Energioptimering af Park Vendia Svømmehal



Svømmehaller har generelt et stort energiforbrug og derfor også et stort optimerings-potentiale. Derfor har vi i vores afgangsprojekt valgt at se på energioptimeringen af Park Vendia svømmehal i Hjørring.

Af: Maj Agerbæk Jakobsen og Michael Heuer Jensen, Ingeniørstuderende v. Århus Universitet

Vores projektgrundlag var Park Vendias svømmehal i Hjørring, som er blevet opført i perioden 2007-2008 og taget i brug i februar 2008. Da bygningen er opført, har vi set på nogle af de forhold, som kan forbedres ved det eksisterende byggeri, samt hvilke ting, der kunne have været lavet anderledes i projekteringsfasen.

Vi har bl.a. arbejdet med følgende tiltag:

  • Genvinding af varmt afløbsvand fra bruserne i omklædningsrummene.
  • Optimering af lufttemperatur og luftfugtighed i svømmehallen.
  • Alternative glasfacadeløsninger.

Tiltagene er blevet sammenlignet og vurderet i forhold til:

  • Energi
  • Komfort
  • Økonomi.

Varmepumpe

Det kan virke mærkeligt, at der ikke er installeret en varmepumpe eller en anden form for varmegenvinding af brugsvandet i alle større svømmehaller. I den nyopførte svømmehal, Park Vendia, er der heller ikke gjort noget, for at udnytte varmepotentialet fra den store vandmængde fra varmtvandsbruserne.

Anlægsprisen for varmepumpen er relativ lille i forhold til den opnåede driftsbesparelse, og derfor burde det ikke være pga. økonomi, at varmepumpen bliver valgt fra.

Det kan skyldes, at bygherren er kommunen, og derfor er økonomien delt op i drifts- og anlægsudgifter. Da disse ikke kan låne penge af hinanden, bliver kommuners byggerier ikke altid optimeret mht. anlægsudgifter kontra driftsudgifter.

Derfor ender det tit op med en billig anlægsløsning, frem for den billigste løsning set over bygningens levetid. Denne problemstilling går igen gennem store dele af projektet, og har også haft betydning for opførslen af Park Vendia.

Det anbefales Park Vendia at etablere en varmepumpe. Menerga har en varmepumpe til genvinding af varmt brugsvand med en COP på 10-15. Ved en COP på 10 vil der opnås en årlig besparelse på ca. 40.000 kr. Tilbagebetalingstiden er ca. 8 år.

Varmepumpen genvinder ca. det dobbelte i forhold til en rørvarmeveksler. Dens levetid er oplyst af leverandøren til ca. 15-20 år.

ParkVendiaEnergi3.JPG

Varmepumpen er let at installere og kræver blot, at det varme afløbsvand separeres fra det kolde, og at det opsamles i en buffertank. Derved kan der anvendes en mindre varmepumpe, og derved sikres en bedre års-COP pga. et kontinuert flow.

Det oplyses fra producenten, at p.g.a. reglen om at forbrugeren skal bruge fjernvarmet til rumopvarmning og opvarmning af brugsvand, er der ikke indenfor de sidste 10 år i Danmark anvendt denne varmepumpe i nogen svømmehal. Varmepumpen bliver brugt i Sverige, hvor den er placeret i ca. 200 svømmehaller.

Hjørring Varmeforsyning er blevet spurgt, om de ville have et forbehold imod, at der blev opstillet en varmepumpe. Hvis anlægget var adskilt fra fjernvarmenettet, havde de ikke noget forbehold.

En anden grund til at varmepumpen ikke er fast inventar i svømmehaller kan skyldes at det er svært at overskue de gældende regler for afgifter.

Da vi undersøgte om der var andre forhindringer for opstillingen af en varmepumpe, fandt vi frem til, at varmegenvinding af afløbsvand i en svømmehal ikke anses for at være en procesenergi. Derfor skal der ikke betales afgift af varmegenvindingen. Til gengæld kan svømmehallen ikke trække el- og CO2-afgift fra elforbruget til varmepumpen. Denne afgift udgør i 2008 følgende:

  • Elafgift (energiafgift): 58,7 øre pr. kWh
  • CO2- afgift: 8,8 øre pr kWh

Lovgivningen er meget kompliceret, og det kan derfor være svært for både bygherrer og rådgivende ingeniører at finde ud af de gældende regler for afgifter for forskellige typer virksomheder.

Optimering af temperatur og luftfugtighed

Vandfordampningen kan minimeres ved at øge lufttemperatur og luftfugtighed i svømmehallen. Økonomisk er det en fordel at hæve begge så meget som muligt, men der skal også tages hensyn til brugernes komfort. Vandindholdet i luften bør holdes under 14,3 g/kg tør luft. Dette medfører under 15 % utilfredse iht. komfortligningen. Der anbefales at have en lufttemperatur på 30 ºC og en relativ luftfugtighed på 55 % ved 28 ºC varmt vand.

Om sommeren bør det tillades at lufttemperaturen og den relative luftfugtighed øges, da friskluftbehovet ellers bliver så højt, at det er økonomisk uansvarligt.

Friskluftbehovet, der er nødvendigt for at holde svømmehallens vandindhold i luften nede, er bestemt ud fra vandfordampningen fra bassinet, våde områder og aktiviteten i hallen. Behovet er variabelt, da vandkoncentrationen i udeluften svinger hen over året. Beregning af vandfordampningen kan ske ud fra flere formler, og resultaterne herfra varierer meget. Det er derfor vigtigt, at finde den rigtige formel for vandfordampning så ventilationsanlægget kan projekteres korrekt, samt driftsudgifterne minimeres.

ParkVendiaEnergiFormler..JPG
På Ålborg Universitet er der lavet en rapport: ”CFD Simulations for Water Evaporation and Airflow Movement in Swimming Baths”, som netop omhandler vandfordampning i svømmebade. Her er konklusionen, at vandfordampningsformlerne af M.M. Shah svarer til den faktiske vandfordampning. Derfor er disse brugt til at finde vandfordampningen i svømmehallen.

Facadeløsning samt ventilationsprincip

Det har betydning for ventilationsprincippet, hvilken glasfacade der benyttes. En almindelig glasfacade med aluminiumsprofiler kræver luftbestrygning for at undgå kondens. Ved luftbestrygning bliver luft blæst ind langs facaden. For at holde glasfacaden dugfri skal der indblæses større mængder luft end friskluftbehovet. Når ventilationen også benyttes til opvarmning, kan der opstå det problem, at den friske luft ligger sig oppe under loftet, fordi den er varm. Derved skabes der ingen omrøring af luften.

Ved at benytte kompositprofiler kan luftbestrygning undgås. Profilerne har en god isoleringsevne, og derved kommer den indvendige temperatur ikke ned på dugpunktet. Merinvisteringen, ved brug af kompositprofiler er lille og, kan betales hjem i løbet af få år. Dobbeltfacader har samme evne, men er dyrere i anlægsudgift.

Ved at benytte opblandingsventilation med indblæsning ved loft, falder varmetabet. Derved undgås den høje lufttemperatur ved vinduet, som benyttes ved luftbestrygning. Desuden er det muligt at opnå bedre opblanding af luften i svømmehallen ved opblandingsventilation.

Opfølgning

Ud over de nævnte tiltag er der ligeledes arbejdet med følgende:

  • Brug af solfanger til opvarmning af brugsvand og gulvvarme.
  • Ventilation i svømmehallen og omklædningsrum.
  • Vandbehandling af badevandet.

Pga. stor anlægsudgift er der flere af tiltagene der nok ikke bliver til noget. Det er en skam, da det ikke kun forbedrer driftsøkonomien men også indeklimaet, miljøet og brugertilfredsheden.

Skrevet af Administrator