Av Helge Skarphagen
Med dagsaktuelle problemstillinger fra Kyoto-konferansen, forventninger om forhøyde avgifter på energibruk og et internasjonalt åpent energimarked, er det ikke å undres over at driftsansvarlige for offentlige bygninger ser seg om etter muligheter for å kutte fyringsutgiftene – eller i det minste blir mindre sårbar for økede energipriser.
Særlig er bygg med fullt ventilasjons- og oppvarmingsbehov døgnet rundt sårbare. Det så man også ved Rana sykehus, der man vurderte fjernvarme fra Mo industripark og avtaler om langsiktige el-leveranser fra Helgeland kraftlag. Begge deler kom dårligere ut enn varmepumpe alternativet, som var utredet av Intekno AS og SINTEF i 1994. Først ble vannet i Ranaelva vurdert som varmekilde, men minstetemperaturen var lavere enn forventet, basert på tidligere temperturmålinger lenger opp i vassdraget. Hadde man ikke utført egne målinger på stedet, ville man fått problemer med frysing i varmeveksleren.
Faggruppen for hydrogeologi ved Norges geologiske undersøkelse (NGU), som er fagekspertisen bak mange av landets største vannverk basert på grunnvann, ble konsulenter. På basis av tilgjengelig kartmateriale, opplysninger fra sykehusets fundamentering og regionalgeologisk innsikt, anbefalte NGU at Rana sykehus fikk utført befaring og deretter undersøkelsesboringer. Prøveboringene ble utført i august 1995 og de påfølgende analyser viste at vannkvaliteten var egnet, med liten risiko for jern- eller manganutfellinger i varmeveksleren.
Kornfordelingsanalysene ble benyttet til å dimensjonere brønnfilteret og til å beregne forventede vannmengder. Høsten 1996 satte Nordenfjeldske brønn og spesialboring AS ned en 20 m dyp brønn med 200 mm PVC filter og prøvepumpingen pågikk gjennom vinteren. Selv om grusavsetningen var forholdsvis liten, holdt grunnvannstemperturen seg godt gjennom perioden og gikk ned på det laveste til 4.6 ° C.
Dessverre var infiltrasjonen fra Ranaelva litt for dårlig og vannmengden ble derfor i minste laget. Det ble besluttet å sette ned en ny brønn, ca 30 m nedstrøms for den første. Samlet fikk brønnene en kapasitet på 1 500 l/min. Grunnvannet blir pumpet ca 260 m og med ca 20 m løftehøyde opp til sykehuset, hvor det avgir varmen, for så å slippes tilbake i elva. Alternativt kunne man benyttet indirekte varmeopptak med en varmeveksler nede på elvebredden og ført kjøleveske i et lukket rørsystem opp til varmepumpen – og på den måten spart energi til løftet.
Med relativt varm og stabil grunnvannstemperatur oppnår man gunstige driftsforhold for varmepumper, både med tanke på virkningsgrad og vedlikehold. Økonomisk sett kan det være aktuelt for Rana sykehus å benytte tilfeldig kraft (ca 555.000 kWh/år) til drift av varmepumpen. Denne kan man sannsynligvis få kjøpt ned mot 10 øre/kWh, når man har en oljekjele som umiddelbart kan dekke hele oppvarmingsbehovet. Ca 2/3 av fastprisen på effektleddet kan også spares hvis man erstatter elektrokjelene med en varmepumpe. Effektleddet må man jo på større anlegg som regel betale for, enten man benytter seg av den eller ikke. Vannbårne oppvarmingssystemer gir god fleksibilitet, noe som kommer godt med nå som effekt blir høyere priset.
Faktarute brønner
antall 2 stk
dyp 20 m
dim 200 mm
filter PVC
filterlengde 10 m
slisseåpning 1 mm
ytelse 2´ 750 l/min
temperaturvariasjon på
grunnvannet 4-5 ° C
Faktarute varmepumpe
Dekker 80% av sykehusets
årlige behov til romoppvarming
og varmt vann.
Dekker 50-60% av behovet på
årets kaldeste dag.
Prosjektert besparelse:
1.100.000 kWh/år med 30 øre
kWh betyr dette 330.000 kr
årlig spart med ingen utslipp.