I det här samarbetsprojektet med Uppsala universitet tittade fem studenter från STS-programmet på GRANGEX olika möjligheter att värma upp inluften till Dannemora gruva. Med utgångspunkt i gruvans värmebehov undersökte gruppen vilka metoder som fungerar bäst med hänsyn till den årliga utomhustemperaturen och kostnaderna för tre olika lösningar. Vi bad tre av gruppdeltagarna att berätta om arbetet och resultatet det gav.
Projektet: Uppvärmning av Dannemora gruva
Studenter: Filippa Hjalmarsson, Esther von Zweigbergk, Sara Nikyar, Clara Thimstrand, Ida Hedberg,
Utbildning: Civilingenjörsprogrammet System i teknik och samhälle (STS)
Projektets rubrik: Uppvärmning av Dannemora gruva
Mer än bara komforten i fokus
Framförallt var det en framtida säkerhetsrisk som gruppen ville hitta en lösning på.
“Vid minusgrader bildas det istappar vid tunnelmynningarna. De kan falla ner och skada både människor och maskiner – en säkerhetsaspekt som har varit väldigt viktig i vårt arbete”, berättar Ida.
Tre lösningar under luppen
Gruppen bestämde sig för att titta på tre olika lösningar – värmepump, värmeväxlare och oljepanna. Helst skulle arbetet leda fram till en rekommendation som både stämmer överens med GRANGEX hållbarhetsmål och erbjuder en ekonomiskt bra lösning, hållbar under gruvans hela beräknade livslängd.
“Genom värmeväxlaren går det att återanvända den varma frånluften från gruvan för att värma upp den tillströmmande luften”, förklarar Filippa. “För att göra en balanserad jämförelse kollade vi även på en lösning med värmepump, samt en oljepanna som går på biobränslet HVO100.”
Metodisk approach för verkliga resultat
Gruppen utgick ifrån hur uppvärmningsbehovet skiftar över året och räknade ut det genomsnittliga årsbehovet vid varma, kalla och normala förhållanden. På det sättet kunde gruppen beräkna totala energikostnader för GRANGEX och få med temperaturskiftningar inom en rimlig felmarginal.
Från studie till verklighet – så kan resultatet användas
Utifrån sina beräkningar kom gruppen fram till att Dannemora gruva behöver uppvärmning 3172 årstimmar vid full drift. Uppvärmningsbehovet skiftar både under året och beroende på vilket scenario man tittat på – varmt, kallt eller ett normaltempererat år.
“Det vi upptäckte var att de tre värmealternativen är fördelaktiga utifrån olika aspekter. Ur hållbarhetsperspektivet visade sig värmeväxlaren vara det bästa alternativet medan värmepumpen har andra fördelar”, säger Ida.
“Driftskostnadsmässigt var värmeväxlaren bäst. Oljepannan var däremot dyrast i drift men hade jämnast värmeförsörjning eftersom den inte är beroende av utomhustemperaturer eller annan elförsörjning”, fyller Sara i.
Bonus: Överkapacitet som affärsmöjlighet
“Värmeväxlaren visade sig också ha en överkompensation av värmebehovet vissa tider på året. Det skulle kunna vara intressant för GRANGEX att titta vidare på den överkapaciteten, kanske den går att utnyttja i andra processer eller byggnader i Dannemoras gruvdrift”, tillägger Filippa.
Dannemoragruvan från ovan tillsammans med bevarade kulturbyggnader och intilliggande våtmark.
BILD: Rolf Broberg
Till praktisk nytta för GRANGEX
Hur kan Dannemoraprojektet använda sig av era resultat?
“Redan innan vårt arbete hade GRANGEX en tanke om vilka frågor de ville ha hjälp att besvara. Resultatet i vår studie blir ett kvitto på att exempelvis en värmeväxlare är högst intressant för dem att undersöka vidare, både för det här ändamålet och för andra processer i verksamheten”, menar Ida.
“Vår förhoppning är att de kan använda våra mätningar och resultat, till exempel i en fortsatt förstudie”, säger Sara.
Utmaningar som blev lärdomar
Vilka lärdomar tar ni med er från projektet?
“Vi upplevde en del utmaningar i början av projektet när allt var nytt. Att sätta sig in i nya system kan vara tidskrävande i ett projekt som är så pass tidsbegränsat som vårt. Även begrepp som frånluft och tilluft var helt nya för oss. Men allt det där som var utmanande i början visade sig också ge den största behållningen, det har varit så spännande att lära sig”, menar Sara.
“Från början hade vi många frågeställningar att jobba med. I det läget handlade det om att se vad som kan vara mest intressant för GRANGEX utifrån de tio veckor vi hade på oss i projektet”, säger Filippa.
“Det var också en större utmaning än vi trott att avgränsa sig i arbetet. Alla kontakter vi haft under projektets gång har varit så fantastiskt engagerade, därför ville vi ge tillbaka så mycket vi kunde i form av våra projektresultat. Ganska snabbt insåg vi dock att tio veckor är kort tid för ett sådant här projekt. Vi behövde balansera uppdraget från universitetet – att skriva en projektrapport – med viljan att leverera ett material som GRANGEX faktiskt kan använda sig av. En rätt svår avvägning som på samma gång har varit både kul och lärorik”, avslutar Ida.