NHL Automation laver automationsløsning til ATES-an læg i Widex’ nye domicil

CO2-neutralt hus uden brug af fossile brændsler Bygningens køle- og varmebehov dækkes ved sæsonlagr ing af henholdsvis kulde om vinteren og varme om sommeren i kalklaget ca. 100 meter nede i undergrunden. Det er det hidtil største byggeri, hv or varme- og kølebehovet er dækket uden energitilførsel udefra – dog undtaget h jælpeenergi til pumper m.v. Anlægget er dimensioneret og leveret af firmaet Enopsol ApS, der allerede i en årrække har arbejdet med anlæg til lagring af energi i grundvandet. NHL Automation har efterhånden været underleverandør til Enopsol på mange anlæg. I henhold til beregningerne vil anlægget kunne spare Widex for ca. 70% af udgifterne til energi i forhold til energiudgifter til konventionelle anlæg. ATES – Aquifer Thermal Energy Storage

Kort beskrevet består et anlæg af en varme-veksler, der adskiller vand i bygningen fra vand i undergrunden. Varmeveksleren er forbundet til to boringer ude i terrænet – en kold boring og en varm boring. Når der er behov for køling, hentes grund-vand på ca. 9ºC op af den kolde boring. Det afgiver sit ”kulde” i varmeveksleren, og det vand, der forlader varmeveksleren og er blevet opvarmet til ca. 20ºC, pumpes ned og oplagres i den varme boring, indtil bygningen får behov for varme.

Når der er behov for varme, pumpes det opvarmede vand op af den varme boring, og der pumpes koldt vand ned i den kolde boring. Det varme vand har dog ikke så høj temperatur, at det direkte kan anvendes til opvarmnings-formål. Derfor kører det igennem en varmepumpe, der trækker energi ud af grundvandet og sender ca. 45ºC varmt vand frem til varmefladerne i ventilationsanlægget. Et boringspar bestående af en kold boring og en varm boring benævnes en dipol. Widex-anlægget har fem dipoler fordelt over hele grunden, og desuden er der to kontrolboringer, hvor man kan holde øje med uforudsete ændringer af grundvandet i området.

Widex A/S udvikler og producerer digitale høre-apparater til gavn for de 500 millioner mennesker verden over, der ikke hører godt. Siden Christian Tøpholm og Erik Westermann grundlagde Widex i 1956, har den familieejede virk-somhed bestræbt sig på at levere de bedste løs-ninger i verden både tek-nisk og audiologisk, der giver hørehæmmede mulighed for at opleve verden på linje med alle andre. Med en verdens-markedsandel på cirka 10 % er Widex blandt de seks største producenter af høreapparater på ver-densplan. Widex har i mange år haft hovedsædet i Værløse, Alle aktivite-terne er flyttet til Allerød i foråret 2010, hvor 650 medarbejdere er beskæf-tiget. Det nye hovedsæ-de er et spektakulært byggeri. Med flere af verdens nyeste grønne og miljøvenlige tekno-logier sætter bygningen nye standarder for måden, virksomheder kan og bør bygge på i en tid, hvor klimaforandrin-ger har indtaget en central del af vores be-vidsthed og samvittighed.

KU

ND

EC

AS

E

NHL Automation laver automationsløsning til ATES-an læg i Widex’ nye domicil

Automation med industrielle komponenter betyder høj driftsikkerhed Miljøgodkendelsen forudsætter, at der er termisk balance i systemet efter højest tre år. Da kølebehovet er noget større end varmebehovet, vil en del af overskuds-varmen blive anvendt til snesmeltning på køreveje og stier på området Automationen Da ATES-anlægget er det eneste anlæg til forsyning af den 36.000 m2 store bygning med varme og køling, er stabiliteten en vigtig parameter, og derfor har NHL Automation valgt at anvende de lidt dyrere industrielle komponenter til hele anlægget. SCADA-systemet

Niels Larsen ved SCADA-systemet Til betjeningen er der valgt en stor 19” industri-PC med touch screen, der giver såvel gode overbliksbilleder som detaljer med en tydelig grafik, der viser det øjeblikkelige energiflow og de akkumulerede energimængder. For NHL Automation, der er IGSS Solution Partner, har det været naturligt at vælge SCADA-system fra IGSS. Systemet er et enkeltbruger-system, og bygningens overordnede HVAC-kontrolsystem henter data fra dette SCADA-system via en OPC-server. For ikke at bringe det komplekse anlæg i ubalance, er det passwordbeskyttet for indtastning af nye setpunkter og andre parametre. Reguleringen Det ligger i sagens natur, at det er bygningen selv, der melder sig med behov for enten køling eller varme. Det er så op til tekniske anlæg som ventilation, varmevekslere, varmepumper og ATES-anlæg at indstille sig til at levere de nødvendige ydelser. På den måde bliver det samlede anlæg styret af flere PI/PID-regulatorer i serie, og jo længere man kommer fra det egentlige setpunkt (rumtemperaturen), desto større er risiko-en, for at reguleringen reagerer alt for langsomt, eller de yderste led går i svingninger.

”At varmepumperne reguleres i relativt få trin gjorde ikke opgaven nemmere,” for- tæller Niels Larsen, indehaver af NHL Automation, og fortsætter - ”Et trin er så stor en springfunktion, at det det gav store indsvingningsproblemer for de efterføl-gende regulatorer for grundvandsdelen. Men efter vi anvendte en feed-forward regulering, lykkedes det for os at få en rigtig god kvalitet i reguleringen af grundvandsdelen.” 35 regulatorer i PLC’en At der er anvendt 35 regulatorer for at styre anlægget er noget overraskende for udenforstående, men til gengæld fortæller det en hel del om opgavens kompleksitet. På hver dipol er der således ikke færre end 38 målepunkter for bl.a. tryk, temperatur og flow. Som hardware til styringen af anlægget er der valgt PLC-udstyr, der er kendt fra industrien for at være både robust, pålideligt og drifts-sikkert. Ved samtlige 10 boringer i de fem dipoler er der opsat boringstavler indeholdende rørforbindelser og ventiler på den ene side og el-udrustningen på den anden side. Pumpen kan ikke ses, fordi den er neddyket i borerøret.

Teknikere fra Enopsol kontrollerer en detalje i en boringstavle sammen med Niels Larsen

El-siden i en boringstavle El-delen består af en remote IO-station, sikringer, kontaktor og en frekvens-omformer med speciel karakteristik for pumpedrift. Hele tavlen har forbindelse til hoved-PLC’en via Profibus DP gennem lyslederkabler.

NHL-Automation ApS Strandvejen 332 3060 Espergærde Telefon: +45 49 13 21 41 Fax: +45 49 13 21 82 Mobil Niels Larsen: +45 24 84 94 02 Website: www.nhl-automation.dk Mail: nhl@nhl-automation.dk

System Integrator

Automationsudstyr SCADA-system: IGSS vers. 8 enkeltbrugersystem med 1000 objekter Industri-PC: Pro-face APL 3900-TA med 19” touch screen. Operativsystem Win XP PLC: Siemens Simatic S7-300 med CPU 319-3 Remote IO: Siemens Simatic ET 200S Bussystem: Profibus DP med kabler til IO-stationer i vekslerrum og lyslederkabler til skabe i terræn Frekvensomformere: Danfoss type FC 202 Aqua med Profibus DP interface