gartneriet Hjorte bjerg dyrk - Energiforum Danmark

energiforumdanmark.dk

gartneriet Hjorte bjerg dyrk - Energiforum Danmark

TEMA: ENERgI I INDUSTRIEN

gartneriet Hjorte

Solens varme og lys giver

liv til tusinde stueplanter

på det fysnke gartneri

Hjortebjerg. Men solens

varme bliver også indsamlet

under glastaget

om sommeren og gemt i

grundvandet indtil vinteren,

hvor der er brug for

overskudsvarmen

Af Stig Niemi Sørensen,

adm. dir., ph.d.,

civilingeniør, Enopsol

ApS

14 / Energiforum Danmark september 2010

Figur 1. grundvandsanlæg med reinfiltration for køling af

ventilationsluft

gartneriet Hjortebjerg.Varmeekstraktion

fra

væksthus og

lagring i grundvandsmagasin.

planterne på gartneri Hjortebjerg tåler

hverken for meget varme om sommeren eller for kolde

omgivelser om vinteren. Derfor giver det god mening, at

gartneriet her i 2010 er begyndt at fjerne overskudsvarmen

fra væksthuset om sommeren og gemme den i grundvandet

til vinteren, hvor der er brug for at varme det 8.000

kvadratmeter store væksthus op. Under taget på drivhuset

er placeret gardiner, der reflekterer solens stråler, så der

sker en varmeophobning over gardinerne.

Gardinerne, der er opbygget med 300-400 lag ultratynde

plastfolier, tillader dog passage af lys med bølgelængder,

der kan udnyttes af planterne. Fra det varme rum over gardinerne

overføres varmen ved hjælp af 24 glasskorstene


Figur 2. grundvandsanlæg med reinfiltration for køling af ventilationsluft

eller varmeekstraktion

Figur 2 viser en

principtegning

for køling af ventilationsluft.

til et tilsvarende antal gulvplacerede varmeekstraktionsanlæg,

hvor der sker en overførsel af varmen til en vandbaseret

væskekreds.

Væskekredsen overfører varmen ved varmeveksling til

et grundvandskøleanlæg leveret af Enopsol ApS.

Denne løsning med at langtidslagre varmen i et grundvandsmagasin

er med til at producere en varmemængde

på 3.000 MWh årligt ved hjælp af en CO

²

-drevet varmepumpe.

Systemet dækker hele 96 procent af det totale

energiforbrug om vinteren, hvilket giver en CO

²

-reduktion

på 330 ton i forhold til en naturgasløsning. Energibesparelsen

er op mod 60 procent i forhold til gartneriets nuværende

energiregning.


TEMA: ENERgI I INDUSTRIEN

Energiforum Danmark sætter i dette nummer fokus på energi i industrien. Hvordan

bruger danske industrivirksomheder energi? Og hvordan arbejder de med at spare

på den? Du kan blandt andet læse, at potentialet for energibesparelser i industrien er

stort, selv om energieffektiviteten allerede er høj i sammenligning med andre lande.

bjerg dyrker solen

FoRDELE og

ULEMPER VED ATES-

SySTEMER

At benytte grundvand til køle- og opvarmningsformål

under danske forhold har

nogle markante fordele i forhold til alle

andre former for køling og opvarmning:

n Stor energibesparelse og dermed CO ² -

reduktion (op til 90 procent i køle-mode

og op til 60 procent i varme-mode).

n Attraktiv tilbagebetalingstid.

Grundvandskøleanlæg og ATES-anlæg har

også nogle ulemper i forhold til traditionelle

løsninger:

n Grundvandskøleanlæg og ATES-anlæg

er naturanlæg og underlagt de naturgivne

forhold på etableringsstedet. De

kan derfor ikke betragtes som maskinanlæg

eller hyldevare-anlæg.

n Specifikke anlægsomkostninger varierer

fra sted til sted.

n Grundvandets kemiske sammensætning

kan skabe driftsvanskeligheder.

n Kan ikke etableres alle steder på grund

af hensynet til indvindingen af drikkevand.

Energiforum Danmark september 2010 / 15


TEMA: ENERgI I INDUSTRIEN

ANLægSSTATUS Data for nogle af de første grundvandskøleanlæg med reinjektion i Danmark.

*) Med vandrette

boringer for returledning

af grundvand.

**) Med termisk

balancering

af grundvandsmagasinet.

Kilde: Energi &

Miljø A/S og Enopsol

ApS


16 / Energiforum Danmark september 2010

Dispensation til højere temperatur

Grundvandsanlægget består af to boringer – en boring for

indvinding og en boring for tilbageledning af grundvand.

Der anvendes et sandmagasin beliggende mellem 20 og

40 meter under terræn. Det oppumpede grundvand fungerer

som varmetransportør for overskudsvarmen fra gartneriet,

idet varmen overføres til grundvandet i en varmeveksler

placeret i gartneriets maskinrum.

Den daværende energiminister Connie Hedegaard gav

en dispensation til projektet, således at det blev muligt at

Besparelse

Anlægeejer Idriftsat grundvandsflow Kølekapacitet El Varme Co2

Årstal m³/h m³/år kW MWh/år MWh/år m³ Ngas ton/år

Chr. Hansen A/S 1996 200 750.000 3.700 6.000 600 0 468

Knudsen Plast A/S 1998 50 250.000 290 1.450 430 0 335

DBI Plastics A/S Stenlille 1998 30 150.000 175 875 260 0 202

Primo DK A/S*) 1999 65 260.000 600 1.500 400 0 312

Mikron Faarevejle A/S 2001 45 160.000 520 1.850 420 0 327

Sky-Light A/S 2000 80 600.000 450 3.500 880 0 686

Billund Lufthavn A/S 2002 300 150.000 2.400 870 260 0 202

Superfos A/S**) 2001 75 600.000 1.000 6.700 1.350 0 1.053

Faerch Plast A/S**) 2003 208 1.800.000 2.650 16.700 1.460 0 1.138

AKV Langholt A/S 2004 210 470.000 3.900 8.750 1.650 0 1.290

LEGO System A/S 2005 300 1.500.000 2.800 8.700 1.550 0 800

DBI Plastics A/S Stenmagle 2006 100 450.000 1.625 7.300 1.350 0 1.050

Kunststof Kemi A/S 2007 55 275.000 700 3.500 825 0 495

Hotel Opus 2007 80 280.000 550 1.930 424 0 254

DEIF A/S**) 2008 41 300.000 450 1.000 220 100.000 337

Crown Plaza Hotel Ørestad**) 2009 600 800.000 8.000 4.400 610 440.000 1.334

Sundhedshuset Horsens**) 2009 40 160.000 350 700 0 58.000 128

Widex A/S**) 2009 250 520.000 2.800 3.000 46 272.700 644

SEB Rambøl Head Quarters**) 2010 100 500.000 1.000 2.500 -188 236.363 425

Gartneriet Hjortebjerg**) 2010 50 250.000 1.160 3.000 -736 320.000 333

Novo Nordisk Site Hillerød 2010 150 635.000 2.700 2.200 -57 426.300 938

CPH Københavns Lufthavne**) 2010-2014 500 2.000.000 5.000 10.000 100 909.090 2.127

tilbagelede det opvarmede grundvand ved op til 35° C mod

de nugældende regler om maksimalt 25° C. Dette betyder,

at energibesparelsen kan blive væsentligt større.

Da grundvandet er ca. 10° C i naturtilstanden kan der

lagres med en varmeeffekt på op til 1.450 kW, dog maksimalt

27 MWh/døgn, idet pumperaten for grundvandet er

maksimalt 50 m³/time og der i gennemsnit ikke må lagres

med temperaturer over 30° C.

I opvarmningsperioder vendes pumperetningen, og der

indvindes fra den varme boring og tilbageledes i den kolde


oring efter passagen af varmeveksleren. Fra varmeveksleren

overføres varmen til CO ² -varmepumpen.

Der er en beregnet termisk påvirkning som følge af projektet

– nemlig at varmetilskuddet til grundvandet påvirker

jorden i en radius på 60 meter omkring den varme boring

ved en varmeinjektion på 3.000 MWh/år svarende til ca.

11.300 kvadratmeter.

Grundvandssystemet skal derfor bringes i en termisk

balancetilstand, således at der ikke opstår termisk gennemslag

mellem de to boringer.

Sådan virker det

I sin enkleste udformning består et grundvandskøleanlæg

af en boring til indvinding af grundvand og en boring til returledning

af grundvand. Grundvandet pumpes fra indvindingsboringen

ved ca. 10° C, i et lukket rørsystem gennem

en eller flere varmevekslere, hvor grundvandet opvarmes

til normalt maks. 25° C inden det tilbageføres til grundvandsmagasinet

gennem returledningsboringen eller reinfiltrationsboringen.

Der sker således ikke noget forbrug af

grundvand, kun en opvarmning af vandet. Varmen lagres i

den struktur i undergrunden (sand eller kalk), som grundvandet

gennemløber under reinfiltrationen.

Anlægget er et ATES-system (det står for Aquifer Thermal

Energy Storage), og sådanne anlæg udnytter den

lagrede varme i grundvandsmagasinet til opvarmningsformål,

f.eks. ved hjælp af en varmepumpe. Anlæggene

har to driftssituationer: køling og opvarmning. Når anlægget

skal bruges til opvarmning, vendes pumperetningen,

og det opvarmede grundvand ledes tilbage gennem de

samme varmevekslere, der blev anvendt til køling, hvorfra

varmepumper udnytter grundvandsvarmen til opvarmning

af bygningen.

Erfaringer går tilbage til 1996

Etableringen af det første store grundvandskøleanlæg med

reinjektion i Danmark i 1996 var drevet af en helt uundværlig

pionerånd med hensyn til introduktionen af nye og innovative

teknologier. Da de allerførste anlæg var etableret,

stod en række nye virksomheder klar til at satse på denne

teknologi, fordi der var mulighed for at opnå markante besparelser

på elregningen til køling. Nogle virksomheder

havde i forvejen udslidte kølekompressoranlæg, og derfor

var overgangen til grundvandskøling endnu mere attraktiv.

Desuden var der frem til regeringsskiftet i 2001 mulighed

for at opnå 30 procent anlægstilskud fra Energistyrelsen.

Driftserfaringerne under danske geologiske og hydrogeologiske

forhold er overvejende gode. Driftsproblemer

har indtil nu udelukkende skyldtes dårligt udførte boringer

og styresystemer med udfældning af naturligt indhold af

jern og mangan fra grundvandet til følge.

Anlæggene bør kunne opnå lange levetider (over 25 år),

hvis der tages behørigt hensyn til de naturgivne forhold. n

Da de

allerførste

anlæg var

etableret,

stod en række

nye virksomheder

klar til

at satse på

denne teknologi,

fordi der

var mulighed

for at opnå

markante

besparelser

på elregningen

til køling.

Nogle virksomheder

havde i forvejen

udslidte

kølekompressoranlæg,

og

derfor var

overgangen

til grundvandskøling

endnu mere

attraktiv.

Stig Niemi Sørensen,

Ehopsol ApS

TEMA: ENERgI I INDUSTRIEN

Energibesparelser

i industrien

– hvad

skal der

til? Der er i dag et større rentabelt

potentiale for energibesparelser

i produktionserhverv

end for 15 år siden.

Og produktionserhvervene

er sandsynligvis stadig det

område, hvor energispareindsatsen

er mest omkost-

ningseffektiv


Mikael Togeby, partner,

Ea Energianalyse.

Energiforum Danmark september 2010 / 17

More magazines by this user
Similar magazines