Kvarteret som strävar efter perfekt balans

Från tak till källare sträcker sig ett energisystem som den här vårdagen förser 12 000 kvadratmeter i centrala Stockholm med all värme och kyla som behövs.  Att hålla balansen däremellan är en utmaning för fastighetsägaren Vasakronan.

I en fönsterlös källare bara någon minuts promenad från centralstationen i Stockholm är det stilla. Värmepumpen med en effekt av 70 kW kyla och 90 kW värme gör inte mycket väsen av sig när den levererar energi till Kvarteret Pennfäktarens 12 000 kvadratmeter. Sedan november 2016 har vatten strömmat från den kalla sidan i svarta rör med en temperatur på mellan tre och fyra grader till kylbatterier, kylbafflar och rumskylare. I de grå rören strömmar vatten från den varma sidan med en temperatur på mellan 55 och 60 grader till radiatorer och värmeväxlare som ska ge varmt tappvatten.  

Just balansen mellan värme och kyla är avgörande:

– Det är därför du får så hög verkningsgrad för pumpen. COP är mellan fem och sex, säger Torbjörn Backlund, teknisk förvaltare på Vasakronan.

Någon kyla utifrån behövs inte alls under den kallare delen av året, utan husets system ger de 30 till 35 kW som behövs för processkyla.  En stor del av värmen klarar det också.

– Vi klarar två till tre plusgrader ute med den här anläggningen, säger Torbjörn Backlund.

Den här dagen står det noll för tillförseln av såväl fjärrkyla som fjärrvärme.

I garaget utanför kylcentralen, finns en nya spillvärmeväxlare, som har stor betydelse för balansen mellan värme och kyla. 12 meter av de rödmålade avloppsrören är tomma och vattnet rinner istället i värmeväxlarens nyinstallerade blanka rör.

Spillvärmeväxlaren är inkopplad på den kalla sidan av värmepumpen, med de svarta rören. Det kallare vattnet från kylsidan värms när det möter avloppsvattnets 25 gradiga vatten i värmeväxlaren och återgår till pumpen och levererar värme. Mellan 25 och 28 procent av energin återvinns enligt en forskare på KTH som studerat saken.  Men det kan bli ännu mer framöver.

Spillvärmeväxlarens genomsnittseffekt är 20 kW. Som mest och under kort tid kan det gå upp mot 50 kW men även gå ända ner till noll.  Flödet varierar mycket.

För att spillvärmeväxlaren ska fungera väl, krävs ett någorlunda stadigt flöde. En av dem som levererar det är Milad Astas i restaurangen Il forno con tapas på gatuplanet. För där står han i diskavdelningen mitt i lunchrusningen och spolar idogt med varmt vatten innan disken stoppas in i diskmaskinen. Några av kvarterets sex restauranger stänger tre på natten och tidigt på morgonen öppnar hamburgerrestaurangen, så flödet är stadigt många av dygnets timmar. Men grunden för återvunnen värme är systemets mer stadigt levererande köldbärarretur.

Att få systemet att gå i jämn takt är en av utmaningarna. Det är en anledning varför styrsystemet är så viktigt. Väntas till exempel en extra kall dag, så kan systemet sätta igång lite tidigare och maxeffekten och då också behovet av fjärrvärme blir mindre.

– Vi vill få ner toppeffekterna på både värme och kyla, för det är dem man betalar för, säger Torbjörn Backlund.

Sammantaget har nyinstallationen i källaren gett besparingar på mellan 37 och 49 procent av värmeenergin under månaderna januari till mars. På årsbasis ska det bli 34 procent, vilket omräknat till kronor blir 335 000 kronor för värme och 122 000 kronor för kyla vid ett energipris på 70 öre per kWh. Återbetalningstiden för investeringen beräknas till mellan fem och sex år. Som det ser ut nu, kommer verkligheten att överträffa beräkningarna.

Men det kan bli bättre ändå. Några timmar sent på natten och tidig morgon är det stilla i avloppsrören. Det är något som Torbjörn Backlund letar efter en lösning på, så att värmepumpen kan arbeta mot spillvärmeväxlaren under hela dygnet.

Till sommaren måste fjärrkyla ta över, för husets eget energisystem räcker inte till.  När kylbehovet ökar och värmebehovet blir litet, riskerar nämligen värmepumpen att överhettas. Skulle överskottsvärmen släppas ut i källaren, skulle det bli alldeles för varmt ner i undercentraler, garage, cykelförråd och andra utrymmen som också används av husets hyresgäster.  Några installationer för att bli av med värmen finns inte i dagsläget, förutom det lilla som går till tappvattnet. Fyra månader om året kommer värmepumpen alltså att gå ner till minläget.

Kerstin Lundell

Detta är en förkortad version av Kerstin Lundells reportage. För att läsa hela reportaget och se fotograf Jens Lastheins bilder, logga in på den digitala tidningen (endast tillgänglig för medlemmar i Energi- och Miljötekniska Föreningen och Energi & Miljös prenumeranter).