En varmepumpe/kjølemaskin er koblet mot varmevekslerelementene i avløpsrøret. Dette er det første anlegget i Norge hvor varmevekslere plasseres i selve avløpstunnelen.
En varmepumpe/kjølemaskin er koblet mot varmevekslerelementene i avløpsrøret. Dette er det første anlegget i Norge hvor varmevekslere plasseres i selve avløpstunnelen. (Bilde: Alf Bergin)

Energisparing

Reduserer CO2-utslipp og varmer bygninger med byens kloakk

Stavanger skal redusere utslippet med over 80 prosent.

  • Arkitektur

Kommunens mål er å spare 1,5 millioner kilowattimer per år og samtidig redusere CO2-utslippet med over 80 prosent. Alt takket være kloakken som renner forbi 100 meter unna «Rådhuskvartalets» energisentral.

Slik vil byens borgere varme rådhus, svømmehall og kommunens administrasjonsbygg.

– Selv om kommunen vil spare energi, er ikke det den viktigste gevinsten. Det viktigste er at prosjektet vil redusere klimagassutslippene fra kommunens energisentral fra 647 til 93 tonn CO2 per år, understreker Ernst Olsen, leder for Stavanger eiendoms drifts- og
energiseksjon.

EU-prosjekt

– Da vi skulle rehabilitere den gamle varmesentralen fra 1971 med fornybar energi, vurderte vi først å bore geobrønner som grunnlast og bio fra pellets som spisslast, men løsningene var ikke gode nok, forteller Olsen idet han sammen med Leidulf Skjørestad, tar oss med ned til energisentralen i kjelleren under svømmehallen.

Olsen leder det kommunale smartby-prosjektet som er del av EUs Triangulum-satsing. Skjørestad, som er direktør for bymiljø og utbygging, har det overordnede ansvaret.

Etter at mer tradisjonelle løsninger som energi fra sol, vind, bio og varmepumpe basert på sjøvann var vurdert og forkasta, falt valget på byens hovedkloakkledning som energikilde.

Å hente energi fra kloakk, er ikke nytt. Det som blir nytt i Norge, er å bruke energien i avløpsvarmen ved å plassere varmevekslere i en avløpstunnel.

Tysk erfaring

Leidulf Skjørestad (til venstre) og Ernst Olsen viser hullene i energisentralens betomgvegg. Her blir det plass til vannrørene som skal lede varme fra kloakken inn til varmepumpene, samt rør for elektriske ledninger.
Leidulf Skjørestad (til venstre) og Ernst Olsen viser hullene i energisentralens betomgvegg. Her blir det plass til vannrørene som skal lede varme fra kloakken inn til varmepumpene, samt rør for elektriske ledninger. Foto: Alf Bergin

Tyskerne har lengre erfaring med dette. Derfor skal Stavanger kommune bruke varmevekslerelementet Therm-Liner fra det tyske selskapet Uhrig. De leverer prefabrikerte varmevekslerelement som er spesielt tilpasset tunnelens dimensjon.

Varmevekslerelementene legges i bunnen av hovedkloakktunnelen. Hvert element er én meter langt og veier cirka 100 kilo.

Platene i rustfritt stål, som ikke er mer enn to-tre millimeter tynne, dimensjoneres for reduksjon i varmekapasitet som følge av beleggdannelse.

Det skal legges 108 element som vil dekke 250 kvadrameter av tunnelbunnen.

Elementene kobles i seksjoner ved at rørforbindelsene trykkes sammen og låses med klemanordninger. Annet hvert element festes til tunnelveggen med bolter.

Samme prinsipp som geobrønner

Energisentralen under svømmehallen er tømt og klargjort for væske-til-vann varmepumper.

– Vi har boret hull til tre tur-retur rør. Rørene er 97 meter lange og går bort til hovedkloakkrøret, sier Olsen og peker på hullene i betongveggen i enden av energisentralen. En svak eim av kloakk kiler i nesa når vi titter inn.

Rør nummer ett skal lede vann tilsatt glykol som frostvæske, inn i varmevekslerplatene. Vannet presses gjennom elementene som ligger på begge sider av kloakktunnelens bunn.

Rør nummer to leder oppvarmet vann tilbake til væske-til-vann varmepumpene i energisentralen. Vannet i rørene flyter kontinuerlig rundt i et lukket systemet.

Rør nummer tre rommer elektriske kabler.

Prinsippet for å hente varme fra kloakken, er det samme som for å hente varme fra geobrønner. Dimensjonerende temperatur på avløpsvannet er +7° C, mens dimensjonerende temperaturdifferanse varmeopptak er 4° C.

Varmepumpenes varmekapasitet beregnes til 500 kW, mens kjølekapasiteten blir 460 kW. Den eneste tilførte energien går til å pumpe vannet
rundt.

Bruker energien to ganger

Kloakkvarmen skal dekke 60-70 prosent av de tre byggenes varme- og kjølebehov.

En ny spisslastkjel for å dekke ekstra varmebehov, skal også inn i energisentralen. Den skal bruke biogass fra IVAR (Interkommunalt vann, avløp og renovasjon) sitt sentralrenseanlegg for Nord-Jæren.

– Det blir viktig symbolsk sett. Ved å forbrenne biogass, bruker vi energien fra kloakken to ganger, sier Skjørestad.

Som del av prosjektet skal det monteres 300 m2 solfangere på toppen av svømmehallbygget til forvarming av tappevann. Gråvannet skal gjenvinnes og overføres til forvarming av tappevann, og benyttes som energikilde til varmepumper.

Må stenge kloakken i seks uker

Både Skjørestad og Olsen mener varmevekslere kan benyttes flere steder enn utenfor deres egne kontorbygg. Ved siden av i kloakktunneler, kan varmevekslere også monteres i overvannsrør. 

Det er en komplisert prosess å montere varmevekslerelement i eksisterende kloakk- og overvannsrør. Stavangers hovedkloakk må stenges i seks uker når varmevekslerne skal legges i tunnelen.

Det betyr at urenset kloakk vil gå ut i sjøen. Dette skal skje i løpet av vinteren, antakelig i februar, når vannet er som kaldest og omrøringen i vannmassene er størst.

Det vil være betraktelig enklere å montere varmevekslere samtidig som nye rør legges i bakken. Derfor mener Skjørestad dette bør vurderes av kommuner som planlegger nytt rørnett for kloakk og overvann.

Vanskelige å reparere

Pilotprosjekt innebærer alltid en viss risiko.

– Det har vært en sunn skepsis hos Vann og avløp for om prosjektet vil gi driftsproblemer, sier Olsen.

For varmevekslerne bør være vedlikeholdsfrie. Går noe galt, er de vanskelige å reparere siden de ligger så utilgjengelig til. Derfor er det viktig å få driftsmessige erfaringer som grunnlag for fremtidige beslutninger for hvor og hvorvidt det skal legges nye varmevekslere.

Kommentarer (11)

Kommentarer (11)