Brentwood College School: En studie i hållbarhet

Brentwood College School: A Study in Sustainability
Ett ambitiöst experiment

En initial vision blir en bestående grund

Brentwood College School ligger längs kusten av Vancouver i Kanada, med utsikt över
Saanich Bay. Brentwood är en privat high school, bestående av klass 9 till och med 12, med 460
studenter, varav 350 är inackorderade. Brentwood är ledande bland internatskolor med universitetsförberedande utbildning för studenter från fler än 30 olika länder.

Skolområdet är på nästan 20 hektar och inrymmer åtta studenthemsbyggnader, flera moderna
klassrumsbyggnader och ett nytt nybyggt scenkonstcentrum på 2600 kvadratmeter, med en
hörsal med 431 sittplatser och en vacker byggnad med faciliteter för studenterna - bland annat
kafeteria, klassrum och tvättstuga - kallad Crook’s Hall, som uppfyller LEED Gold Standard. En ny
byggnad för bildkonst och globala studier öppnades i maj 2012 och kombinerar den senaste tekniken
med sedan tidigare tillgängliga lösningar för hållbar design.

 

För närmare 10 år sedan beslöt sig Gord Bilsten, som ansvarar för skolans HVAC-system
(uppvärmning, ventilation och klimatsystem) att försöka använda geotermisk energi för att värma upp Crook’s Hall. Med sina första experiment inledde Bilsten en process som skulle göra Brentwood College School till ett av de mest energieffektiva skolområdena i Nordamerika.

Att hämta energi från Saanich Bay

Att hämta energi från Saanich Bay

Team skapar innovativa lösningar för att övervinna utmaningar

Den första värmeslingan, placerad i Saanich Bay, har utökats till tre slingor, som samverkar med
flera andra innovationer som Bilsten implementerat, för att värma och kyla viktiga byggnader på
skolområdet. Bilsten berättar att han satte ihop den första slingan efter eget huvud, och att den
ursprungligen var avsedd att tillföra värme enbart till Crook’s Hall.

 


När jag såg hur mycket energi som gick till spillo
i Crook’s Hall visste jag att det måste finnas
ett sätt att ta vara på den och utnyttja den.
Det enda vi inte tar vara på nu är överskottsvärmen från
torktumlarna. Det jobbar jag på.”

Gord Bilsten

När energibesparingen blev uppenbar installerade han ytterligare två slingor, med plattvärmeväxlare
av rostfritt stål, försedda med specialkonstruerat katodiskt korrosionsskydd. Bilsten arbetade
tillsammans med Doug Lockhart från Lockhart Industries, expert på värmeväxling i geotermiska
värmesystem för att konstruera och implementera utbyggnaden. Slingorna ligger på knappt 10
meters djup i havet och täcker drygt 90 kvadratmeter. De okonventionella värmeväxlarna av rostfritt
stål sparar 250,000 dollar jämfört med kostnaden för traditionella värmeväxlare.
“Den svåraste utmaningen var att få myndigheternas godkännanden”, säger Lockhart. ”Men vi
uppfyllde alla krav och vi tar till och med regelbundet hit en marinbiolog för att kontrollera att vi
inte stör det marina livet i havet.

Återvinning av utgående värme

Vatten från slingorna i havet kommer in i primärgrenröret i pumprummet och fördelas till tre
interna slingor i Crook’s Hall och till scenkonstcentret och den nya byggnaden för bildkonst. Från
maskinrummet i Crook’s Hall fördelas värme till specifika zoner i de större byggnaderna, liksom
till zoner i vissa av studentbostäderna, som är anslutna till systemet. I maskinrummet finns tre
cirkulationspumpar för uppvärmning av byggnaderna samt sex cirkulationspumpar för tappvarmvatten,
samt en lösning för värmeåtervinning från gråvatten och utgående kylvatten och ventilationsluft
från Crook’s Hall. Kyling erhålls direkt från det kylda vattnet i huvudslingan.

GRAPHIC OVERVIEW: CRN Brentwood College

När Bilsten och Lockhart insåg att Crook’s Hall är den byggnad på skolområdet som använder
mest energi, fokuserade de på att återvinna energin och distribuera den till andra byggnader. De
installerade en tank för värmeåtervinning från gråvatten, där gråvatten från diskmaskiner och
tvättmaskiner samlas upp, samt en lagringstank för värmeåtervinning i vilken överskottsenergi
kan lagras och användas för att värma upp tappvarmvatten för kök och tvätt.

Det behövs ett antal pumpar för att hålla vattnet i rörelse genom huvudsystemet. I ett mindre
pumprum finns fyra pumpar: två för havsslingan, som tillhandahåller vatten till de tre anslutna
byggnaderna - Crook’s Hall, scenkonstcentret och byggnaden för bildkonst och globala studier -
och två för matsalen. I ett andra maskinrum i Crook’s Hall finns tio pumpar för värme och luftkonditionering, och ytterligare sju för värmeåtervinning/varmvattenproduktion. Scenkonstcentret använder två pumpar med varvtalsreglering för att mata 16 individuella cirkulationspumpar, medan bildkonstcentret använder 15 pumpar för värme, värmeåtervinning och luftkonditionering. Pumparna är optimerade för bästa prestanda och låg energiförbrukning.

 

Total fastighetsstyrning

Automatiserad övervakning och styrning maximerar flexibilitet och kostnadsbesparing

Hela systemet styrs av Siemens programvarubaserade byggnadsautomationssystem APOGEE,
som automatiskt styr och reglerar värme och kyla i var och en av byggnadens zoner. Bilsten kan
lätt hålla reda på temperaturen i varje zon, huruvida dörrar och fönster är öppna eller stängda,
utomhusluftens temperatur, solljus i omgivningen, havsvattnets temperatur, relativ luftfuktighet
och kolmonoxidhalt, liksom förbrukning av vatten och energi. Utifrån detta kan han fjärrstyra
olika komponenter för att värma eller kyla rum. Om till exempel temperaturen i matsalen i Cook’s
Hall stiger några grader kan han öppna utvalda fönster för att använda utomhusluft för att kyla
rummet, och därmed minska behovet av luftkonditionering. Det viktigaste är att BMS-systemet
automatiskt kan föra över värme från zoner som kyls till vilken som helst av de zoner som behöver
värme. Genom att manövrera systemet omsorgsfullt uppnår Bilsten konstant COP (Coefficient of
Performance) på cirka 10.

Att åstadkomma bästa hållbarhet och besparing

”Ju fler byggnader som ingår i systemet, desto effektivare blir det”, sade Lockhart. “Då har du flexibiliteten
att överföra energi från en byggnad till en annan, och inte bara från en zon till en annan,
vilket ger bästa effektivitet.”
Bilsten säger att byggnaderna som är anslutna till det geotermiska värmesystemet använder endast
25 % av den energimängd som går åt för de av skolans byggnader som fortfarande värms upp
på konventionellt sätt. ”Cirkulationspumparna betalar sig på omkring 13 månader”, sade Bilsten.
Han väntar sig att hela systemet ska betala sig inom fem år. Det har också drastiskt minskat koldioxidutsläppen,
eftersom cirkulationspumparna har mycket litet koldioxidutsläpp jämfört med
traditionella system baserade på fossila bränslen.

 


Ju fler byggnader du har i systemet, desto effektivare blir det. Då har du möjlighet att överföra energi från en byggnad till en annan, snarare än bara från en zon till en annan, och få maximal effektivitet.

Doug Lockhart

Bilsten säger att byggnader med geotermiska värmesystem bara använder 25 procent av den energi som krävs för att driva skolbyggnader som värms upp med konventionella metoder. "Cirkulationspumpar har en återbetalningstid på ungefär 13 månader", säger Bilsten. Han förväntar sig att hela systemet har betalat sig inom fem år. Det har också dramatiskt reducerat CO2-utsläppen, eftersom koldioxidavtrycken från cirkulationspumparna är mycket liten jämfört med traditionella fossila bränslesystem.





    Facebook Twitter LinkedIn Technorati