DTU: "Varmt" fjernvarme-vand nedkøler kontorhus

Det lokalt forankrede multiforsyningsselskab i Midtjylland tester grønt alternativ til traditionel aircondition gennem et stort internationalt smart energy-projekt med hjemsted på DTU.

I disse uger er forsyningsselskabet GEV i Grindsted i gang med at indkøre en utraditionel aircondition. Man konverterer 60 grader varmt fjernvarmevand til 13-18 grader i et danskproduceret kølesystem og leder dernæst det afkølede fjernvarmevand ind i to mødelokaler i kontorhuset, hvor kulden bliver ventileret rundt ved hjælp af to ventilatorer.

Projektet løber frem til efteråret 2020 og indgår som et demonstrationsprojekt i Danmarks største smart energy- og smart city-projekt, CITIES, der er forankret på DTU Compute i Kongens Lyngby.

GEV, leverandøren af anlægget Energy Cool i Fredericia og DTU forventer, at projektet kan flytte strømforbrug til balancering af fremtidens energisystem, spare energi til afkøling, udnytte overskuddet af fjernvarme om sommeren, ligesom man ikke bruger miljøskadeligt kølemiddel. Det taler dermed direkte ind i den grønne omstilling.

I første omgang går man efter køling i mødelokalerne denne sommer, dernæst regner man med at udvide det til køling af hele kontorbygningen herunder serverrummet.

Faktaboks om anlægget hos GEV

GEV er et selvstændigt og lokalt forankret multiforsyningsselskab, der forsyner sine andelshavere med el, vand, varme og bredbånd. Selskabet leverer fjernvarme til 3500 husstande. Kontorhuset udgør 1267 m2 fordelt over tre etager.

GEV har installeret en absorptionskøler (absorptions chiller) på 2,5 kW i varmecentralen. Den nedkøler fjernvarmevandet fra 60 grader til 13-18 grader og fører det gennem en ventil ind i en ventilator i hvert mødelokale, hvor kulden bliver ventileret rundt i luften.

DTU har installeret sensorer hos GEV til at samle data omkring temperaturen i mødelokalerne, fjernvarmevandet i bygningen og energiforbruget. Dataene bliver leveret i real tid via en cloud-baseret løsning hos Energy Cool.

Ved at få data i realtid kan anlægget anvendes til fleksibel og intelligent køling. Frem til udgangen af september vil DTU overvåge og styre klimaanlægget ved hjælp af en matematisk model, der er koblet op på efterspørgslen og prisen på energi og fjernvarme på energimarkedet. På den måde kan man lukke ned for køleproduktionen og øge den på andre tidspunkter baseret på prisen på elektricitet og varme.

GEV Driftcentralen

Behovet for ventilation skabte ideen

Idéen er opstået, fordi GEV skulle have installeret ventilation i virksomhedens kontorbygning. Det ville kræve en investering på to millioner kroner at installere et ventilationssystem. Derudover ville elregningen også være dyr.

- Derfor begyndte vi at se på billigere alternativer med helt andre og mere 'grønne' briller på. Ved at tænke nøje igennem og samarbejde med de rigtige mennesker, har vi fundet ud af, at vi kan bruge afkølet fjernvarmevand til at nedkøle varme rum med, siger Leif Jørgensen, drifts- og projektleder hos GEV.

Med denne løsning vil strømforbruget være lavt, og GEV kan bruge noget vand, som virksomheden allerede har. Fra begyndelsen kører projektet som nævnt i mindre skala. Absorptionskøleren er installeret i GEVs central-varmeanlæg og afkøler vandet og fører det videre til ventilationsaggregaterne i de to mødelokaler, der blev tilsluttet strømnettet 1. april.

- Hele fidusen ved dette er, at vi på sigt forventer at være i stand til at afkøle vores kontorbygning med ganske få køleenheder, som koster næsten intet. Vi forventer også, at vi selv i fremtiden vil være i stand til at producere den lille mængde strøm, som systemet kræver - ved hjælp af solceller. Men det vil være det næste trin. Lige nu skal vi have systemet til at køre i de to mødelokaler, dernæst serverrummet og derefter sandsynligvis hele kontorbygningen, siger Leif Jørgensen.

Han nævner også det rent æstetiske. Radiatorer ser hurtigt lidt grimme ud. Her er køleenheden i hvert rum på størrelse med en radiator, men glat på ydersiden. Endelig er der også energi i afkøling. Selvom det er kold luft, kan det bruges til fjernvarme, for eksempel med en varmepumpe. Det vil dog kræve nogle investeringer.

- Du kan nemt udskifte et antal radiatorer i vores kontorhus og derefter få dem til at producere varme om vinteren og kulde om sommeren, så de samme varmerør leverer varmt vand i opvarmningssæsonen og koldt vand i sommersæsonen. En sådan løsning vil også være interessant, og det er noget af det, som vi ser som perspektivet ved samarbejdet med DTU og Energy Cool gennem CITIES, siger Leif Jørgensen.

GEV Mødelokale

Efterspørgslen vil stige på miljøvenlig aircondition

Energy Cool har foretaget en ombygning af deres normale systemer for grøn aircondition, hvor forsyningskilden er strøm til nu fjernvarme. Firmaet er meget spændt på projektet, fortæller direktør Henrik Thorsen:

- I vores kølesystemer, arbejder vi med lagringsteknologier, så vi kan minimere strømforbruget og forskyde dette henover døgnet, når strømmen er produceret grønt eller for at opnå driftsoptimering. Dette projekt åbner helt nye muligheder for at øge vores lagringsteknologi og udnytte grønt produceret energi, samt øge fleksibiliteten, som derved kan bidrage til den grønne omstilling.

- Projektet har samtidigt meget store perspektiver, da kølingen bruger en væsentlig del af vores producerede energi. Markedet for køling er voldsomt stigende grundet den globale opvarmning samt øget dataforbrug, som kræver udbygning af de tekniske installationer, siger Henrik Thorsen.

På DTU Compute tror man, at denne type aircondition kunne være meget interessant, især for fjernvarmeselskaber om sommeren, hvor efterspørgslen efter fjernvarme er lav.

- Hvis dette projekt bliver en succes, ville fjernvarmeselskaber måske kunne få en businesscase ud af det. Umiddelbart er løsningen især velegnet til fabrikker, store butikker med kølebehov og serverrum, siger Dominik Franjo Dominkovic, postdoc ved DTU Compute og demoprojektleder hos CITIES.

Henrik Madsen 2019 520

Henrik Madsen

Professor, centerleder, DTU Compute

Okay