Fotboll året runt tack vare överskottsvärme
Att värmen inte skulle använda primärenergi var villkoret för att Norrtälje skulle få en åretrunt-öppen fotbollsplan. Investeringen i markvärme betalade sig på ett år och är i dag unik i Sverige.
Containern med kylmaskinerna är numera hopkopplad med fotbollsplanen. Foto: Mark Kretz Ibland är det nog bäst att inte säga någonting. I alla fall inte att priset på den köpta kylan är för högt. Detta fick Norrtälje Sportcentrum bittert erfara för sex år sedan, då man började ifrågasätta priset på den kyla man köpte från Norrtälje Energi för ishallen i sportcentret. Vid omförhandlingarna begärde energibolaget en kraftig energiprisökning. Detta i sin tur ledde till att Norrtälje Sportcentrum, som i det läget drevs som en stiftelse, började fundera på möjligheterna att tillverka den efterfrågade kylan själv.
Det slutade med att man investerade 2,4 miljoner kronor i en containerlösning med ett kylaggregat med två varvtalsstyrda kolvkompressorer med en kyleffekt på 300 kW. Några år senare kom önskemål om en konstgräsfotbollsplan, med möjlighet att öka spelsäsongen. – Kravet kom från personer som menade att ”det finns i alla andra kommuner”. Konstgräs har ju den fördelen att det i princip är underhållsfritt. Med den nya konstgräsplanen går det att spela fotboll ända in i slutet av november och starta i princip i februari. Snöar det för mycket skottar vi inte bara för att det ska spelas i december, säger Thorsten Åström, vd för Norrtälje Sportcentrum. – En fördel med värme under planen är att den i princip är lika mjuk som en vanlig gräsplan, även när det är under noll grader ute.
Ingen primärenergi Men det var inte givet att det skulle bli en uppvärmd konstgräsplan. Det hela hängde på att värmelösningen inte bestod av primärenergi i form av el eller fjärrvärme. Så mycket var politikerna överens om. Det som blev vändningen var när man insåg att det fanns en varm sida på kylmaskinerna, som dittills inte använts. Engagerad i hela projektet från början har Kenneth Weber, ETM Kylteknik, varit. Från början som serviceansvarig för kylan, i samband med köpet av kylsystemet var han med in upphandlingen. – Det fanns inga system för värmeåtervinning inbyggda i hallen från början, exempelvis användes elslingor som frostskydd under isbanan och värmesystemet är byggt för högtemperatur, vilket inte passar för kondensorvärme, som är lägre. Endast hetgasvärmen användes innan vi anlade konstgräsbanan. Det nyttjades till varmvatten, nämligen för det läggvatten som används för isvården. – Att köra kondensorvärme för att värma en konstgräsfotbollsplan var unikt. Å andra sidan – det behövs ju inga enorma energimängder för att värma upp planen. Det handlar inte om att smälta snö, konstgräset är ju en isolering, utan att hålla konstgräset så pass mjukt att det går att spela där, säger Kenneth Weber.
Året runt drift En fördel för värmelagret har varit att man skulle ha hockeyrinken isbelagd året runt, enligt Kenneth Weber. Han har räknat på att ta bort och lägga ny is en gång om året, jämfört med att låta den ligga på året runt. Det visade sig att det i Norrtäljes fall blir billigare att köra de egna kylmaskinerna året runt, än att lägga arbete och energi på att ta bort is och sedan lägga ny, om man har isuppehåll mindre än två månader om året. – Jag mätte alla arbetsmoment i detalj när man tog bort och lade ny is, det sistnämnda är ett hantverk som – om isen ska bli bra – måste utföras mycket noggrant. All kondensorvärme från kylmaskinerna går från mitten på augusti till maj till ett värmelager på drygt 6 000 kubikmeter under fotbollsplanen. För kylmaskinerna – som arbetar mot en kondenseringstemperatur på 15 till 20 grader, betyder det ett höjt COP (3,8-5,2), jämfört med när de arbetade mot kylmedelskylaren som är placerad på toppen av kylcontainern.
Billig restprodukt Markvärmelagret består av 9 000 ton packad bergkross, bestående av stenmjöl som enligt Kenneth Weber är en billig restprodukt från stenproduktion. Kapaciteten räcker i princip för att klara de vintrar vi haft de senaste åren. I det fall värmen inte räcker, kommer man dock inte att spetsa med någon annan form av energi. – Djupen på lagret avgjordes av det faktum att den anlades på ett nedlagt flygfält, där man inte kunde gräva mycket längre ner än 60 till 70 centimeter.
Översta lagret är själva konstgräset, strax under ytan finns returvärmen ut, och 40 centimeter ner i lagret är tilloppet med värme (cirka 15 grader) Tillopp och retur kan växlas för sommardriften. För att inte värmen ska ”smita ut” i kanterna är dessa isolerade, liksom botten. Värmen distribueras med ett kylmedel bestående av ammoniakvatten (15 procent ammoniak). Hela processen (11 temperaturer, två tryck och aktiv eleffekt till kompressorerna) mäts och följs upp med hjälp av två utrustningar från Climacheck. I fotbollsplanen mäts temperaturen strax under grässvålen och 0,6 decimeter ner lagret på fyra olika platser. Inne vid rinken mäts också relativ fuktighet och temperatur, så att den önskade iskvaliteten hålls. Att använda ammoniakvatten var resultatet av visst letande. – Det är konstigt att kylbranschen ska använda värmeväxlare i titan, ett material som övrigt används för att bygga u-båtar och flygplan och är oerhört dyrt. Vi funderade på andra lösningar och kom fram till att ammoniakvatten kunde vara ett alternativ. I samband med ett annat projekt fick vi kontakt med Dalkia i Frankrike som byggt en ishall där man använde ammoniakvatten som köldbärare. Efter studiebesök där och diskussioner med deras drifttekniker fastnade vi för den lösningen även för denna applikation.
Den ammoniak som används för fotbollsplanen är tillverkad för ändamålet men kompletteringar har gjorts med ”hemkört” ammoniakvatten. Kenneth Weber tömde kylsystemet i en äldre uterink som skulle tas ur bruk och tillverkade 15-procentig lösning. – Det man ska komma ihåg i ammoniaksystem är att undvika ventiler, kopplingar och liknande i koppar och mässing, men för detta finns ju många delar i billigare material.
Bandybanan nästa Sporrade av framgången med återvinningen av kondensorvärmen från kylmaskinerna vid hallen finns nu planera att göra detsamma vid den kylcontainer som är placerad vid bandybanan, en bit ifrån själva Sportcentret. Den värmen skulle i så fall användas för läggvatten liksom dusch- och tvättvatten i omklädningsrummen vid bandybanan.
Mark Kretz, Energi & Miljö nr 11/2011 sid 39-40
- Fakta Norrtälje Sportcentrum Invigdes 1988 med en stiftelse som driftsansvarig. I dag drivs det i bolagsform genom Norrtälje Sportcentrum AB, ett helägt kommunalt AB. Sportcentret, med en total yta på 146 000 kvadratmeter, består av en hall för ishockey, bollhall, brottarlokaler, restaurang och konferens. Utanför byggnaden finns också planer för fotboll, friidrott och bandy. Sportcentrum har cirka 400 000 besökare per år.
