Fördjupad förstudie bilaga VVS och styr

Transkript

1 Projekt: Namn: Stora Holm utbildningscentrum Fastighetsbeteckning: Tuve 40:1 Fördjupad förstudie bilaga VVS och styr Göteborg den Förstudien är utförd av: Uppdragsnummer Namn: Viktor Wernersson Företag: Adress: Ånäsvägen 44 Postadress: Göteborg Tel.: (10)

2 Fördjupad förstudie VVS och styr Bakgrund Denna fördjupade förstudie genomförs på uppdrag av Göteborgs Stad Lokalförvaltningen, som en uppföljning på föregående förstudie daterad Inga förändringar avseende närvärmenätets storlek eller dragning har utförts sedan den föregående förstudien upprättades. Det vill säga att den befintliga panneffekten är c:a 350 kw, anslutna till närvärmenätet är byggnaderna; A E, K och L. De övriga byggnaderna F, G och I betjänas av separata elpannor. Därför kvarstår fortfarande problematiken med att det upplevs vara en effektbrist på pelletspanncentralen. Översiktisbild Utbildningscentrum Stora Holm. Syfte Syftet med denna fördjupade förstudie är att utreda befintliga byggnaders effektbehov och utifrån det resultatet ta fram förslag på en ny pelletspanncentral. Förstudien ska även i detalj utreda växthusets (hus F) effekt-/energibehov, detta för att kunna avgöra om en värmepumpslösning kvarstår som föreslagen åtgärd för hus F, G och I. Övrigt I förstudien ingår även en kalkyl enligt Lokalförvaltningens mall. 2 (10)

3 5 VA-, VVS-, kyl- och processmediesystem Orientering Samtliga byggnader som idag är anslutna till pelletspanncentralens (PPC) närvärmenät har var sin undercentral (UC) kopplad till vätskeburna sekundärvärmesystem via värmeväxlare (VVX). Respektive byggnad har separata VVX för tappvatten respektive värmesystem. PPC betjänar byggnaderna via markförlagd kulvert. PPC:en är under sommaren avstängd och under den tiden förses byggnaderna av sina respektive elpannor. Inkommande kallvatten (KV) finns i hus E, där huvudavstängning finns. Från hus E fördelas KV sedan ut via markförlagda kallvattenrör. Pågående verksamhet i byggnaderna är enligt uppgift teoretisk undervisning med undantag enligt nästa stycke. Hus med särkskild verksamhet är hus E som är försett med ett storkök samt hus F som är växthus. Som alternativ till ny PPC önskar beställaren att följande konfigurationer på PPCuppställning beaktas: A. Befintlig PPC á 350 kw + ny pelletspanna á 500 kw samt kulvert och anslutning till hus F, G och I. B. Befintlig PPC á 350 kw + ny pelletspanna á 300 kw samt värmepumpslösningar till hus F, G och I. C. Befintlig panna rivs och ersätts av två nya pelletspannor á 400 kw samt kulvert och anslutning till hus F, G och I. D. Befintlig panna rivs och ersätts av två nya pelletspannor á 300 kw samt värmepumpslösningar till hus F, G och I. E. Befintlig panna rivs och ersätts av två nya pelletspannor á 300 kw samt ny pelletspanna á 200 kw inklusive separat kulvertnät och anslutning till hus F, G och I. Även styrsystem och uppkoppling mellan UC:er till PPC samt PPC upp till överordnat styr- och övervakningssystem kommer att behandlas. Etapper En etappindelning bör göras i samband med åtgärder i UC:erna. Däremot behövs ingen etappindelning göras vid byte av PPC då byggnadernas elpannor klarar av att ta över uppvärmningen. Av samma anledning kan byte av PPC utföras närsomhelst under året. 3 (10)

4 Inventering Sen föregående förstudie ( ) utfördes har byggnad M rivits. M-byggnaden var eluppvärmt och hade således inte någon värmekulvert framdragen. Idag finns det sju stycken närvärmeanslutna UC:er, byggnaderna A E, K samt byggnad L. Samtliga närvärmeanslutna UC:er har kontrollerats avseende effektbehov samt huruvida problemet* med UC:ernas kopplingsprincip kvarstår. Inventering visade att inga åtgärder har vidtagits och problemet kvarstår. *Problembeskrivning hämtat från förstudie : UC:erna i Hus A, B, C, D, E och K har haft problem med att elpannorna har stått för uppvärmningen istället för pelletspannan. Problemet grundar sig i att efter att kulverten kallnar vid driftstopp, när sedan pelletspannan startar når inte värmen ut i UC:erna. Att värmen inte når ut till undercentralen beror på att det inte finns något cirkulationsflöde som håller rören varma hela vägen ut till givarna som styr förreglingen av elpannorna. Därmed känner inte givarna att det finns tillräcklig värme att tillgå i kulverten. Resultatet blir att elpannorna fortsätter stå för uppvärmningen. Ursprungligen var det tänkt att givaren som förreglar elpannorna skulle varit placerade invid pelletspannan. Ser ej ut så idag. Detta går att lösa genom att skapa ett litet läckflöde invid tempgivarna i varje byggnad. Viktigt är att placera läckflödet på rätt sida värmemängdsmätare som sitter ute i UC:erna. Värmemängdsmätarna skall inte registrerar själva läckflödet. För att komma tillrätta med PPC:n effektbehov behöver centralen också ges rätt förutsättningar, det innebär att UC:erna åtgärdas samt att respektive byggnads värmesystem injusteras. Effektbehovet för respektive UC har kartlagts utifrån platsbesök samt kontroll mot ursprungliga projekteringshandlingar. Se redovisade effektbehov under rubriken, 56 Värmesystem. Effekt- och energibehovet för byggnad F, G, I som idag inte är anslutna till det lokala närvärmenätet, behöver fastställas. Byggnad F som är tillika växthus kommer att transmissionsberäknas för att en bedömning ska kunna göras av de tre byggnadernas effektbehov. Byggnad F, G och I förses idag med värme och varmvatten från lokalt placerade elpannor. Samtliga tre byggnader har vattenburna värmesystem, byggnad I har en elpanna medan byggnad G och F har två elpannor var. För eventuell ny förläggning av kulvert eller i syfte att undersöka möjliga typer av värmepumpslösningar behöver rådande markförhållande tas i beaktning. Fastighetens markförhållanden bedöms vara sådana att berg ligger ytligt på flertalet ställen vilket avsevärt fördyrar en ny kulvertdragning till byggnaderna F, G och I som idag inte är anslutna till närvärmenätet. Dessutom är byggnaderna F, G och I högre 4 (10)

5 belägna jämfört med övriga byggnader, vilket också behöver tas hänsyn till vid en eventuell kulvertdragning samt vid dimensioneringen av tryckhållningen för en ny PPC. I övrig bedöms marken till stor del bestå av lera/lerjord. I övrigt observerades under inventeringen en förändring av den inkommande kallvattenservicen för fastigheten som kommer in i byggnad E. Denna var tidigare försedd med en motorstyrd avstängningsventil som var kopplad till fastighetens inbrottslarm. Motorstyrningen för denna ventil har nu demonterats och ventilen är lämnad i öppet läge. Detta är en åtgärd som utförts som led i att säkerställa vattentillförsel till PPC:ens sprinklersystem. Ritningar/skisser Bilaga 2 visar i förstudien tänkt kulvertdragning till byggnaderna F, G och I. 5 (10)

6 52 Försörjningssystem för flytande eller gasformigt medium 52.B Tappvattensystem Funktionsöversikt och tekniska förutsättningar Idag bereds varmvatten i respektive byggnads UC via värmeväxlare i kombination med parallellt kopplad varmvattenladdning i ackumulatortankar. Ackumulatortankarna är även försedda med elpatron om effekten från närvärmenätet inte skulle vara tillräcklig alternativt om PPC:en är avstängd under sommaren. Den här typen av varmvattenladdning bedöms få en bättre funktion om den byggs om till en enklare kopplingsprincip. Dessutom är rördragningen i flertalet av UC:erna utförda på ett sådant sätt att de är svåröverskådliga och försvårar eventuell felsökning. Dessutom finns centraler där de uppkopplade flödesbilderna i styrsystemet inte överensstämmer med verkligheten, t.ex. i byggnad L. Åtgärdsförslag Efter en ombyggnad av PPC:en rekommenderas därför att UC:erna byggs om i syfte att förbättra systemfunktionen och förenkla underhåll/felsökning. I samband med ombyggnad av UC bör även placeringen av värmemängdsmätarna inklusive tillhörande givare ses över. Likaså bör det tillses så att styrventilerna som betjänar respektive växlare antingen kopplas upp ihop med den nya PPC-styren alternativt att ett läckflöde skapas för att tillse korrekt reglering (se förslag enligt förstudie utförd ). En ombyggnad av UC:erna kan ske oberoende av PPC:ens ombyggnad. Demontering/rivning För en ombyggnad av UC:erna behöver befintlig rördragning göras om inom UC:en. I syfte att möjliggöra en annan inkopplingsprincip av ackumulatortank/varmvattenberedare. Befintliga värmeväxlare, ackumulatortank, pumpar, rörkomponenter, etcetera återanvänds i största möjliga mån såvida de inte bedöms vara i behov av utbyte. 6 (10)

7 56 Värmesystem Funktionsöversikt och tekniska förutsättningar Idag sker uppvärmning via lokalt producerad närvärme, växling mot sekundärnät sker i respektive byggnads UC (med undantag för ej anslutna byggnader). Närvärmeväxlarna är idag kopplade parallellt med en elpanna som spets-/reservlast. Anledningen till denna kombination av närvärmeväxlare och elpanna beror på att när befintlig PPC byggdes så installerades inte en tillräckligt stor pelletspanna för att täcka hela effektbehovet. Den ursprungliga planen var att elpannorna i respektive byggnad skulle stötta pelletspannan istället för att minska investeringen i bygget av PPC:en. Bristande kännedom om ursprungligt koncept har resulterat i en missuppfattning om att det råder en effektbrist. Dock utfördes inte den uppkoppling av övervakningoch styrsystem som skulle tillse att UC:ernas styrventiler mottog signaler för när pelletspannan var i drift och ej. I kombination med avsaknad av varmhållnings- /läckflöde orsakar detta att om kulverten svalnat fortsätter systemet förses från elpannan istället för att slå tillbaka till närvärmenätet när systemtemperaturen medger. Transmissionsberäkning En transmissionsberäkning av byggnad F (växthuset) krävdes för att en rättvis bedömning av byggnaderna F, G och I skulle kunna göras. Ritningsunderlag samt inhämtning av information från drift-/verksamhetspersonal ligger till grund för de indata som använts i beräkningen. Aktuella effektbehov Följande effektbehov är fastställda utifrån ursprungliga projekteringshandlingar samt kontroll genom platsbesök, beräkningar och bedömning av befintlig funktion: Byggnad Dimensionerande Kommentarer effekt A 100 kw Bef. UC B 100 kw Bef. UC C 100 kw Bef. UC D 100 kw Bef. UC E 120 kw Bef. UC K 120 kw Bef. UC L 30 kw Bef. UC F* 75 kw (50 kw + 5 kw + 20 kw) G** 65 kw I** 40 kw Tabell 56.1 * Beräknat effektbehov. ** Bedömda värden baserade på transmissionsberäkning av F, kontroll av byggnader samt vägd fördelning av total elanvändning. 7 (10)

8 Kulvertnät Befintligt kulvertnät är dimensionerat så att vid en systemtemperatur med ett deltat på minst 35 C eller mer fås de effekter som respektive UC är dimensionerad för. Inte heller får rörtryckfallet överstiga 150 Pa/m. Vid en eventuell anslutning av ny kulvertdragning till byggnad F, G och I krävs därför att befintlig kulvert från avstick till byggnad K (vid byggnad L) till den nya anslutningspunkten dimensioneras om. Dimensioneringen behöver då ta hänsyn till befintlig dimensionerande effektlast + en ny dimensionerande effektlast för byggnaderna F, G och I. Viktigt att beakta vid fortsatt projekteringsarbete är att vid ombyggnad av PPC:en under vinterhalvåret behöver närvärmekulverten varmhållas även när PPC:en inte är inkopplad. Detta för att kulverten inte ska riskera att frysa sönder. Nya värmekällor Utifrån den inventering som är utförd på plats, beräkningar och kontroll av tidigare handlingar har följande alternativ utvärderats. Alternativ A: Befintlig PPC á 350 KW + ny pelletspanna á 500 kw samt kulvert och anslutning till hus F, G och I. Alternativ A bedöms inte vara den mest lämpade lösningen då styrproblematiken är svårlöst. Det vill säga att slå samman den befintliga styren tillsammans med den nya kommer sannolikt inte ge önskad funktionalitet. Dessutom dras den befintliga PPCanläggningen med diverse problem. För driftavdelningen blir det bättre ur den aspekten att det enbart kommer finnas en central värmekälla som försörjer samtliga byggnader. Alternativ B: Befintlig PPC á 350 KW + ny pelletspanna á 300 kw samt värmepumpslösningar till hus F, G och I. Alternativ B bedöms också resultera i samma problematik som beskrivs för alternativ A. Dessutom är effektbehoven för byggnaderna F, G och I så pass höga att det krävs värmepumpsanläggningar i en sådan storlek att det kostnadsmässigt är jämförbart med kulvertdragningen. Ur underhållssynpunkt blir det också fler värmekällor att underhålla och övervaka för driftavdelningen. 8 (10)

9 Alternativ C: Befintlig panna rivs och ersätts av två nya pelletspannor á 400 kw samt kulvert och anslutning till hus F, G och I. Alternativ C bedöms vara det alternativ som ger kombination av driftsäkerhet, nivå av underhåll kontra kostnad. Förutsatt att den alternativa lösningen för byggnad F, G, I blir anslutning till närvärmenätet och en ny PPC. En ny PPC med ny styr och uppkoppling mot CÖS kommer ge förutsättningarna för en bättre funktionalitet än den som finns idag. Ur underhållssynpunkt blir det också fler värmekällor att underhålla och övervaka för driftavdelningen. Alternativ D: Befintlig panna rivs och ersätts av två nya pelletspannor á 300 kw samt värmepumpslösningar till hus F, G och I. Alternativ D är ett driftsäkrare alternativ än alt. A då befintligt system byts ut, däremot är alt. D det kostsammaste alternativet. Systemuppbyggnaden har dock fördelen att fastigheten kan delas. En ny PPC med ny styr och uppkoppling mot CÖS kommer ge förutsättningarna för en bättre funktionalitet än den som finns idag. Driftavdelningen kommer dessutom endast ha en primär värmekälla att underhålla vilket gör underhåll och skötsel effektivare. Alternativ E: Befintlig panna rivs och ersätts av två nya pelletspannor á 300 kw samt två nya pelletspannor á 100 kw inklusive separat kulvertnät och anslutning till hus F, G och I. Alternativ E har samma fördelar som alternativ D, skillnaden är att alternativ E är något billigare. Samt att två PPC ger driftavdelningen två, lika system att jobba i istället för en blandad miljö av värmepumpar och pelletspannor. 9 (10)

10 Alternativ placering En alternativ placering av PPC:en är ej utredd i denna förstudie men kan ge eventuella fördelar. En tänkbar plats hade dock varit mellan byggnaderna L och K. 10 (10)

11 VVS och SRÖ Kostnadssammanställning förstudie Entreprenadkostnader exklusive oförutsedda kostnader Alternativ A Investering (kr) Alternativ B Investering (kr) Alternativ C Investering (kr) Alternativ D Investering (kr) Alternativ E Investering (kr) Allmänna åtgärder Injustering VS (Samtliga hus) Åtgärder UC (Hus A-E, K,L) Övrigt Summa (kr) Befintlig PPC + ny PP á 500 kw inkl. kulvertnät Ny pelletspanna (á 500 kw) Nytt kulvertnät Undercentraler (tot. 3 st) Demontering Summa (kr) Befintlig PPC + ny PP á 300 kw + VP-anläggningar Ny pelletspanna (á 300 kw) Ny VP-anläggning (á 75 kw) Ny VP-anläggning (á 65 kw) Ny VP-anläggning (á 40 kw) Demontering Summa (kr) Ny PPC om 2 PC á 400 kw inkl. kulvertnät Ny PPC (2 á 400 kw) Nytt kulvertnät Undercentraler (tot. 3 st) Demontering/rivning Summa (kr) Dokumentansvarig: Jörgen Bruce Fastställare: Charlotta Hansson Fastställt: (2) Dokument-id: N RA-1889-v Förstudie bilaga VVS och SRÖ - kostnadssammanställning

12 Ny PPC om 2 PC á 300 kw + VP-anläggningar Ny pelletspanna (2 á 300 kw) Ny VP-anläggning (á 75 kw) Ny VP-anläggning (á 65 kw) Ny VP-anläggning (á 40 kw) Demontering/rivning Summa (kr) st nya PPC om 600 kw resp. 200 kw inkl. litet kulvertnät för F, G, I. Ny PPC 1 (2 á 300 kw) Ny PPC 2 (2 á 100 kw) Nytt litet kulvertnät (F, G, I) Undercentraler (tot. 3 st) Demontering/rivning Summa (kr) Styr- och övervakningsentreprenad SRÖ-system (Hus F) SRÖ-system (Hus G) SRÖ-system (Hus I) SRÖ-system (anpassning bef PPC) Summa (kr) Totalsumma: Summa alternativ A: Summa alternativ B: Summa alternativ C: Summa alternativ D: Summa alternativ E: ( ) = kkr ( ) = kkr ( ) = kkr ( ) = kkr ( ) = kkr Dokumentansvarig: Jörgen Bruce Fastställare: Charlotta Hansson Fastställt: (2) Dokument-id: N RA-1889-v Förstudie bilaga VVS och SRÖ - kostnadssammanställning

13

14 Bilaga 3 Kopplingsprinciper UC Ånäsvägen 44, Göteborg Telefon