationssamordnare. De har rest land och rike runt och tittat på ishallar, anlitat ishallsexperten Kenneth Weber från ETM Kylteknik, och räknat, räknat, räknat. Tack vare bland annat data från projekt Stoppsladd kunde de övertyga politikerna om att det var bättre att tänka långsiktigt än att bara se till investeringskostnaden. Det ledde till önskemål om LCC-kalkyler på alla lösningar, plus alternativ. - Vi har gjort tio till femton olika beräkningar, till exempel på val av köldbärare, kompressor och motortyp. Alla små delsystem har optimerats, säger Lars Dahlberg. Lönar sig en investering inom femton år så har den genomförts, om möjligt. Men det har varit en lång och bitvis knagglig väg. När Bertil Nordenberg berättar att han fick ringa till olika motortillverkare för att efterforska verkningsgraden vid halv effekt hos ett antal motorer, då inser man att de har vänt på varje sten. Mödorna gav resultat och det blev permanentmagnetiserade motorer till kylmaskinerna, även om leveransen dröjde så att maskinerna fick levereras utan motorer. De kom senare.

Partneringprojekt och totalentreprenad Bygget är ett partneringprojekt mellan Peab och Östersunds kommun. Eftersom det är en totalentreprenad har det ställts extremt höga krav på rambeskrivningarna. Många är de förhandlingar då beställaren och underentreprenörerna diskuterat alternativa tekniklösningar. Ramhandlingarna förhindrade tekniska byten utom på en punkt. - Vi höll på i en månad för att få det vi hade beställt, och rättade 10 till 15 saker där entreprenörerna gjort ändringar. Lars Dahlberg har tagit fram ett flödesschema för värmeåtervinningen i arenan. Hjärtat i systemet är kylmaskinen för de två ishallarna. Därifrån hämtas kondensorvärme till flera olika ändamål. Ett är smältgropen på 50 kW, som finns i ismaskinsgaraget. Där dumpas allt isskrap. För en oinvigd låter det som ointressanta småsmulor, men det visar sig handla om stora mängder fruset vatten. - Man kommer att skrapa 10 till 15 gånger per dag. Det blir fantastiskt mycket issörja. Vi utredde två alternativa lösningar: att lägga allt på hög eller att köra iväg det. Det skulle kosta över 200 000 kronor extra per år. Fjärrvärme skulle gå på 160 000, säger Bertil Nordenberg. - Ja, vi har nog räknat hem smältgropen, säger Lars Dahlberg. Smältvattnet släpps ut i dagvattenledningarna. Det blir dubbel förtjänst eftersom arenan slipper avgifter för avloppsrening.

Förvärmning av spolvatten Ett annat användningsområde för kondensorvärmen är förvärmning av det vatten som används för att spola isen. Det har en temperatur på 40 grader för att flyta ut på rätt sätt. Därutöver används kondensorvärmen till uppvärmning av bland annat ishallarna genom tilluften, till att förhindra frost under isarna och till gymnastiksalen som har vattenburen värme. Men det är inte allt. Båda kylmaskinerna för inomhushallarna, och värmepumpen, är försedda med hetgasvärmeväxlare. De levererar överskottsvärme med hög temperatur, som används för beredning av tappvarmvatten. Vi lämnar byggboden och går över grov makadam mot arenan. Fasaden är relativt färdig - det är en mörkgrå byggnad lite lätt nedsänkt i marken som dyker upp bakom några björkar. Entrén skjuter upp en aning och är glasad. Inga skyltar visar vägen. Bertil Nordenberg tar täten mot en liten dörr mitt i det grå, och vi stiger in precis bredvid det som ska bli isrinken i stora hallen, A-hallen. I en grav i golvet sticker köldbärarrören ut på rad. Här ska ammoniakvatten cirkulera, vilket minskar driftkostnaderna jämfört med saltlösning. Läktarna, pelarna och takstolarna är av limträ och lysrören i taket är tända. Den aktivitet som pågår syns inte härifrån, men en trappa upp, bakom ett räcke, sitter en mattläggare och arbetar med golvet. På läktaren syns tilluftsdonen tydligt. Hela konstruktionen är en tryckkammare och teaterinblåsning, det vill säga don placerade under stolarna på läktaren, står för tilluften. Det ska minska omblandningen av luften över isen och därmed behovet av kyla. Samma teknik, men med enklare inblåsning, finns i den lite mindre ishallen.

motorer-(1)

Motorerna är specialbeställda och levererades efter själva kylmaskinen. Foto: Ingar Lindholm

Mellanvägg i aggregatet När A-hallens aggregat går för fullt processas 14 kubikmeter luft per sekund, mycket är återluft. I aggregatet sker först en temperatursänkning så att fukten kondenserar. Sedan höjs temperaturen, delvis med hjälp av en roterande värmeväxlare med en verkningsgrad på 80 procent. En finurlig detalj är en mellanvägg i aggregatet. När det behövs mindre luftväxling körs bara en av de två fläktarna. - Det kostade lite extra, men vi kunde räkna hem det, säger Lars Dahlberg. Fläktrummet som servar ishallarna liknar mer en fläktkatedral. Här är tio meter högt i tak, och i ena änden strömmar dagsljuset in där en bit av ytterväggen saknas. Aggregaten som står här ska skicka in mindre luft än vad de suger ut, för att skapa ett undertryck i hallarna. Det är en del i fuktskyddet. - Den relativa fuktigheten blir ganska hög i hallarna, omkring 60 procent. Det kommer att bli ett ganska högt ångtryck, säger Bertil Nordenberg. Fokus ligger på tätheten, men något absolut krav på nivån finns inte i avtalet. Att täthetsprova de stora hallarna är ett svårt jobb, och projektorganisationen kommer att inrikta kontrollerna på känsliga områden som övergången mellan vägg och tak. Lustigt nog finns även befuktning för hallarna. - De är ju byggda i trä till stor del, och för att det inte ska spricka behövs jämn luftfuktighet även då man inte har is i hallarna, förklarar Lars Dahlberg. Arenan är planerad för drift mellan juli och mars varje år. Sedan är issäsongen slut. När kylmaskinerna stängs av får fjärrvärme ta över värme- och varmvattenförsörjningen, som behövs för gymnastikhallen. Under projektets gång har önskelistan från de olika idrottsutövarna växt. Kravet på belysningen över bandyplanen höjdes av en trevlig anledning, när damlaget kom in i allsvenskan.

Upptäckte över 300 kollisioner Att hålla ordning på alla installationer har fungerat bra, eftersom de projekterats i 3D. Över 300 kollisioner upptäcktes och utreddes på ritbordet tack vare det. - Montörerna var motståndare till det i början. Men nu har många skaffat bärbar dator för att virtuellt kunna gå runt i installationerna i förväg, säger Lars Dahlberg. När vi tittar in i kylmaskinrummet är det tyst och lugnt. Men maskinen har provkörts – ett riktigt hårdtest utfördes i juli månad när det lades is i A-hallen. Beställarna ville kontrollera att kapaciteten var tillräcklig, och upptäckte samtidigt ett missljud i den ena kompressorn, som fick repareras. - Ja, det provet gick inte som på räls, säger Bertil Nordenberg. Så här i efterhand kan han skratta åt det. Felet upptäcktes och åtgärdades, och isen kunde läggas med endast en av kompressorerna i drift. Förutom den stora kylmaskinen med två EC-motorer och 560 kW kyleffekt finns här en värmepump. Den lyfter temperaturen på den återvunna värmen. Enligt beräkningarna ska COP landa på 5,5 till 6 för värmepumpen, och 4 för kylmaskinerna. Trots alla återvinningsmetoder behövs en kylmedelskylare, som tar hand om värmeöverskottet. Ytterligare en sådan ska monteras till bandyns containerkylmaskin. Den går så få dagar, att värmeåtervinning inte är ekonomiskt hållbart. Gymnastikhallen, som är nära 2 000 kvadratmeter i ett enda stort rum, skiljer sig från resten av anläggningen, eftersom den har radiatorer. För att undvika skaderisk sitter de högt upp på väggarna. Därför valdes Tischelmannsystem, som eliminerar behovet av injustering. Vi lämnar arenan och går ut i den gråmulna och blåsiga dagen. Om bara fyra månader ska betongen vara täckt med is, stolarna på plats och publiken strömma till för att inviga den nya arenan. Lars Dahlberg och Bertil Nordenberg är garanterat på plats. Men före dess har de en del kvar att göra.

Ingar Lindholm, Energi & Miljö nr 9/2013 sidan 18-21

  • FAKTA:  Östersund Arena - Ishallarna ska ersätta Z-hallen från slutet av 1980-talet, då den byggdes som ett provisorium efter det att Z-kupolen brunnit ned. - Arenan är totalt 14 427 kvadratmeter. - Den rymmer två ishallar, en gymnastikhall, 16 omklädningsrum och övriga kringutrymmen. - Merinvesteringen för energiåtgärderna beräknas till 2 400 000 kronor jämfört med konventionell teknik. Driftkostnaden bedöms minska med 600 000 kronor per år med dagens energipriser.

  

  • FAKTA: energianvändning (beräknad) - El till kyla i hall A och B 750 MWh/år - El til bandybana 550 MWh/år - Övrig el  1 150 MWh/år Summa El  2 450 MWh/år

    - Fjärrvärme   1 100 MWh/år Summa energi 3 550 MWh/år