AMBITIONER DER KRÆVER KØLING

Det kræver et højt ambitionsniveau, hvis man vedvarende vil rangere blandt de 10 førende tekniske eliteuniversiteter i Europa. Det vil Danmarks Tekniske Universitet (DTU). Men forskning på højt plan og uddannelse af fremtidens ingeniører er en energikrævende opgave  i ordets egentlige betydning. DTU arbejder derfor målrettet med at implementere bæredygtige løsninger på bl.a. energiområdet, hvor køling af supercomputere og laboratorier er én af de tunge poster i energiregnskabet. Og hvorfor lede vidt og bredt efter ny teknologi, hvis løsningen allerede findes lige under overfladen?


Kort om projektet

STOR EFFEKT VED ET LILLE INPUT

DTU er ikke bare førende inden for teknisk videnskab og naturvidenskab, det er samtidig studiemiljø og arbejdsplads for 10.000 studerende og 5.000 medarbejdere, som dagligt arbejder inden for de fleste ingeniørfaglige discipliner. Forskning og uddannelse i det omfang, og på det niveau, kræver ikke bare mange kvadratmeter og mange eksperimentelle faciliteter – det kræver også rigtig meget energi.

På DTU Campus Lyngby udgør energiforbruget til køling af processer, rumkøling, og ikke mindst køling af universitetets samlede computerkraft og datacentre, en betydelig andel. Derfor er man på Campus Lyngby altid på udkig efter bæredygtige løsninger, som kan reducere belastningen af vores miljø, være med til at fremme grønne teknologier og samtidig bidrage positivt i driftsregnskabet.

Og i DTU Lyngbys tilfælde behøvede man ikke at kigge ret langt for at finde en mulig løsning. På DTU Risø, som er beliggende ned til Roskilde Fjord, har man nemlig i flere år, og med stor succes, benyttet sig af grundvand som energikilde til køling. En teknisk løsning som leverer stor køleeffekt ved et lavt energiforbrug. Spørgsmålet er så om noget tilsvarende er muligt på DTU i Lyngby, hvor arealerne ganske vist er store, men samtidig ligger i nærheden af områder med drikkevandsinteresser og grundvandsforureninger fra gammel tid.

 

Bæredygtig, sikker, usynlig og lydløs

DTU Campus Service og Geo har derfor indgået et samarbejde om at undersøge de hydrogeologiske muligheder for etablering af grundvandskøling på DTU i Lyngby, og herunder vurdere hvor stort potentialet er inden for de fysiske rammer som DTU har til rådighed. Målet med projektet er på sigt at kunne erstatte en stor del af de traditionelle kølemaskiner og kølemidler med en bæredygtig løsning, som udover et lavt energiforbrug og et højt output på kølesiden, udmærker sig ved at optage meget lidt plads, er driftssikkert, kan integreres i det omgivende miljø og samtidig er lydløst. Med andre ord et system, som sommer og vinter, altid kan levere tilstrækkelig køling til at sikre lynhurtige computerberegninger, og optimale betingelser for de avancerede testfaciliteter, som er en vigtig del af DTU’s værktøjskasse.

Fun fact

300

ATES-anlæg lagrer energi i undergrunden og køler og opvarmer bygninger via boringer til grundvandsreservoiret. Et mindre anlæg kan yde, hvad der svarer til 300 lavenergi parcelhuses energiforbrug.

Vidste du

En dyb kælderkonstruktion af beton kan flyde oven på vand ligesom et skib, hvis grundvandssænkningen svigter? Så det er ikke kun for at holde kunden tørskoet, at vi påtager os design, etablering og drift af Danmarks største og mest komplicerede grundvandssænkningsanlæg.

Vidste du

At Danmarks undergrund også er rig på fossilfri energi? Geo hjælper vores kunder med at udnytte grundvandet som energikilde ved at designe og levere grundvandsbaserede geoenergianlæg til produktionskøling og lagring af køle- og varmeenergi.

Fun fact

12 bassiner

Ved en typisk grundvandssænkning håndterer Geo alt fra 10m3 til 30.000 m3 grundvand per uge. Det sidste svarer til den vandmængde der skal til, for at fylde 12 olympiske bassiner.

Fun fact

1 mio m3

Hvis 1 liter af rensevæsken PCE (Perchlor-ethylen), som tidligere blev anvendt af renserierne, ender i grundvandet, kan den forurene ca. 1 mio. m3 grundvand. Det svarer til en gennemsnitlig families vandforbrug i ca. 6.500 år.

Geo's rolle i projektet

SUBSURFACE EXPERTISE

Forud for igangsættelse af projektet granskede Geo de eksisterende data for området for at estimere sandsynlighed for et positivt resultat af DTU’s investering i en testboring. Selvom den danske geologi ofte kan være uforudsigelig stod det klart, at der med stor sandsynlig findes et højtydende og vidt udbredt grundvandsmagasin omkring 60-80 meter under terræn. Derudover kunne der muligvis findes et andet magasin dybere i kalken omkring 100 meter under terræn, men det var dog mere usikkert og ikke dokumenteret tidligere.

Som rådgiver og udførende boreentreprenør var Geo’s næste rolle i projektet at indhente tilladelser til, og dernæst udføre en dyb testboring. Formålet med testboringen var at kortlægge den geologiske lagserie i området, og ved hjælp af geofysiske målemetoder og pumpeforsøg, at fastlægge jordlagenes fysiske og hydrauliske egenskaber så der skabes et stærkt datagrundlag for det videre arbejde.

Testboringen, som blev gennemført i foråret 2014, blev boret og filtersat til 110 meter under terræn, og i en stor dimension som tillader at boringen senere kan anvendes til køleproduktion.

Borearbejdet afdækkede både det forventede magasin omkring 60 meter under terræn, men faktisk også et dybtliggende magasin i kalkformationen omkring 90 til 100 meter under terræn. Dermed er der ikke alene åbnet op for flere muligheder for etablering af grundvandsbaseret energi, men også for at optimere anlægget i forhold til andre interesser i området.

Det videre arbejde henover sommeren 2014 består i udførelse af langtidspumpeforsøg for at fastlægge magasinet udbredelse og kapacitet. Baseret på de nye data, og samtlige eksisterende data fra området, opstiller Geo sideløbende en 3D geologisk model af undergrunden samt en numerisk strømningsmodel, som kan anvendes til at beregne de hydrauliske og termiske påvirkninger ved oppumpning af koldt vand til køling og reinfiltration af opvarmet vand, som skal ledes retur til samme magasinet.

Med modellen fuldt opdateret og kalibreret vil det efterfølgende være muligt for DTU at simulere forskellige anlægskonfigurationer såfremt man ønsker at arbejde videre med en grundvandsbaseret løsning som en del af DTU’s bæredygtige energiforsyning.

Specialer der blev brugt på projektet
Geoenergi , Grundvandsteknik , Boreteknik

Vil du vide mere?