CIAT introduceert geocooling in haar gebouw in Marseille

In haar gebouw in Marseille, in het zuiden van Frankrijk, heeft CIAT een geothermische installatie geïnstalleerd waarin een compleet nieuw prototype warmtepomp wordt toegepast. Het is de eerste op de markt verkrijgbare warmtepomp die is gecertificeerd voor Class A prestatieniveaus volgens de Eurovent Class A specificaties in het 25 -250 kW vermogensbereik. Als onderdeel van het Europese GROUND-MED project, is dit Hysys Office-type systeem ongebruikelijk, omdat het in het voorjaar in de geocooling modus werkt en het een opmerkelijke vijf-op-één verhouding heeft gerealiseerd van opgewekte warmte-energie ten opzichte van verbruikte elektrische energie.

GROUND-MED is een project dat deel uitmaakt van het 7e kaderprogramma voor onderzoek en ontwikkeling van de Europese Gemeenschap. Met een begroting van € 7 miljoen, waarvan 60% wordt gefinancierd door de Europese Unie, omvat het 8 pilot-installaties, met inbegrip van de CIAT installatie in Marseille, Frankrijk. De andere locaties zijn gevestigd in Portugal, Spanje, Italië, Slovenië, Griekenland en Roemenië. Het doel is ambitieus: het ontwikkelen van geothermische verwarming- en koelsystemen met een ‘Year Round Seasonal Performance Factor’ van meer dan 5. Met andere woorden, de opgewekte thermische energie (zowel verwarming als koeling) moet meer dan 5 keer meer zijn dan de verbruikte elektrische energie. Ongeveer twintig partners zijn betrokken, met inbegrip van de industriële actoren, universiteiten en onderzoekscentra.

In aanvulling op de Marseille locatie, heeft CIAT het prototype van de warmtepomp ook geïnstalleerd in Spanje, in het voormalige hoofdkantoor van een gascentrale, die is omgebouwd in een gebouw dat wordt gebruikt om duurzame energiebronnen te promoten, alsmede in Portugal, in een voormalige maalderij die is omgebouwd voor activiteiten in de tertiaire sector. Beide installaties hebben een vermogen van 60 kW.

Het gerenoveerde gebouw in Marseille dateert uit 1992. Het herbergt het CIAT Service technisch centrum, dat de zuidelijke regio van Frankrijk bestrijkt. Met een oppervlakte van 350 m², biedt het onderdak aan een dozijn werknemers. De grote glazen ramen van het gebouw zijn afgesloten om oververhitting in de zomer te voorkomen. Binnen is bovendien nieuwe isolerende coating aangebracht. Het HVAC-systeem omvat zes boorgaten met sondes die gaan tot een diepte van 100 m, inclusief een gezuiverd water circuit. Het Zwitserse bedrijf Augsburger Driller voltooide het boorproces in juni 2010. Vloeibare cement werd van onderaf geïnjecteerd om de vorming van luchtzakken te voorkomen en om ervoor te zorgen dat de holtes volledig gevuld werden. Luchtzakken moeten, uiteraard, ten koste van alles worden vermeden, omdat ze de kwaliteit van de warmteoverdracht verminderen.

Een op de standaard Dynaciat gebaseerde warmtepomp met een vermogen van 25 kW werd vervolgens speciaal ontwikkeld. 14 laagverbruik Coanda-effect Coadis 2 HEE comfortunits werden, samen met een nieuwe luchtbehandelingunit en een gecentraliseerd EasyCIATControl systeem geïnstalleerd. Het besturingssysteem is ontworpen om perfect beheer van het elektriciteitsverbruik te garanderen en om daarnaast het complete datalog op te slaan. Dit nieuwe systeembereik is met name bedoeld voor kleine en middelgrote tertiaire sector applicaties tot 2500 m², en voor de woningmarkt.

Hoe kan zo’n hoge energiebesparing worden gerealiseerd?
“Allereerst door het gebruik van de geocooling mode in de lente”, antwoordt Eric AUZENET, engineer bij CIAT’s Research & Innovation Centre. “Tijdens de winter koelt de warmtepomp de grond, onttrekt energie daaraan en draagt die over aan het gebouw. In het voorjaar gebruiken we deze in de grond opgeslagen kou en voeren die terug via een direct circuit. Het water, dat rechtstreeks afkomstig is uit de boorgatsondes, stroomt door de comfort units. De energie-efficiëntie waarde (EER) bereikt daarmee een waarde van ongeveer 15!”. Water is erg vloeibaar in vergelijking met calorische vloeistoffen, die stroperiger zijn en daarom veel energie nodig hebben om te kunnen worden rondgepompt. Alle andere onderdelen van het systeem zijn ook geoptimaliseerd. Uiteraard zijn de belangrijkste hiervan de warmtepomp, die gebruik maakt van nieuwe compressoren, en de nieuwe generatie warmtewisselaars, maar ook de Coadis 2 HEE comfort units met hun lage energieverbruik moeten vermeld worden.

Dit nieuwe Hysys systeem en in het bijzonder de gerealiseerde energiezuinigheid, zijn grotendeels te danken aan het CIAT Research & Innovation Centre, dat één van de grootste laboratoria ter wereld heeft op het gebied van warmtepomp- en thermische systeem simulatie. Zo werd bijvoorbeeld het hele gebouw eerst gemodelleerd met behulp van Pleïade software om exact te energiebehoefte ervan te bepalen, in zomer en winter. Het klimaat, samen met de operationele parameters van het gebouw, werden in de software ingevoerd. Vervolgens waren we in staat om de jaarlijkse thermische behoeften grafisch weer te geven, waaruit bleek dat 12 kW voor de koeling en 24 kW voor de verwarming nodig waren.

Ter verdere verbetering van de prestaties van de installatie zal aan het eind van 2011 een op Cristopia MCP (faseomzettingsmateriaal) gebaseerd systeem worden toegevoegd.

Bijschriften:
SYSTEM.jpeg: Warmtepomp en luchtbehandelingsunit.
BUILDING.jpeg: CIAT gebouw in Marseille.
PAC.jpeg: Prototype van de nieuwe CIAT warmtepomp.
CONTROL.jpeg: ‘EasyCIATControl’ besturingssysteem.

  Meer weten…