Husen kyler och värmer varandra
Teknikparken värmer, Viva kyler – så ser lösningen ut när Riksbyggens bostadsrättsförening Viva i Göteborg förväntas bli plusenergihus och erbjuder kyla till Chalmersfastigheters kontorshus.
I hörnet i ett installationsrum på Chalmers teknikpark – ett långsmalt kontorshus på Chalmers i Göteborg – står en värmeväxlare med en effekt på 100 kW med vacker blå nyans. Den har en central funktion för det kyl- och värmesystem som bygger ihop Chalmersbyggnaden med den nybyggda bostadsrättsfastigheten Viva som är byggd på berget ovanför teknikparken.
Kyla från de 19 borrhålen på 235 meter vardera i bostadsrättsföreningen Viva förser Chalmersbyggnaden, liksom restaurangerna i de två intilliggande byggnaderna som bildar Johannebergs Science Park sommartid, med komfortkyla och kökskyla.
De båda husen som bildar Johannebergs Science Park uppfördes i mitten av 2010-talet. Viva består av 132 lägenheter i form av tre hög- och två låghus. Distributionen av kylan och returvärmen går via ett installationsschakt – ett utrymme mellan fasaden på Chalmersbyggnaden och det bakomliggande berget, varpå rören ansluts i botten på en av byggnaderna i Viva.
Förutom bergkyla används frikyla (utomhusluft) och egna kylmaskiner/värmepumpar i teknikparken. Inkopplingen av bergvärmekylan och återföringen av värme har varit positiv för Viva.
– Medelgenomsnittet på värmepumparnas COP förväntas öka med cirka 15 procent, säger Jakob Pontusson, Bengt Dahlgren, som projekterat systemet.
För att optimera Vivas el- och värmesystem har Göteborg energi tagit fram en styralgoritm.
– Viva har ett ganska komplext energisystem, både bergvärme och fjärrvärme. Göteborg energi växlar mellan fjärrvärme och bergvärme beroende på det bästa ekonomiska utfallet för Viva, konstaterar Matilda Kjellander, projektledare för Viva hos Riksbyggen.
Bengt Bergsten, energistrateg hos Chalmersfastigheter:
– Man satsade på att Viva skulle bli ett plusenergihus på årsbasis. Tankarna kom från Bengt Dahlgren redan 2016 att man skulle ha solceller och solfångare. Men det blev en ganska dyr lösning.
Genom att det framkom att det näraliggande kontorshuset Chalmers teknikpark behövde kyla, kunde man ta fram en lösning som gör att man använder bergkylan, som sedan blir värme till Viva som i sin tur förs ner i borrhålslagret. Temperaturen från bergvärmen är över året 2–8 °C, medan returtemperaturen i teknikparkens köldbärartemperatur kan vara 12–15 °C.
– Det hade inte fungerat utan att teknikparken behövde kylan, konstaterar Matilda Kjellander.
Enligt Bengt Bergsten har det funnits diskussioner mellan Chalmersfastigheter och Riksbyggen under flera år, innan det blev klart förra året. Det finns ett avtal där Chalmersfastigheter betalar för kylan.
– Det är mest för att föreningen ska bry sig om det här systemet, även om det inte rör sig om stora pengar. Det ska vara ett litet incitament. De som sitter i styrelsen har varit väldigt engagerade i detta projekt, så de har haft stor förståelse och förtroende för den här lösningen.
– Det är en ekonomisk uppsida för både Chalmersfastigheter, som slipper köra sina kylmaskiner, och Viva, som får högre borrhålstemperaturlager, vilket gör värmepumparna effektivare.
Det nya kylsystemet från Viva förser även restaurangerna i Johannebergs Science Park med kyla året runt.
– Vivas borrhål kyler Chalmersfastigheters köldbärarsystem, som i sin tur kyler bort kondensorvärmen från restaurangernas kökskyla, vilket ger effektiv drift åt kökskylmaskinerna. Det fanns till och med tankar på att koppla på ytterligare delar av Chalmers, kanske tillsammans med ett blivande Riksbyggenprojekt, men så långt har vi inte kommit än, säger Jakob Pontusson.
För Chalmersfastigheter är vinsten – förutom att man får billig kyla – att de kyl-/bergvärmepumpar med 40 borrhål (900 kW effekt på två maskiner) inte behöver gå året runt. De är dimensionerade för kylfallet 900 kW och värmeeffekten 500 kW. Till det har man två kylmedelskylare med en effekt på 810 kW, som förmodligen inte kommer att användas så mycket nu när värmen kan omhändertas av bergvärmeanläggningen hos Viva.
Den i teknikparken ingående växlaren är dimensionerad för att föra över 100 kW. Kyleffektbehovet i Chalmersfastigheten är cirka 900 kW och värmeeffektbehovet är cirka 650 kW, enligt Jakob Pontusson.
En fördel vid anslutningen mellan Viva och teknikparken var att man slapp gräva för att få ned rören, utan de kunde hängas upp i det redan befintliga utrymmet mellan teknikparken och bergväggen.
Viva har certifierats med miljöbyggnad Guld och har fått detta verifierat efter två år.
Enligt Jakob Pontusson finns det möjlighet att ta ut mer kyla ur borrhålen, om Viva skulle vilja använda frikyla för tilluften till bostäderna, vilket inte är tekniskt möjligt i dag.
– Men de varmaste dagarna måste man i så fall kanske välja om man vill skicka kylan till teknikparken eller till bostäderna, säger Jakob Pontusson.
– Det är ju inte en orimlig tanke att vi kör kyla till våra FTX-aggregat, säger Matilda Kjellander.
Om Viva skulle vilja erbjuda mer effekt via frikyla måste bergvärmeanläggningen byggas ut med fler hål, enligt Jakob Pontusson.
– Det är en ganska begränsad effekt hos respektive borrhål. Ett orört berg i Göteborg är cirka åtta grader, vilket är ganska nära den temperatur man vill ha i teknikparkens köldbärarsystem, så det innebär en begränsning.
I valet av värmeväxlare har man därför valt stora värmeväxlare med endast en grads förlust.
Ju fler personer som arbetar i teknikparken och ju mer mat man lagar i restaurangerna, desto mer värme får Viva – med andra ord är det arbete och köttbullar som värmer Viva.
Kökskylmaskinerna klarar att ge uppåt 30 grader med en temperatur på köldbärarens tillopp på 8–9 grader.
– Tilloppstemperaturen är åttagradigt vatten och returen kan vara 20 grader. I kontoren får vi tillbaka 12–13 grader. Temperaturerna blandas och det blir vad det blir, konstaterar Bengt Bergsten.
Ju fler personer som arbetar i Chalmers teknikpark och ju mer mat man lagar i restaurangerna, desto mer värme får Viva – med andra ord är det arbete och köttbullar som värmer Viva.
Viva
- Viva ingår i projektet Positive Footprint Housing som är ett tvärvetenskapligt projekt kring innovativ hållbar bostads- och stadsutveckling. Projektet ska resultera i ökad miljömässig, social och ekonomisk hållbarhet.
- Insikter och lärdomar fick sin första praktiska tillämpning i Brf Viva, med 132 bostäder i Guldheden, intill Chalmersområdet i Göteborg.
- Projektet är initierat av Riksbyggen i samverkan med bland andra Johanneberg Science Park, Chalmers, Göteborgs universitet, Göteborg energi,
Göteborgs stad och Rise. - Förutom bergvärmelagret finns också solceller och ett batterilager med 14 bussbatterier som kan lagra cirka 200 kWh.
