Förstudie inom projektet Baltic Energy Rafnaslakt AB, Ramsele. Linn Larsdotter för Baltic Energy Härnösand

Transkript

1 Förstudie inm prjektet Baltic Energy Rafnaslakt AB, Ramsele Linn Larsdtter för Baltic Energy Härnösand

2 Innehållsförteckning 1. Inledning Bakgrund Behv Syfte Omfattning ch avgränsning Genmförande Rafnaslakt AB Verksamhetsbeskrivning Fastighetsbeskrivning Fastighetsritning Ingångsdata Energiförbrukning Dagens läge Mätutrustning Nulägesanalys ch åtgärdsförslag Kntr ch verkstad Varmgarage Slakthus Frikyla Snökyla Älvkyla Berg-/jrdkyla Slkyla Lönsamhet Islering Materialval Kalkyl för tilläggsislering Investeringsstöd Begreppsförklaring Diskussin Slutsats Litteraturförteckning

3 1. Inledning 1.1 Bakgrund Att aktivt arbeta med energieffektivisering ch att öka förståelsen av ett företags miljöbelastning leder fta till en knkurrensfördel. Det leder ckså till mer hållbara lösningar för miljö ch eknmi. En energimedveten verksamhet behöver i regel inte vara svår att uppnå, ch med hjälp av kunskap m dagens energiteknik kan man göra gda investeringar inför framtiden. Denna förstudie av Rafnaslakt AB i Ramsele ingår i prjektet Baltic Energy sm har en målsättning att främja nya småskaliga sätt att prducera miljöanpassad energi, såsm exempelvis frikyla ch getermisk energi. Man vill därmed stödja fastighetsägare sm har intresse av att knvertera till mer hållbara installatiner ch visa på möjligheten att effektivisera de befintliga. 1.2 Behv Både nöt- ch grisköttsknsumtinen har ökat kraftigt i Sverige under de senaste 15 åren. Detta sm ett resultat av avregleringen av jrdbruket i Sverige i skiftet 1980/90- talet ch sedan EU-medlemskapet med följande återreglering. Den senaste knsumtinsstatistiken visar en rekrdnivå för köttknsumtinen i Sverige. Vi knsumerade 85 kg kött per persn år 2010, ch en ökning har skett såväl för griskött sm för nötkött ch fågelkött. Jrdbruksverket visar att det under 2011 skedde en frtsatt ökning till en nivå på ungefär 86 kg kött per persn. Denna ökning gäller framförallt knsumtin av fågelch nötkött. (1) Rafnaslakt AB:s verksamhet är ett nystartat nötslakteri med strt kyl- ch vattenbehv, samt höga hygienkrav ch reglerad fuktighet. Våren 2012 slutfördes byggnatinen av verksamhetens slakthus sm ska tjäna sm anläggning vid slakt, styckning, hängning för mörning, paketering ch infrysning. Sammanlagt har slakteriet en kapacitet på 240 djur per år. (2) De lika mmenten i prcessen har strikta hanteringskrav ch varierat temperaturbehv. Slakt- ch styckningsutrymmet har en temperatur på ungefär 12 ºC ch kylningen kräver 2 ºC. Mörningstiden varierar men ska ske med en temperatur på 3-4 ºC, samtidigt sm tekniska utrymmen ch hallen skall vara 16 ºC. (3) För att dessa skilda behv ska kunna uppnås inm samma byggnad finns ett luftkylt kylaggregat med värmeåtervinning i ventilatinssystemet. 2

4 1.3 Syfte Studien syftar till att presentera ett underlag för att bedöma huruvida verksamheten har en möjlighet att knvertera befintliga installatiner till mer miljöanpassad energiteknik. Fkus kmmer i huvudsak att ligga på ptentialen för utveckling av det befintliga kylsystemet, med inriktning mt frikyla ch getermisk energi. Man vill ckså visa på möjligheter för verksamheten att minska sin energiförbrukning. Målet är därmed att studera möjliga alternativ till dagens energiprcesser i verksamheten sm kan leda till mer hållbara lösningar, såväl eknmiskt, tekniskt ch miljömässigt. 1.4 Omfattning ch avgränsning Eftersm slakteriet är helt nystartat så är det få ingångsvärden från tidigare år sm är relevanta för denna analys. Det ger heller ingen fördel att i nuläget mäta energifördelningen eftersm verksamheten inte är satt i full drift. Därför baseras denna förstudie på mätdata från fastighetens ritningar, drift- ch skötselinstruktiner samt prjekterade värden från slakthusets tillverkare, Kmets Oy. Inm fastigheten finns det ett antal byggnader sm fyller lika ändamål. Denna studie begränsas dck till sammanlagt tre av husen; kntrs- ch verkstadsbyggnad, varmgarage ch slakthus. Byggnadernas arer är hämtade från byggnadsritningar ch är i vissa fall avrundade ch delvis uppskattade ytr. De kalkylberäkningar sm presenteras baseras ckså på delvis antagna värden ch har därmed ingen exakthet. De bifgas med avsikt att tlkas sm exempel. 1.5 Genmförande Fas 1: För att få en bred uppfattning av Rafnaslakts verksamhet gjrdes ett besök 19/6-12. Detta besök hade sm syfte att genmföra en energiinventering av lkalerna ch kartlägga verksamhetens behv ch alternativ. Fas 2: Nästa steg innebar insamling ch bedömning av material rörande den ttala energianvändningen sm skedde i samarbete med fastighets-/ verksamhetsägaren. Ytterligare ett besök gjrdes i Ramsele den 4/7-12 för att inhämta material, ta bilder ch ställa kmpletterande frågr. Fas 3: Vid frmning av förstudien genmfördes ritningsgranskning ch beräkningar. Rapprten sammanställdes sm ett resultat av materialets analys under dessa tre faser. 3

5 2. Rafnaslakt AB 2.1 Verksamhetsbeskrivning Rafnaslakt AB är ett nystartat slakteri (2012) med målet att erbjuda lkalprducerat kött från djur, uppfödda helt utan kraftfder. Slakteriverksamheten är placerad på Vägverkets gamla vägstatinsmråde i utkanten av Ramsele, ca 80 km nrdväst m Sllefteå. 2.2 Fastighetsbeskrivning Kntr ch verkstad: Kntrsbyggnaden har en area på ca 240 m 2 ch hyser rum för kntr, persnalrum, talett, förråd, tvättch mklädningsrum. I kntrsbyggnaden finns ckså ett maskinrum med utrustning såsm el-central, värmepump, elpanna, värmeväxlare, ventilatinsaggregat ch ackumulatrtank på 1500 l. Huset är sammanbyggt med en verkstad på 156 m 2 sm är uppvärmd till ca 15 ºC året runt. Varmgarage: Maskinrummet i kntrsbyggnaden är sammankpplad med fastighetens varmgarage på ca 360 m 2 genm en värmekulvert sm förser garaget med värme. Halva byggnaden hyrs idag ut till en annan verksamhet, medan den andra delen i strt sett står tm. Slakthus: Byggnatinen slutfördes våren 2012 ch slakteriverksamheten har ännu inte fullskaligt tagits i drift. Anläggningen har en slakt- ch kylkapacitet på 5-7 nötkreatur per dag ch en area på 86 m 2. Byggnaden är uppdelad i två mduler sm innehåller slakt-, stycknings-, kyl- ch paketeringsutrymme, samt lagring ch andra tekniska ytr. 4

6 2.3 Fastighetsritning Inm fastigheten finns även ett arbetsförråd ch en nybyggd ligghall, sm fyller syftet att låta djuret vistas några dagar innan slakt för att vänja sig vid miljön. Dessa två bjekt mfattas inte i förstudien ch ingår därför inte i analysen. Figur 1. Ritning av Rafnaslakts fastighet Slakthuset är idag placerat nrdöst m kntret. Figur 2. Flygvy över fastigheten med en närliggande tjärn. 5

7 2.4 Ingångsdata Företag: Rafnaslakt AB Kntaktpersn: Thrsten Laxvik Fastighetsnummer: Ramsele Nyland 3:128 Adress: Näsåkersvägen 60, Ramsele E-pst: Telefn: Vattenförbrukning : 170 m 3 Ttal energiförbrukning : kwh Kntr ch verkstad: Area: 396 m 2 Varmgarage: Area: 360 m 2 Slakthus: Area: 86 m 2 Ttal energiförbrukning: Ttal energiförbrukning (per brm 2 ): Energiförbrukning för uppvärmning Energiförbrukning för uppvärmning (per brm 2 ) Elenergiförbrukning: Elenergiförbrukning (per brm 2 ): Avkylning: Avkylning (per brm 2 ): kwh/år 141 kwh/brm 2 per år 5011 kwh/år 58 kwh/brm 2 per år 4290 kwh/år 50 kwh/brm 2 per år 2816 kwh/år 33 kwh/brm 2 per år Inköpsenergiförbrukning efter väderzn/ lkaliseringsrtens väderutsikter 3 : Elektricitet: Elektricitet (per brm 2 ): kwh/år 140 kwh/brm 2 per år 1 Vattenförbrukning, uppmätt 2011, mtsvarar perid innan slaktverksamhetens start. 2 Energiförbrukning, uppmätt 2011, mtsvarar perid innan slaktverksamhetens start. 3 Kalkyleringsmetderna enligt RakMK:s del D5/

8 3. Energiförbrukning 3.1 Dagens läge Under år 2012 förväntas fastighetens varmvattenprduktin att öka jämfört med år 2011, då vattenförbrukningen på 170 m 3 till största delen bestd av kallt vatten. Men förhppningen är samtidigt att energibehvet i övrigt kmmer att minska för kntrsch verkstadsbyggnaden samt varmgaraget, då det finns str ptential att energieffektivisera dessa byggnader, se avsnitt 4, Nulägesanalys ch åtgärdsförslag. Därmed antas energiförbrukningen för fastigheten på kwh även i frtsättningen uppskattningsvis mtsvara förbrukningen sm fastigheten har, exklusive slakthuset. Vad gäller det nybyggda slakthuset sm ännu inte är taget i full drift så finns bara teretiska ingångsvärden att studera. Enligt tillverkaren Kmets Oy:s energianalys kmmer den ttala elenergiförbrukningen vara kwh/år ch därmed uppskattas de tre aktuella byggnadernas kmmande ttala energiförbrukning till drygt kwh/år. Slakthuset har ett energiprestandavärde på 141 kwh/brm 2 per år. Eftersm anläggningen värms upp ch kyls med en kylmaskin ch värmeåtervinningsaggregat så försörjs byggnaden med inköpt el. Den teretiska energifördelningen presenteras i Figur 3. Energiförbrukning Slakthus Avkylning 23% Övrigt 36% Uppvärmning 41% Figur 3. Den ttala energiförbrukningens fördelning för slakthuset. (4) 3.2 Mätutrustning För att få en översikt av anläggningens faktiska drift rekmmenderas att installera styrch övervakningssystem, sm exempelvis en digital energiredvisande panel. Med sådan utrustning har man möjlighet att kntrllera att verksamheten styrs ptimalt. Det kan ckså leda till att rutiner förtydligas ch därmed drift- ch underhållskstnaderna minskar, liksm energikstnaderna. Man bör även här installera undermätare för att få en uppfattning m de lika enheternas energibehv. 7

9 4. Nulägesanalys ch åtgärdsförslag 4.1 Kntr ch verkstad Byggnad Kntrs- ch verkstadsbyggnaden uppfördes i början av 1960-talet ch har genmgått ett antal mbyggnatiner under åren. Huset har sammanlagt ett ca 396 m 2 strt tak med en lätt lutning. Både verkstaden ch kntrs- ch persnalutrymmena har ett behv av kmfrtvärme. Åtgärdsförslag: En åtgärd kan vara att förstärka dagens islering med cm sprutad lösull på de båda taken. För att få utrymme med den nödvändiga luftspalten kan en lösning vara att bygga på ett sadeltak. Ett sådant tak är en vanligt förekmmande knstruktin med ett triangulärt bärverk. I ett klimat med stra mängder snö är det även praktiskt då snön i töväder kan rasa ner av sig själv, förutsatt att takfallet är tillräckligt strt. Se avsnitt 7.2, Kalkyl för tilläggsislering. Energiförsörjning I kntrsbyggnadens maskinrum står en elpanna, PARCA El-36, för radiatrkrets. Det finns ckså en värmepumpanläggning, Carrier 30QD 4, med 1200 m slang i jrden. Tappvarmvattnet värms upp av en elektrisk varmvattenberedare. Åtgärdsförslag: När slakteriet är i full drift kmmer sannlikt varmvattenförbrukningen öka markant, jämfört med år Därför kan det vara intressant att sätta upp slfångare på både kntrs- ch verkstadstaket. Detta kan göras i samband med det tidigare förslaget m islering ch sadeltak. Det kan även finnas fler tak sm lämpar sig för detta ändamål. Om varmvattenbehvet dessutm visar sig vara störst under smmarhalvåret är chansen till en lönsam investering sm bäst. 4 Sluten krets. Effekt: 31,6 kw. Värmefaktr: 3,4. 8

10 Vid den kulära rundvandringen upptäcktes det att vattenpumpen i maskinrummet läckte. Förslagsvis bör hela pumpen bytas ut till en ny, då den nuvarande är i gammalt skick. Ur ett mer långsiktigt perspektiv, berende på värmebehvet i varmgaraget kan även värmekulverten visa sig vara en energibv sm kan ersättas med en mindre jrdvärmepump. Ventilatinssystem Kntrs- ch persnalbyggnaden har ett värmeåtervinningsaggregat (VÅA2) med en rterande värmeväxlare, ch entrén är utrustad med en frånluftsfläkt. Även verkstaden har ett värmeåtervinningsaggregat (VÅA1) med en rterande värmeväxlare. Idag har värmeåtervinningen n/ff-reglering via stavtermstat i uteluftskanalen, ch stannar vid temperaturer över +16 C. Åtgärdsförslag: Serva ventilatinen genm att byta filter ch rengör värmeväxlarna. Vanligtvis är de billigaste åtgärderna att reglera ventilatinssystemet enligt ändrade behv ch gällande byggnrmer. Att ckså regelbundet rengöra kanaler, ventiler ch fläktar är en kstnadseffektiv åtgärd. Om det visar sig att den befintliga utrustningen är i behv av större åtgärder kan det vara värt att även byta värmeväxlarens mtrer ch fläktar till direktstyrda. Samtidigt bör man ckså kmplettera med servicevakter sm larmar vid störningar, alternativt införa strikta servicerutiner sm kntinuerligt kntrllerar systemets skick. 4.2 Varmgarage Byggnad Det ca 360 m 2 stra varmgaraget värms idag upp med hjälp av varmvatten från värmepumpen i kntrsbyggnaden via en värmekulvert i stål, dimensin 48,3 mm. Garaget är uppdelat i två delar sm båda idag har en temperatur på C. Den ena halvan av byggnaden, sm vetter mt väst, är uthyrd till ett företag sm är i behv av denna klimatvärme. Resterande ca 180 m 2 av garaget är däremt inte berende av ett varmt inmhusklimat eftersm den ytan vanligtvis inte har någn verksamhet. Åtgärdsförslag: Varmislera (ungefär 30 cm) den del av garaget sm har en verksamhet, ch kallställ resten av lkalen. Därefter kan en temperatur på C hållas i den verksamma delen av avgränsningen, medan den tmma lkaldelen kan sänkas till 5-10 C. Inled prjektet med att begära en ffert för islering av halva byggnadens klimatskal, skiljevägg ch tak, samt byte av fönster. Ungefär 15 % av värmen i ett svenskt genmsnittshus försvinner ut genm taket. För att minska värmeförlusterna är det viktigt att ytterväggar, tak ch grund är rdentligt islerade. Se avsnitt 7, Islering. 9

11 Energiförsörjning Energin kmmer ifrån värmepumpen med lagringsmöjlighet i en 1500 l str ackumulatrtank, ch en elpanna sm kmplement. Med hjälp av det varma vattnet genm värmekulverten från kntrsbyggnaden försörjs varmgaraget med klimatvärme. Vid behv finns en varmluftspanna sm reserv. Åtgärdsförslag: Eftersm värmepumpen ch kulverten är av det äldre slaget så kan undermätare sättas in för att kntrllera energiförbrukningen, värmeförluster ch ge en bättre översikt. Om de skulle visa sig vara aktuellt att byta ut värmepumpen till en ny så bör man samtidigt ta brt den eldrivna pannan. Sm ersättning kan man integrera varmvattenbehvet ch den nya värmepumpen, samt att man kan kmplettera med slfångare. Ventilatinssystem Den rdinarie ventilatinen består av en tilluftsfläkt med luftvärmare. Det finns anledning att studera vidare hur strt behvet är av ventilatin i garaget. Om den i dagsläget är inkpplad ch behvet inte finns, så kan man spara energi ch pengar på att stänga av det överflödiga aggregatet, alternativt att man investerar i aggregat anpassade för den rådande verksamheten. 4.3 Slakthus Byggnad Slakthuset blev nyligen färdigställt (vår 2012) ch i samband med installatinen har ett antal tester genmförts för att gdkänna anläggningen. Byggnaden levererades nyckelfärdig ch utrustning ch installatin för värme, vatten, luftknditinering, elch kylsystem ingick i leveransen. 10

12 Tack vare den nya tekniken finns det därmed ingen anledning att byta ut någn av de befintliga installatinerna i dagsläget. För framtida investeringar kan det emellertid vara intressant att utreda ptentialen för en knvertering till frikyla. Se avsnitt 5, Frikyla. Ventilatinssystem Slakthuset har en ventilatin med en till- ch frånluft på +/- 116 l/s. Ventilatinssystemet innehåller ckså ett värmeåtervinningsaggregat sm integreras med kylaggregatet. Detta leder till att det alltid finns ett elbehv under drift. Belysning Inredningens signallampr i slakthuset består av LED-lampr. Belysningen i övrigt finns det inget att anmärka på då nybygget består av mdern teknik. Kyla ch uppvärmning Byggnaden är ett så kallat permanent lågtemperatursystem, ch är utrustad med en avancerad installatin av kylaggregatet Bitzer Ecstar. Den samverkar med ett värmeåtervinningsaggregat ch därmed kan systemet erbjuda både värmeåtervinning ch avkylning till de lika sektinerna inm byggnaden. Åtgärdsförslag: Vid kylaggregatet avges uppvärmd frånluft sm idag bara släpps ut från byggnaden. Man kan utreda vidare m det finns en möjlighet att återvinna denna spillvärme genm att installera en ventilatinskanal till kntrsbyggnaden för att kmplettera radiatrerna. I övrigt är kylaggregatet idag placerat på slakthusets baksida där stra snömassr kmmer lägga sig under vintern. Om prblem uppstår med att aggregatet snöar över så kan man mntera en huv över kmpressrn för att minska risk för störning av snö ch isbildning. Dck är en rekmmendatin att man först genmför ett driftår utan att förändra utrustningen, för att undersöka m det alls uppstår kmplikatiner. 11

13 5. Frikyla Med frikyla menas teknlgi sm använder naturens egna resurser för att kyla anläggningar ch byggnader. Exempel på frikyla är älv-, snö-, havs-, berg- ch slkyla. Metden är baserad på den mvända principen av en värmepump, det vill säga att man leder brt energi från det önskade kylbjektet. När kylningen i slakthuset kmmer står för ca 2816 kwh/år, så kan det finnas en miljövinning i att se över sin försörjning av kyla. (4) Att man samtidigt har en möjlighet att minska sitt elberende, med tanke på de rliga energipriserna, gör frågan än mer attraktiv. Här nedan följer en sammanfattning av dessa tekniker, ch ptentialen för Rafnaslakt att investera i frikyla. 5.1 Snökyla Snökyla är från början en gammal teknik sm återfått ett uppsving i ch med stigande elpriser. En snöanläggning består av ett snölager, genm vilket ett kylmedium, vanligen vatten, cirkulerar ch smälter snön. Kylmediet pumpas till en värmeväxlare för att sedan återcirkulera genm snölagret. Den lågvärdiga energin transprteras vidare för att kyla ändamålet. Snölagret kan bestå av en gjuten grp eller ett bergrum. För att minska på förluster vid värmetransprt i luft ch mark isleras snöreservaren med exempelvis flis. Figur 4. Ett exempel på hur en snöanläggning kan kyla slakthuset. Tekniken tillämpas idag på Sundsvalls sjukhus med gda resultat. Snökyla-anläggningen vid Sundsvalls sjukhus är idag den enda anläggning i Sverige sm använder metden att lagra kyla från snö ch is. I säsngslagret samlas snö under vintertid för att förse sjukhuset med kmfrtkyla, samt kyla för medicinsk utrustning ch servrar. Anläggningen std klar år 2000, ch under genmfördes ett antal effektiviseringsåtgärder sm idag ger lagret en kapacitet på m 3 snö ch maxeffekt 3,8 MW. 12

14 En eventuell möjlighet för Rafnaslakt att bygga en snöanläggning är berende av många faktrer. De frågr sm man i första skedet bör ställa är: Finns det tillräckligt str tillgång på snö i Ramsele? Finns det en markyta str ng att rymma snölagret på? Är en knvertering till snökyla eknmiskt, tekniskt ch miljömässigt försvarbart i jämförelse med dagens installatiner? Snötillgång: Andelen snö varierar från år till år. Ramseles gegrafiska placering bör dck ge en fördel när det gäller medelvärdet på snömängd under ett år. För att närmare avgöra m en snökyla-anläggning har ng tillgång på snö under en vintersäsng krävs en metrlgisk bedömning. Om den årliga mängden inte är tillräcklig bör snölagret kmpletteras med knstsnö. Yta: Idag tippas Ramseles snööversktt i Ångermanälven där det finns nipr sm ger en bra fallhöjd. Det finns ckså en gammal depniplats, men sm är belägen utanför tätrten. Detta gör att det kan finns en efterfrågan på en mer central placering. Dck är dagens snötipp avgiftsfri ch gör att det kan bli svårt att få inkmster från de sm vill lämna sin snö på lagret, någt sm anläggningen i Sundsvall gör. De tar idag ut en avgift på 10 kr/m 3 snö. Effektivitet: Systemets verkningsgrad är starkt berende av den avsmältning sm sker till mgivningen via värmetransprt. Ett effektivt sätt att minska på förluster är att ha en så liten ytterarea sm möjligt, i förhållande till lagervlymens strlek. En liten area leder ckså till att mindre bearbetning av ytskiktet krävs, samt att mängden isleringsmaterial minskar. I övrigt är vattennivån ch dimensinen på rören två påverkande faktrer vid effektökning. Eknmi: Sedan snöanläggningen i Sundsvall byggdes år 2000 har man lyckats minska den sammanlagda drift- ch kapitalkstanden till 0.60 kr/kwh (inkl. bidrag). Det går att jämföra med den alternativa kstnaden för kyla från knventinella kylmaskiner sm är minst 0.80 kr/kwh. Man har ckså uppnått en reducering av elenergibehvet med drygt 90 %. Alltså gör man en eknmisk ch miljömässig vinst under driften, jämfört med m man hade använt det gamla systemet med kylmaskiner. Investeringskstanden däremt är förhållandevis str. 13

15 Fördelar: Man minskar behvet av köldmedier ch därmed hanteringen av kemikalier ch dess system- ch miljöpåverkan. Man minskar elanvändningen jämfört med knventinella kylkmpressrer, vilket leder till en minskad klimatbelastning i frm av reducerade CO 2 -utsläpp. Man skapar en snödepni sm kan krta ner dagens snötransprter. Driftsäker. Snöanläggningen i Sundsvall har inte haft några driftstpp eller större störningar under de 12 år sm anläggningen varit verksam. Metden renar förrenad snö sm annars hade lämnat miljögifter på den rdinarie snötippen. Nackdelar: Kräver str markyta. Är berende av vintrarnas nederbörd. Har behv av kmplement med knstgjrd snö. Blir inte lika kstnadseffektivt m man tvingas tillverka stra delar knstsnö. Sammanfattning: Eftersm Rafnaslaks fastighet är relativt str, så bör det inte vara ett prblem att finna en markyta str ng att bygga ett snölager på. Ramsele har ckså en stadig nederbörd av snö varje år vilket är en bra förutsättning för att metden ska bli lönsam. Om man samtidigt kan samarbeta med Trafikverket ch andra aktörer sm har ett översktt på snö, så bör inte snötillgången vara den begränsade faktrn. Men eftersm slakteriets högteknlgiska kylaggregat redan har hög kapacitet ch är en mdern investering blir det sannlikt inte kstnadseffektivt att knvertera till snökyla av denna strlek. Ur miljösynpunkt är metden dck frtfarande intressant då elförbrukningen kan reduceras. 5.2 Älvkyla Faxälven är en fjällälv sm rinner genm Jämtland ch Ångermanland. Inklusive källflöden sträcker den sig nästan 400 km ch passerar genm Ramseles samhälle. Tekniken älvkyla innebär att en pump hämtar vatten från älven, ch genm ledningar i marken förs det kalla vattnet till ett kylaggregat. Vid värmeväxling kyler vattnet ett köldmedium sm förser fastigheten med kyla. Vattnet återförs sedan tillbaka till vattendraget med en förhöjd temperatur. I annat fall kan älvkyla ckså innebära att man lägger ut en slang med ett kylmedium direkt i älven, där man låter det kalla älvvattnet kyla vätskan. Redan i mitten av 1990-talet installerades älvkyla från Ångermanälven på Sllefteå sjukhus där gda resultat har uppnåtts. Åtgärden har minskat elenergiförbrukningen med en faktr 3. (5) Exempel på liknande installatiner är fjärrkyla-nätet i Skellefteå sm delvis hämtar sin kyla från vattnet i Skellefteälven. Frikyla i frm av älvkyla tillämpas ckså i Göta älv. 14

16 Älvvattnet, med sitt låga energiinnehåll, räknas till en förnyelsebar energikälla ch metden lämnar en relativt liten miljöpåverkan. Huruvida älvkyla är en lämplig teknik för Rafnaslakt berr främst på: Avståndet ch fallhöjd till älven? Anläggningens mfattning? Är det tekniskt möjligt? Anläggningens pris? Avstånd: Rafnaslakts fastighet ligger ungefär 1.4 km fågelvägen från Faxälven ch niprna har en fallhöjd på ungefär 100 m. Redan nu kan det knstateras att denna teknik inte lämpar sig för slakteriet, då avståndet är alldelens för långt. Även den höga fallhöjden ger prblem då det skulle krävas för mycket energi för att pumpa upp älvvattnet. En alternativ möjlighet är istället att tillämpa samma metd, fast i den närliggande tjärnen sm fastigheten angränsar till, se Figur 2. Tjärnen ligger på ett avstånd av ungefär 150 m från slakthusets kylaggregat ch kan därmed vara ett lämpligt mål för att sänka en slang till btten. Metden innebär att man drar en kllektrslang sm försänks med tyngder i tjärnen, ch i det slutna systemet kyls ett kylmedium sm går till värmeväxling i kylaggregatet. Mellan tjärnen ch byggnaden grävs ett förläggningsdike där även markens kyla kan utnyttjas. Om man istället vill gräva en kulvert sm pumpar vatten från tjärnen kan prblem uppstå med frysning under vintern. Tekniken är i strt sett densamma sm jrdkyla. Se avsnitt 5.3, Berg-/jrdkyla. Ett första steg är att utreda tjärnens djup ch temperaturvariatiner under året. Eknmi: Installatinskstnaden för älvkyla är helt berende på hur kmplicerad själva dragningen av ledningar blir. Vid frikyla från en tjärn kan man inte garantera att btten håller en temperatur på +4 C året m, ch därför måste en slang med kylmedium användas, sm har en fryspunkt lägre än vattnets. I regel så är ckså en installatin av vattenkulvert dyrare än en sluten kllektrslang. Generellt sett räknas emellertid metden sm leveranssäker ch har relativt låga drift- ch underhållskstnader. Fördelar: Inga direkta utsläpp ch liten miljöpåverkan. Leveranssäkerhet ch låga driftkstnader. Relativt snabb återbetalning. Nackdelar: Det blir en insats i naturen vid nedgrävning av vattenledningar/kulvert. Kräver en nära anslutning till älven/tjärnen för att systemet ska vara effektivt. Frtfarande el- ch temperaturberende. 15

17 Sammanfattning: Då Raknaslakt har en alltför str höjdskillnad ch ett för långt avstånd till Faxälven så anses älvkyla sm en teknik sm inte är passande. Däremt så finns en ptential att använda frikyla med hjälp av en närliggande tjärn. 5.3 Berg-/jrdkyla System för getermisk värme ch kyla har funnits i många decennier, men de senaste tekniska framstegen har ökat utbudet dramatiskt för fastigheter med behv av uppvärmning eller nedkylning. Berg- ch jrdkyla använder sig av samma teknik sm berg- ch jrdvärme, men med skillnaden att man utnyttjar differensen i energiinnehåll för att leda brt värme från det önskade kylbjektet. Dessa kylsystem använder sig av naturlig återladdning med vinterkyla eller getermisk avkylning. Brrning: För bergkyla brras fta en eller flera slangförsedda energibrunnar på fastigheten ch en vätska cirkulerar i det slutna systemet. Brrhålet är fta fyllt med grundvatten sm fungerar bra sm värmeledare mellan berget ch kllektrslangen. Den kylda vätskan värmeväxlas med ett köldmedium sm sedan för den låga temperaturen vidare till kyländamålet. Bergets förmåga att ta upp eller avge värme berr på bergets temperatur ch materialets värmeledande förmåga. Antalet brrhål berr på den dimensinerade effekt- ch energilasten samt gelgiska, termiska ch brrtekniska förutsättningar. Slangläggning: Vid jrdkyla gräver man istället ner en kllektrslang i marken. Längden på slangen är berende på kylbehvets strlek. Vid slangläggning måste man tänka på att slangen läggs på rätt djup ch med rätt avstånd mellan slingrna, för att få ut rätt effekt ch för att undvika tjälskadr. Man måste ckså ta hänsyn till dräneringar, kablar, vatten- ch avlppsledningar. På grund av läckagerisk ska avståndet till närmsta vattentäkt vara minst 20 m. Leverantörer av jrdkyla rekmmenderar generellt att en slinga ska ha en maxlängd på 500 m. Annars är det bättre att parallellkppla slangarna. Några frågr att besvara: Lämpar sig någn av metderna på Rafnaslakts mark? Vilka spår lämnas synliga på fastigheten? Hur str blir kstnaden? Eknmi: Bergkyla är känt för höga initialkstnader, men ckså stabil ch säker drift under lång tid. Tiden för berg- ch jrdkyla att nå break even är individuellt för varje enskild installatin. Man måste nga dimensinera systemet så man få ut högsta möjliga effekt. 16

18 För bergkyla är den största installatinskstnaden ftast brrningen, där priset är varierande berende på hur djup brunnen måste vara. Berende på antal hål ch medföljande säkerhetsåtgärder påverkas ckså kstnaden. Jrdkyla har generellt en billigare investeringskstnad. Fördelar: Inga direkta utsläpp ch liten miljöpåverkan. Finns möjlighet att kmbinera värme ch kyla. Brrhål/markslingan håller relativt jämn temperatur hela året. Behöver ingen str yta. Lämnar liten inverkan på marken. (bergkyla) Nackdelar: Tekniken frtfarande berende av el. Kräver öppning av mark vid slangläggning. (jrdkyla) Brrning ger relativt hög investeringskstnad. (bergkyla) Sammanfattning: För jrdkyla krävs det relativt stra markytr för kllektrslangen, någt sm Rafnaslakt har. Vid nedgrävningen av slingrna innebär det dck att man öppnar upp jrden, vilket gör att viss markberedning krävs. Efter installatin kan ytan återställas ch utnyttjas på samma sätt sm tidigare. Samtidigt har fastigheten redan 1200 m slang nedgrävd för maskinrummets värmepump. Därmed bör man vara medveten m att en eventuell nedgrävning av ytterligare slang måste prjekteras så de inte ligger för nära den nuvarande kllektrslangen. Om man inte finner ett lämpligt mråde att placera den nya slangen i kan bergskyla i frm av ett eller några brrhål passa bättre. Vid en eventuell investering i berg- eller jrdkyla bör man först inleda med att samla in många fferter från lika leverantörer, för att få en bra bild av kstnader, risker ch alternativ. 5.4 Slkyla Slen är den största energikällan, sm direkt eller indirekt styr alla jrdens resurser. På Närvården Härnösand, tidigare Härnösands sjukhus, finns idag världens första slenergianläggning sm genererar el, värme ch kyla samtidigt. På taket sitter slfångare sm följer slhöjden under dagen. Den unika teknlgin tar hjälp av tryckskillnader ch srptin i saltkraft för att framställa kyla. Tekniken är ett samarbete mellan företagen Climatewell ch Abslicn. Enligt Abslicn kan 1 kwh värme med hjälp av 80 grader generera 0,7 kwh kyla. Vid 160 grader kan 1 kwh värme generera upp till 1,6 kwh kyla. Lägre temperaturer passar fta bäst i mindre system medan stra kylanläggningar bör arbeta vid högre temperatur. Reaktinerna i slkylans prcesser blir i regler effektivare ju högre temperatur sm används. 17

19 En slkyla-anläggning kan ckså användas sm en kmbinatin av kyla ch prducent av ljummet vatten. Denna värme kan med fördel användas för att förvärma tappvarmvatten. Eftersm Rafnaslakt både har ett strt kylbehv ch ett elenergiberende så kan det vara intressant att utreda mer ingående m en investering i en kmbinerad slanläggning kan vara lönsam. Infrmatin sm kan vara värdefulla att ta reda på: Finns det ng med slinstrålning? Blir en installatin lönsam? Vad kstar systemet? Hur säker är driften? Slinstrålning: Medelvärdet för den årliga slinstrålningen i Sverige är mellan kwh/m 2, berende på breddgrad ch lkalt klimat. Rent generellt varierar slinstrålningen inte mycket mellan nrra ch södra Sverige ch är av samma strleksrdning sm i Tyskland, sm är världens ledande slcellsnatin. (6) Enligt SMHI:s klimatdata 5 för slskenstid, så har Ramsele ungefär 1600 sltimmar per år, vilket är ett stadigt medelvärde i Sverige. (7) Eknmi: Kstnaden för denna typ av kylteknik jämfört med alternativa kylmetder är i dagsläget mycket hög. Detta kan ber på att teknlgin är relativt ny ch att Sverige idag endast har en sådan anläggning, den på Närvården i Härnösand. Så länge slkyla inte är fullt kmmersiellt utvecklat hs flera leverantörer trde det vara mer eknmiskt fördelaktigt att använda traditinella slceller sm försörjer kylmaskinerna med el. Fördelar: Möjlighet till integrerad energilagringen. Reaktinen saknar rörliga delar vilket ökar driftsäkerheten. Tekniken arbetar utan någt bränsle ch ger inga direkta utsläpp. Nackdelar: Relativt dyr investering. Kräver visst underhåll. Är ny på marknaden ch har liten erfarenhet. Berende av slinstrålning ch väderförhållanden. Sammanfattning: Även m teknlgin med direkt slkyla är väldigt intressant i ett framtida perspektiv, så är det ingen metd sm lämpar sig för Rafnaslakt i dagsläget. Ramsele har i strt sett samma förutsättningar sm resterande Sverige vad gäller slenergi, men för att få en eknmisk vinning är detta inte lönsamt idag. 5 Slskenstid under ett år för den av WMO definierade nrmalperiden , SMHI. 18

20 6. Lönsamhet För att få en uppfattning m de lika frikyla-metdernas möjliga lönsamhet visas en enkel LCC-kalkyl. De tre teknikerna sm presenteras är de tre sm denna studie anser har störst ptential att kmplettera Rafnaslakts nuvarande kylsystem. Kalkylen är inte kmplett utan har lämnat utrymme för fastighetsägaren att i samtycke med sakkunnig uppskatta investeringskstnaden ch därefter räkna ut återbetalningstiden. När man utreder en anläggnings ttala kvalité så ska valet grundas på ett nggrant beslutsunderlag. Ofta är energikstnaderna för utrustningen betydligt högre än själva investeringskstnaden ch just därför ger en LCC-kalkyl en bra helhetsbild. De värden sm här används är generellt uppskattade ch har endast till avsikt att tlkas sm exempel. Tabell 1. En mall för kalkyl av livscykelkstnaden för tre installatiner; snökyla, jrdkyla ch bergkyla. LCC Snökyla Jrdkyla Bergkyla Kalkylränta (%) Inflatin (%) Livslängd (år) Kapitalkstnad (kr/kwh/år) Investeringskstnad (kr) Driftkstnad (kr/kwh/år) Underhållskstnad (kr/kwh/år) Återbetalningstid (år) Kalkylräntan är individuell för varje företag ch är berende av vilket avkastningskrav man har på sina investeringar. Här har den reala kalkylräntan uppskattats till 5 %. Inflatinen uppskattas grvt till 2 % då detta är Sveriges Riksbanks mål. Livslängd på investeringar har ansatts till 30 år men varierar mellan installatiner ch delkmpnenter. Eftersm investerings-, drift- ch underhållskstnaderna berr på det verksamma temperaturmrådet, utrustningens kapacitet ch platsens förutsättningar, så är även dessa värden unika för varje enskilt fall. 19