Nyt CO2-køleanlæg i Aarhus Skøjtehal sparer 30% i elektricitet

Skøjteløbere i Aarhus har nu fået ’grøn’ is under skøjterne. Aarhus Skøjtehal har som den første i Danmark indviet og driftet et nyt CO2-baseret køle- og energianlæg, der har CO2-fordampning direkte i banen. Efter den første skøjtesæson har anlægget allerede givet særdeles gode resultater: Over 30 % besparelse i forbrug af elektricitet, varmebesparelse, mere simpel drift af anlægget og ensartet overfladetemperatur i isen.

NIRAS har været totalrådgiver på det omfattende renoveringsprojekt, der har involveret en komplet renovering for 20 mio. kr. af hele skøjtehallen. NIRAS har således udført en samlet energirenovering af skøjtehallen, herunder alle ydelser lige fra projekteringsledelse til projektering og arbejdsmiljøkoordinering, byggeledelse og tilsyn.

Opgaven var kompleks, og NIRAS anbefalede Aarhus Kommune, at energirenoveringen af hallen blev en helhedsløsning, så køl, ventilation og varme kunne gå op i en teknisk treenighed, med helt ny banebrydende teknologi

Fra 52-årigt køleanlæg til ny grøn køleteknologi

Aarhus Skøjtebane blev i 1967 opført som en udendørsbane, og i 1972 byggede man hallen over banen.

Imidlertid havde man gennem alle årene fortsat med det oprindelige køleanlæg, som derfor var 52 år gammelt, da det blev udskiftet. I starten brugte man Freon R22-kølemiddel, men i 1993 blev anlægget ombygget til en ammoniak til glykol løsning. Men anlægget trængte i den grad til udskiftning efter 52 års brug og omkring 250.000 driftstimer på kompressoranlægget.

NIRAS anbefalede, at man skiftede til et helt nyt energibesparende og bæredygtigt anlæg, som anvendte CO2-teknologi. Denne type køleanlæg var blevet anlagt flere steder i Sverige, men havde ikke tidligere været prøvet i Danmark til skøjteanlæg.

Her ses en skitse over hele det nye køle- og energianlæg i Aarhus Skøjtehal

Tyndere is giver energibesparelse

Fremover vil skøjtehallen have et islag på 3–5 centimeter tykkelse i modsætning til det hidtidige lag på 8–12 centimeter. Det tyndere islag medfører et langt mindre behov for ressourcer til både klargørelse og frysning af isen. Kølemedietemperaturen skal sænkes 1°C for hver centimeter istykkelsen forøges. Så en formindskelse af istykkelsen på ca. 5 cm i gennemsnit, giver en el driftsbesparelse på omkring 15 %.

Udover selve køleanlægget havde skøjtehallen også problemer med et ujævnt gulv uden isolering og tærede stålkølerør i banen. NIRAS anbefalede derfor, at udskifte begge dele.

18 kilometer kobberrør i betongulv

NIRAS projekterede et 400 kW-køleanlæg med CO2 med direkte ekspansion i banen, der kan holde en isoverflade-temperatur mellem -6°C og -12°C. Anlægget blev installeret af Multi Køl & Energi A/S fra Brabrand.

Den nedkølede CO2 pumpes ud til en fordelingsmanifold på 60 meter, som løber langs med hele skøjtebanen, installeret efter princippet med ”omvendt retur”, for at sikre korrekt væskefordeling i alle banerør. Denne manifold er udstyret med 300 forgreninger, og herfra fordeles den afkølede CO2 videre ud i banens bredde gennem 300 kobberrør i hårnåleform.

Fra de 12 mm kobberrør bliver væsken sendt tilbage til en returmanifold, og herfra bliver den cirkulerede CO2 sendt tilbage ind i køleanlægget for at foretage en ny nedkøling. I alt er der lagt 18 kilometer kobberrør i betonbunden på skøjtebanen som led i projektet.

Køleanlæggets kompressordel udgøres af fem kompressorer, der alle har en permanent magnet-motor, hvilket øger anlæggets effektivitet. For at øge effektiviteten yderligere har køleanlægget også ejektorteknologi. Desuden giver varmevekslere mulighed for varmegenvinding ved flere temperaturniveauer. Der er placeret en CO2-gaskøler på taget, der kan afsætte kondensatorvarme, som ikke genvindes til brug i skøjtehallen.

Hele anlægget kommunikerer med skøjtehallens CTS-system, hvilket øger brugervenligheden og overskueligheden for driftspersonalet i Aarhus Skøjtehal.

Miljø- og klimavenligt ventilationsanlæg

Udover udskiftningen af køleanlæg og rør anbefalede NIRAS ligeledes, at man installerede et moderne, klimavenligt ventilationsanlæg i hallen, som kunne benyttes sammen med varmegenvinding fra det nye køleanlæg.

For at gøre skøjtehallen mere tidssvarende og behagelig for tilskuere har man desuden installeret strålevarmepaneler i loftet over tilskuerpladserne.

Ny type Munters anlæg til adsorptionsaffugtning

Is i skøjtehaller sublimerer og giver fugt i hallen. Denne fugt skal fjernes for at undgå fugt og skimmelsvamp. Dette kan enten gøres med kompressions- eller adsorptionsaffugtning, hvoraf den sidste er den mest effektive til temperaturer i skøjtehaller.

Men adsorptionsaffugtning kræver normalt en regenereringstemperatur på ca. 120-130°C, der skaffes ved elopvarmning, der er kostbar i drift. Ved at ’presse’ Munters til nye metoder og materialer blev der som det første sted i Danmark installeret et affugtningsanlæg med 60°C regenereringstemperatur. Energien til dette skaffes fra overskudsvarme fra køleanlægget. Dermed bliver driften af affugtningen næsten gratis.

Nyt sikkerhedsbande anlæg

Ishockeyspillere kan også se frem til mere sikre kampe, idet den gamle sikkerheds-træbande er blevet erstattet af fleksible bander. Den øverste del af plexiglasset kan give efter, så ishockeyspillere ikke bliver skadet, når de støder imod den. Der er kommet nye regler fra år 2020, der betyder, at ældre sikkerhedsbander i skøjtehaller skal udskiftes til den nye fleksible type.

Som afslutningen på den gennemgribende renovering har man desuden installeret nyt energivenligt LED-lys i hele skøjtehallen.

Forbilledligt godt samarbejde

NIRAS er yderst tilfreds med hele forløbet af den omkring 20 mio. kroner dyre renovering: Der har været et forbilledligt godt samarbejde mellem bygherre, entreprenøren Multi Køl & Energi A/S og NIRAS som rådgiver. Alt er leveret og bygget til tiden. Ovenikøbet under en meget presset tidsplan.

Det er et af de bedste eksempler i Danmark, hvor alle tre parter har haft lyst og vilje til at komme i mål. Der er opnået en el besparelse på over 30% i forhold til tidligere forbrug, og brugerne har fået et moderne anlæg, der hurtigt kan skifte issens overfladetemperaturen så både ishockey, curling og kunstskøjteløberne kan få optimale forhold på isen.