nieuws

Slim buffervat in de bodem houdt gebouwen Universiteit Twente koel

bouwbreed Premium

Koelmachines met een vermogen van 3 Megawat leveren op de Universiteit Twente bijna vier keer zoveel koelvermogen. Met dank aan een slim buffervat in de bodem.

De zogenaamde Koudecirkel in Twente is inmiddels een klein jaar in gebruik. Uiteindelijk worden er vier gerenoveerde universiteitsgebouwen op aangesloten en drie nieuwbouwpanden.
Volgens Nico Vermeer, senior adviseur bij Deerns raadgevende ingenieurs, zijn de eerste ervaringen goed; er wordt een forse energiebesparing bereikt. Hiermee komt de universiteit voor een belangrijk deel tegemoet aan de afspraken die met de overheid zijn gemaakt op het gebied van energiebesparing. “Er zijn heus nog wel wat kleine onvolkomenheden”, geeft de ontwerper toe, maar het regelsysteem is zelflerend uitgevoerd, zodat de prestaties steeds beter moeten worden. Er is zelfs een directe koppeling gemaakt met de weersverwachtingen van Meteo-consult, zodat het koelsysteem kan anticiperen op warme dagen en tijdig koude produceert.”
Tot de opmerkelijke koeling met behulp van water uit een diep bassin is besloten omdat de bodem onder het universiteitsterrein in Enschede niet geschikt is voor koude-warmteopslag. De waterdoorlatendheid van de bodemlagen is te klein. Die bufferfunctie is overgenomen door het 10.000 kubieke meter grote bassin. Terwijl op warme dagen de maximale koudevraag maar liefst 11 megawatt bedraagt, kan de UT door slim het buffervat in te zetten toe met slechts 3 megawatt opgesteld koelvermogen. ’s Nachts wordt het water met de conventionele koelmachines afgekoeld en in het bassin opgeslagen zodat het overdag beschikbaar is voor het koelen van laboratoria en onderwijsgebouwen. De koelmachines hoeven hun werk dus niet op het heetst van de dag te doen, als de stroomprijs hoog is, maar werken tijdens de voordelige daluren ’s nachts. Het rendement van de koelmachines is dan ook veel hoger, waardoor de kosten de UT aan de stroomproducent moet betalen, een stuk lager zijn.

Diffusor

Het koelwater wordt op 10 meter diepte uit het kunstmatige bassin gepompt. Het heeft dan een temperatuur van zo’n 10°C. Na het leveren van de koeling stroomt het opgewarmde water bovenin weer terug in het reservoir met een gemiddelde temperatuur van 20°C. Dat gebeurt allemaal heel geleidelijk door speciale diffusors die voorkomen dat er sterke stroming of turbulenties in het buffervat ontstaan. Want het rendement is het hoogst wanneer het warme en het koude water niet mengen. Door het verschil in dichtheid tussen warm en koud water is het mogelijk een heel scherpe scheiding te handhaven.
In een zone van een halve tot 1 meter loopt de temperatuur snel op. Deze spronglaag of thermocline zakt volgens Vermeer wellicht in de loop van de dag naar de bodem van het vat, maar de scheiding tussen koud en warm water blijft in takt.

Sprinkler

De investeringen voor het buffervat bedroegen 5,1 miljoen euro. Volgens Vermeer was dat nauwelijks duurder dan een conventionele koelinstallatie. Daarna komt de winst via de lagere energierekening.
Het financiële plaatje wordt nog beter door het buffervat ook in te zetten als watervoorraadbassin voor de sprinklerinstallatie. Na een grote brand in een computercentrum een paar jaar geleden, besloot de UT al haar nieuwe of te renoveren gebouwen te sprinkleren. Als de drinkwatervoorziening daarvoor niet toereikend is, zijn grote reservoirs nodig. Deze investeringen konden nu achterwege blijven door de koudebuffer ook als centraal sprinklerbassin te gebruiken. De bovenste meter uit het bassin, zo’n 750 kubieke meter, is altijd beschikbaar om branden te blussen.
Om zoveel mogelijk gebruik te maken van natuurlijke koeling door blootstelling aan de buitenlucht in winter- en tussenseizoen is het bassin aan de bovenzijde open. Het betekent wel dat het water enigszins vervuild kan raken. Een helofytenfilter zorgt voor regelmatige reiniging. De centrale pompkelder is uitgerust met een filter.
Alles is opgenomen in het 2 kilometer lange ringleidingsysteem dat het koelwater over het terrein verspreidt. Als over twee jaar ook het Nanolab en het nieuwe onderwijsgebouw Carré op de koudecirkel zijn aangesloten, is de maximumcapaciteit van het systeem volgens Vermeer bereikt.

Damwanden in de leemlaag

Het 10.000 kubieke meter grote bassin bestaat uit damwandplanken die tot in de leemlaag zijn geslagen. Deze leemlaag vormt tevens de bodem van het bassin. Deze laag bleek nog een taai obstakel te zijn. Nadat de eerste planken krom weer naar boven kwamen zijn hogedruk waterleidingen gemonteerd op de damwanden. Daarmee werd de leem vlak voor de voet van de damwand weggespoten en konden ze op de juiste diepte worden gebracht. Helemaal waterdicht is de bodemlaag ook weer niet. Dit hoeft ook niet want het omringende grondwater staat net zo hoog als het water in het bassin, maar de waterverliezen blijven volgens Nico Vermeer van Deerns beperkt. Waterverliezen door verdamping worden weer aangevuld met regenwater van de daken van de omringende gebouwen.

Partijen

Vastgoed Groep Drienerlo :opdrachtgever en projectmanagement
Deerns raadgevende ingenieurs: technische coördinatie en werktuigkundige installaties
Royal Haskoning : civieltechnisch ontwerp
Adviesbureau Wiecherink : inpassing bestaande koelmachines
Reef: bouw buffervat
BAM: grondwerk /leidingen
Wolter 0x26 Dros: pompkelder
Unica: koelmachines
GTI : aansluiting bestaande koeling

Reageer op dit artikel