Het Vlaams Instituut voor Biotechnologie (VIB) vernieuwde de koelinstallatie van een onderzoeksgebouw in Zwijnaarde. Om voor deze omvangrijke investering de optimale keuze te kunnen maken, vroeg het VIB aan Ingenium om diverse scenario’s uit te werken. We keken daarbij met een brede blik naar wat er allemaal mogelijk was op de site, en hoe energie in de toekomst ook met ándere installaties kan worden uitgewisseld. Naast het concept namen we ook het concrete ontwerp en de opvolging van de uitvoering voor onze rekening.
Het gebouw met labo’s en kantoren op het Technologiepark in Zwijnaarde werd in 2002 in gebruik genomen. Na 2 decennia was de dag en nacht draaiende koelinstallatie aan vervanging toe. Ze bestond uit 2 ijswatermachines in combinatie met 2 openkoeltorens en de mogelijkheid om aan freecooling te doen. Het thermisch vermogen was 1,9 MW.
Klimaatverandering meerekenen
In al onze scenario’s gingen we uit van veranderende buitenomstandigheden in de toekomst. Omwille van de klimaatverandering mogen we in de zomers hogere temperaturen verwachten dan zoals voorzien bij de bouw in 2002. Bovendien zijner nu meer gebruikers in het gebouw dan toen. Op basis van een simulatie beslisten we om het totale koelvermogen te verhogen tot 2,4 MW. Om het systeem ook in de toekomst voldoende redundant te houden, plaatsten we 3 in plaats van 2 machines. Omwille van die permanente beschikbaarheid voorzagen we tijdens de werken een huurkoelmachine, zodat de activiteiten in het gebouw continu konden doorgaan.
Ook praktische parameters bekijken
In de labo’s in het gebouw wordt gebruik gemaakt van ijswater van 7 graden Celsius dat via een gesloten circuit wordt verdeeld. Na gebruik moet het opgewarmde water terug worden afgekoeld. Daarvoor onderzochten we diverse scenario’s: lucht-water koelmachines, water-water koelmachines met droge koelers of metadiabatische koelers en water-water koelmachines met koeltorens. We bekeken ook 2 opties in detail: freecooling (zonder actieve koeling) en warmterecuperatie (in plaats van de warmte afblazen).
Naast de totale investerings- en gebruikskosten en CO2-uitstoot, hielden we bij elk scenario ook rekening met de praktische inpassing: Geluidsproductie en plaatsinname waren de belangrijkste praktische uitdagingen en gaven mee de doorslag in de keuze van het definitieve scenario: 3 koelmachines met open koeltorens.
Warmte elders hergebruiken
Omdat we in onze concept altijd graag zo duurzaam en energie-efficiënt mogelijk werken, voorzagen we ook scenario’s waarbij de overtollige warmte uit de labo’s uit de koelinstallaties gerecupereerd wordt om het labogebouw te verwarmen. Hierdoor zou het gasverbruik met 60 procent dalen. Deze optie werd toen door het VIB niet weerhouden, maar de nieuwe installaties zijn er wel op voorzien om die optie in de toekomst toch te lichten.
Slimmer sturen, minder verbruiken
In de originele installatie werd het ijswater permanent aan vol debiet rondgepompt, ongeacht het seizoen en (dus) variaties in de vraag. Dit was niet de meest energiezuinige optie. Daarom bouwden we dat bestaand ijswatercircuit om naar een systeem met een variabel debiet. Dat bespaart niet alleen elektriciteit, maar is ook beter voor het rendement van de koelinstallaties.
Minder stadswater verbruiken
De koeltorens werken normaal gezien op stadswater. Aangezien de warmte geëvacueerd wordt via verdamping, gaat er altijd een deel van het water verloren. Om het stadswaterverbruik te beperken, koppelden we regenwaterbuffers aan de koeltorens. In een breektank wordt het stadswater gemengd met regenwater. Van daaruit wordt het waterniveau in de koeltorens permanent op niveau gehouden.
Gunstige TCO
De investering van het VIB moet gedurende 2 à 3 decennia haar vruchten afwerpen. Door met een zo breed mogelijke toekomstbril diverse toekomstscenario’s te onderzoeken en af te wegen, en zowel te kijken naar quick wins als naar mogelijke synergieën op de lange termijn, wordt de total cost of ownership (TCO) een flink stuk gunstiger.
Wil je meer weten over het duurzamer maken van (koel)installaties in grote gebouwen?
Neem dan contact op met onze expert Nico Vandewiele: nico.vandewiele@ingenium.be – 050 40 45 30.
.png)