Gentofte Hospital. Grundvandskøling og ATES. Forundersøgelse. Enopsol



Relaterede dokumenter
Garneriet Hjortebjerg på vej mod at blive energiproducent.

CO2-neutrale sygehuse med ATES

Grundvandskøling og ATES state of the art i Danmark.

Regelgrundlag varmeindvindingsanlæg og grundvandskøleanlæg

Miljøpåvirkninger og administration af varme- og køleanlæg med jord og grundvand som energikilde

VISIONER OG ØNSKER FOR DEN FREMTIDIGE FORVALTNING AF ANLÆG FOR GRUNDVANDSBASERET KØLING, OPVARMNING OG ATES

Kommunale cases: Generel sagsbehandling med fokus på miljøpåvirkning

Bispebjerg Hospital. Grundvandskøling og ATES. Forundersøgelser

ATES kan spare 50% på regningen til køling og opvarmning af bygninger i Danmark.

FSTA Årskonference 2014 Lagring af overskudsvarme og kulde i undergrunden

ELFORSK PSO-F&U 2007

Udnyttelse af lavtemperatur varmekilder i fjernvarmem

Bilag A - Skema til brug for screening (VVM-pligt) [kriterier iht. bilag 3 i bekendtgørelse nr af 06. november 2014]

GRUNDVANDSKØLE- OG VARMEANLÆG (ATES) STATUS OG ERFARINGER

Ansøgning om 1 prøveboring og midlertidig udledning

Grontmij Grundvandskøling

ATES anlæg v. Syddansk Universitet, Kolding. EnviNa Grundvandsbaseret Geoenergi Vissenbjerg d. 5. maj 2015

Idé-Pro Skive A/S Skyttevej Skive. Den 8. februar 2013

Landsbyvarme med ATES.

Grundvandskøling. Fordele, udfordringer og økonomi. Pia Rasmussen Energiingeniør og projektleder. Ajour / CoolEnergy 27. november 2014 CVR

Bilag A - Skema til brug for screening (VVM-pligt) [kriterier iht. bilag 3 i bekendtgørelse nr af 06. november 2014]

PRIMO DANMARK A/S Jernbanegade Tistrup. Att.: Ronni Sørensen. Varde Kommune giver endelig tilladelse til ATES anlæg.

Tilladelse til etablering og drift af grundvandskøleanlæg på Industriparken

PAKHUSET - LANGELINIE

Bilag 1. Nabovarmeprojekt i Solrød Geologisk Undersøgelse. Paul Thorn (RUC).

DEN NATIONALE GRUNDVANDSKORTLÆGNING HVAD NU!

Temadag 1. februar 2012

BILAG 1 - NOTAT SOLRØD VANDVÆRK. 1. Naturudtalelse til vandindvindingstilladelse. 1.1 Baggrund

GeoEnergi projektet opgaver der berører sagsbehandlingen

Notat. Baggrund. Internt notat om AEM beregninger Nord og Initialer Syd modellen

ELFORSK PSO-F&U 2007

MICHAEL G. PROPERTIES ApS Julsøvej Silkeborg 16. december 2016

Der er udelukkende tale om prøveboringer, samt udledning af oppumpet grundvand i forbindelse med ren- og prøvepumpning.

Notat. Baggrund. Boringsnære beskyttelsesområder. Figur 1: Oversigt over boringer ved Hjallerup Vandforsyning

Kirkbi A/S Koldingvej Billund

med en ydelse på mindst 80 m 3 /t.

Vurdering af natur og recipienter.

skal tilbagepejles efter pumpestart, flere gange de første 10 minutter og derefter med passende intervaller, indtil rovandspejlet

Tilladelse til etablering af ny indvindingsboring på Kilde VII samt udledning af vand fra ren- og prøvepumpning

Endvidere har kommunen pr. mail den modtaget et notat om nikkelproblematikken i grundvandet:

skal tilbagepejles flere gange de første 10 minutter og herefter med passende intervaller, indtil rovandspejlet er genetableret.

Erfaringer med grundvandsbasererede geoenergi anlæg. Grundvandskøling/-og opvarmning, udvikling af anlæg i praksis

Varmepumpe i ydre Nordhavn med grundvand som varmekilde

Click here to enter text. Midlertidig (2-årig) tilladelse til oppumpning af grundvand til brug i grundvandskøleanlæg

JORD- OG GRUNDVANDSFORURENING VED KNULLEN 8, HØJBY, ODENSE

Afgørelse om ikke VVM-pligt for renovering og overboring af 8 returboringer i forbindelse med grundvandskøling.

Kommuneplantillæg nr. 1 til Lejre Kommuneplan 2013 for et parkeringsareal ved Hvalsøhallen

Ansøgning om tilladelse til indvinding af grundvand til alment vandværk (ansøgning i henhold til lov om vandforsyning m.v. Se vejledningen nedenfor)

Tilladelse til: etablering af 2 boringer til 110 meter under terræn indvinding af m 3 grundvand til prøvepumpning,

Tilladelse til etablering af. samt. Ansøgning. Afgørelse. Kaj D. Bugge. Bærsholmvej 23 Bærsholm Skive. 26. maj 2015

Kortlægning af Danienkalk/Selandien ved Nyborg og Odense

VALLENSBÆK KOMMUNE FORSLAG TIL VANDFOR- SYNINGSPLAN BILAG 1

Ansøgning om tilladelse til boringer ved Assendrup og Hovedgård

skal tilbagepejles flere gange de første 10 minutter og herefter med passende intervaller, indtil rovandspejlet er genetableret.

Reduktion af energiforbruget og forbedring af CO 2 regnskabet ved køling. Indvinding: DGU nr

VVM Myndighed. H:\Temp\notesC659C9\DTU - VVMscreeningsskema_VVMvejledningensBilagA.doc Skema til brug for screening (VVM-pligt) Lyngby Tårnbæk Kommune

Tilladelse til overboring af DGU nr samt foreløbig vandindvindingstilladelse til indvinding af m 3 /år fra boringen - Oksbøl Vandværk

Jens Studsgaard Jensen Vejlevej 54, 7330 Brande 11. august 2016

Delindsatsplan. Gassum Vandværk. for [1]

Skippingevej 31, 4460 Snertinge Tilladelse til at udføre en boring til indvinding af grundvand

skal tilbagepejles flere gange de første 10 minutter og herefter med passende intervaller, indtil rovandspejlet er genetableret.

1. oktober Tilladelse til etablering af. Ansøgning. KM Udlejning Aps Gammel Rønbjerg Vej 2 Gl Rønbjerg Skive

ELFORSK PSO-F&U 2007

Vejledning til Pejling af en boring

Kirkbi A/S Koldingvej Billund

Motorsportsbane ved Bolbyvej - Redegørelse og risikovurdering i forhold til drikkevandsinteresser

Bilag 1 Øster Snede Vandværk

1. Lov om vandforsyning, lovbekendtgørelse nr af 30. september 2013, 20 og 21.

KØRETEKNISK ANLÆG VARDE ApS Gellerupvej Varde. Tilladelse til ny teknisk boring til overrisling af glatførebane.

Udtalelse til miljøansøgning for Lynggård Biogasanlæg, Peder Andersen, Over Lyngen 4, 4720 Præstø, Matr.nr. 9a mfl., Stavreby By.

Vandforsyningen Brovst & Omegn

VVM-screening af jordvarmeanlæg med dyb boring på Garderhøjvej 3, 2820 Gentofte

Vandforsyningen Brovst & Omegn

Ole Hansen Varde Landevej 62 Skonager 6800 Varde. Tilladelse til erstatningsboring.

Arne Andersen Grønnegade Vorbasse. Tilladelse til etablering af vertikalt jordvarmeanlæg i op til 9 boringer 28.

Strømningsfordeling i mættet zone

Kursus om Indsatsplanlægning. I samarbejde med VfL

ATES-systemer i decentrale kraftvarmeværker og barmarksværker.

Tilladelse til at etablere filtersatte boringer på Herlev Ringvej 75, 2730 Herlev, matr.nr. 11i, 7000h og 7000bd Herlev i

Græsningsforeningen Nationalpark Vadehavet F.M.B.A. c/o Kjeld Andreasen Sdr Farup Vej 20 Sdr Farup 6760 Ribe

UNDERSØGELSESMETODER I UHÆRDET SKRIVEKRIDT

Det vandede areal udgør ca. 20 ha. boringer, vandløb eller natur i forbindelse med indvindingen.

Bore- og indvindingstilladelse til en drikkevandsboring på Gl. Tingvej 10, 7300 Jelling

Bilag 1 Kragelund Vandværk

etablering af et jordvarme og -køleanlæg.

Kortlægning af kalkmagasiner - Strategi ved kortlægning af ferskvandsressourcen

Umiddelbart nord for Grydebanke, er der et lavtliggende område hvor Studsdal Vig går ind. Et mindre vandløb afvander til Studsdal Vig.

Varmelagring i dybe formationer ved Aalborg - Numerisk modellering

Regulering af vandindvindingstilladelse til m 3 grundvand årligt fra Skodborg Vandværks kildefelt, matr. nr. 1133, Skodborg Ejerlav, Skodborg.

2025 eller indtil dambrugets miljøgodkendelse. eller revideres, hvor der skal søges igen, hvis tilladelsen ønskes opretholdt.

Bilag A Skema til brug for screening (VVM-pligt) VVM Myndighed

GEUS-NOTAT Side 1 af 3

AnlægsID: 779-V

Afgørelsen er ikke en tilladelse, men alene en afgørelse om, at projektet ikke skal igennem en VVM-proces.

Bonnerup Consult Aps Fynsvej Middelfart Dato: Att: Jakob Vedel G

FELDT HOLDING ApS Brogrenen Ishøj 4. oktober 2016

Lisbeth Husum Skærlund Filskovvej 5, 7330 Brande 11. januar 2016 Fornyelse af tilladelse til varmeinjektionsanlæg på Filskovvej 5,

TREFOR Att.: Martin Vesterbæk, Kokbjerg Kolding

Delprojekt Metoder til opsamling af overskudsenergi væksthuse.

1. Der indvindes fra boring DGU nr med maks m 3 pr. år og maks. 40 m 3 pr. time.

Transkript:

Gentofte Hospital Grundvandskøling og ATES Forundersøgelse HVAC PROCES Enopsol KOLD BRØND VARM BRØND Enopsol ApS Diplomvej Bygning 373 DK 2800 Lyngby Phone +45 38400330 www@enopsol.dk info@enopsol.dk

1 Gentofte Hospital Grundvandskøling og ATES Forundersøgelser Udarbejdet af: Civilingeniør Stig Niemi Sørensen, Ph.D. Civilingeniør Marta Tønder 2. oktober 2014

2 Baggrund og formål. 3 1. Kronologi. 3 2. Beliggenhed af boringer. 4 3. Krav til dokumentation 5 4. Kølebehov, anlægsprincip og grundvandsmængder. 7 5. Anlægsudførelse. 9 5.1. Indvindingsboringer. 9 5.2. Returledningsboringer. 10 5.3. Varmevekslere. 10 5.4. Rørforbindelser. 10 5.5. Funktionsafprøvning. 10 5.6. Sikkerhedsindretninger. 10 5.7. Anlægsovervågning. 11 5.8. Grundvandstemperaturer. 12 5.9. Energimængder lagret i grundvandsmagasinet. 12 6. Hydraulisk og hydrotermisk analyse. 12 6.1. Hydraulisk analyse. 12 6.2. Hydrotermisk analyse. 12 7. Konklusion. 13 8. Referencer 13 Bilag 1. Gentofte Hospital Grundvandskøling og ATES. Prøve- og reinjektionsforsøg. DGU nr. 201.8639 og DGU nr. 201.8640 April-maj 2013. Enopsol ApS april 2014 Bilag 2. Hydraulisk analyse. Gentofte Hospital ATES. Rambøll DK A/S. 26.09.2014. Bilag 3. Hydrotermisk analyse. Gentofte Hospital ATES. Enopsol ApS. 02.10.2014

3 Baggrund og formål. Gentofte Hospital ønsker at etablere et grundvandskøleanlæg (ATES-anlæg) til indirekte køleformål, herunder ventilationsluft og evt. opvarmning af bygninger. Årsagen hertil er den store energibesparelse og dermed CO 2-reduktion, der kan opnås i sammenligning med traditionelle, mekaniske køle- og opvarmningsløsninger. Det er påtænkt at anvende kalkmagasinet under Hospitalet som termisk lager til projektet ved at udføre et antal boringer for indvinding og returledning af grundvand. Anlæggets boringer placeres på grundarealet tilhørende Gentofte Hospital. Da hele den oppumpede grundvandsmængde tilbageledes i samme grundvandsmagasin påvirkes grundvandsbalancen og grundvandsressourcen ikke af det omhandlede projektet. Som følge af det til rådighed værende overfladeareal og dermed begrænsningen i boringsafstandene er det nødvendigt at etablere termisk balancering af grundvandsmagasinet så vidt muligt indenfor hvert driftsår. Formålet med forundersøgelserne er at tilvejebringe den nødvendige dokumentation til Gentofte Kommune, således at Kommunen kan tage stilling til ansøgningen om tilladelse til etablering og drift af det påtænkte anlæg jf. gældende bestemmelser /1/. 1. Kronologi. Som led i forundersøgelserne har Gentofte Hospital den 7. juli 2012 opnået tilladelse til etablering af 2 stk. nye boringer (DGU nr. 201.8639 og DGU nr. 201.8640) jf. Gentofte Kommunes sagsnr. 003018-2012. Den 21. september 2012 fik Gentofte Hospital tilladelse til midlertidig afledning af afværgevand til offentlig kloak jf. Gentofte Kommunes sagsnr. 003018-2012. Den 7. december 2012 opnåede Gentofte Hospital tilladelse til etablering af filtersat boring (DGU nr. 201.8709) jf. Gentofte Kommunes sagsnr. 003018-2012. Den 21. december 2012 fik Gentofte Hospital tilladelse til prøvepumpning og reinfiltration af 10.000 m 3 grundvand i forbindelse med forundersøgelser for etablering af grundvandskøleanlæg ved Gentofte Hospital jf. Gentofte Kommunes sagsnr. 003018-2012. Tilladelserne fremgår af Bilag 1. De to af anlæggets driftsboringer med DGU nr. 201.8639 og DGU nr. 201.8640 samt moniteringsboringen DGU nr. 201.8709 er etableret i perioden november-december 2012, og der er i foråret 2013 udført et prøvepumpningsprogram med de to driftsboringer, herunder borehulslogging og grundvandskemiske analyser. Dokumentation for udførelsen af de 3 boringer med efterfølgende prøvepumpningsprogram fremgår af bilag 1. I forbindelse med modelsimulering af den hydrauliske påvirkning som følge af projektet har Gentofte Kommune stillet krav om, at den regionale model (Øresundsmodellen) blev benyttet, hvorfor denne del af analysen er udført af Rambøll jf. Bilag 2.

4 2. Beliggenhed af boringer. Figur 1 viser Gentofte Hospitals grundareal med boringsangivelser. Figur 1. Gentofte Hospital med angivelse af boresteder for grundvandskøleanlægget: DGU nr. 201.8639, DGU nr. 201.8640, DGU nr. 201.8709, Nyt borested 1 og Nyt borested 2 samt Hospitalets nødforsyningsboring DGU nr. 201.300. Kortkilde: Google Earth og GEUS Jupiter Databasen. Figur 2 viser et zoom af figur 1 omkring grundvandsanlæggets boringer. Figur 2. Gentofte Hospital med angivelse af boresteder for grundvandskøleanlægget: DGU nr. 201.8639, DGU nr. 201.8640, DGU nr. 201.8709, Nyt borested 1 og Nyt borested 2. Kortkilde: Google Earth og GEUS Jupiter Databasen

5 3. Krav til dokumentation Krav til dokumentation i forbindelse med ansøgning om tilladelse til anlægsetablering og drift af grundvandskøleanlæg fremgår af 6, 7, 8, 9,10, 11 og 12 i Bekendtgørelse om varmeindvindingsanlæg og grundvandskøleanlæg, BEK 1206 af 24. november 2006 /1/. Kravene er herunder skrevet med kursiv. Henvisning til dokumentation er indskrevet umiddelbart efter hvert krav. 6. Ved ansøgning om tilladelse skal ansøger over for kommunalbestyrelsen dokumentere, at følgende forudsætninger er opfyldt: 1) Der indvindes fra og injiceres til det samme grundvandsmagasin. Ad 1) Borerapporter, grundvandskemiske analyser, borehulslogging og hydraulisk påvirkning mellem anlæggets 2 boringer under prøvepumpning beviser, at der er tale om samme grundvandsmagasin. Derhenvises til Bilag 1. 2) Der er udført undersøgelser, der tilvejebringer oplysninger om a) grundvandsmagasinets geologi og udstrækning (horisontalt såvel som vertikalt), b) grundvandsmagasinets hydrauliske egenskaber, herunder hydraulisk kontakt med andre magasiner, c) grundvandsmagasinets hydrogeologiske forhold, d) grundvandsmagasinets kemi og mikrobiologi, og e) grundvandsmagasinets hydrotermiske egenskaber. Ad a) grundvandsmagasinet har regional udbredelse. Den geologiske opbygning fremgår af borehulslogging og borerapporter (Bilag 1): Toppen af kalken (København Kalk) findes ca. 38 meter under terræn. Ca. 50 meter under terræn sker overgang til Bryozo-Kalk og ca. 80 meter under terræn sker overgang til Skrivekridt. Ad b) grundvandsmagasinets hydrauliske egenskaber er beregnet i forbindelse med prøvepumpning og dokumenteret i Bilag 1. Her findes også dokumentation for hydraulisk påvirkning af andre magasiner. Ad c) Hydrogeologiske forhold for grundvandsmagasinet er dokumenteret ved borehulslogging (indstrømningsprofil) i Bilag 1 og regionale kort for grundvandspotentiale og afstrømningsretning i Kalken. Ad d) grundvandsmagasinets kemi og mikrobiologi fremgår af Bilag 1 samt af løbende målinger af ledningsevne, ph og ilt i grundvandet under prøvepumpningen, kap. 10 i Bilag 1. Ad e) grundvandsmagasinets hydrotermiske egenskaber er væsentligst styret af grundvandsmagasinets varmekapacitet, vertikal udstrækning, porositet, hydraulisk ledningsevne, strømningsprofil og afstrømningsretning. Varmekapaciteten og porositeten er ikke bestemt i forbindelse med denne forundersøgelse, hvorfor der er anvendt erfaringstal. Der henvises til Bilag 1 for dokumentation af de øvrige parametre. Stk. 2. En ansøgning skal endvidere indeholde oplysninger, som dokumenterer, at der ikke er risiko for, at de stoffer, der anvendes i forbindelse med forbrugskredsløbet, kan forurene grundvandet, og at kravene i 8 og 9 er opfyldt. Ad stk 2) Forbrugskredsløbet er påfyldt almindeligt brugsvand. 7. Tilladelse til afledning fra varmeindvindingsanlæg og grundvandskøleanlæg må kun gives, hvis det ud fra en forud foretaget modellering vurderes, at 1) den enkelte afledning i forbindelse med tidligere tilladte afledninger fra grundvandskøleanlæg til samme grundvandsmagasin ikke medfører en sådan opvarmning af grundvandsmagasinet, at grundvandstemperaturen i de bestående

6 anlæg til vandindvinding til brug for vandforsynings- eller grundvandskøleanlæg stiger med mere end 0,5 grader C, og 2) grundvandsressourcen i områder med særlige drikkevandsinteresser, skal efter en periode på 10 år efter driftsstop, være anvendelig til vandindvinding til brug for vandforsyning. Ad 1) Nærmeste indvinding af grundvand er Gentofte Hospitals nødforsyningsboring DGU nr. 201.300. Ved modelsimulering af den termiske påvirkning som følge af projektet er det vist, at DGU nr. 201.300 ikke vil blive påvirket med mere end 0.5 o C som følge af projektet. Der henvises til Bilag 3. Ad 2) Gentofte Hospital ligger ikke i områder med særlige drikkevandsinteresser (OSD). 8. Det skal sikres ved anlæggets tekniske udformning, at der ikke ved afledning er risiko for grundbrud. Ad 8) Anlægget forsynes med overvågningsudstyr af grundvandets trykniveau i hver boring. Overskrides et forudindstillet niveau under reinjektion reduceres grundvandspumpningen eller pumpningen stoppes helt. 9. Anlægget skal være et lukket system uden vandbehandling og uden mulighed for indtrængning af atmosfærisk luft. Ad 9) Grundvandet tilsættes ikke stoffer og der fjernes ikke stoffer fra grundvandet under cirkulationen mellem boringerne. Grundvandssystemet udformes på en sådan måde, at der holdes overtryk i grundvandskredsen fra pumpeindtag til udløb i returledningsboringen. Hermed kan der ikke trænge atmosfærisk luft ind i grundvandskredsen. 10. Der må ikke ske blanding af grundvand og væske i forbrugskredsløbet (varmeeller kølekredsløbet). Stk. 2. Ethvert varmeindvindings- og grundvandskøleanlæg skal være forsynet med et trykovervågningssystem. Stk. 3. Ethvert varmeindvindings- og grundvandskøleanlæg skal være forsynet med sikkerhedsanordninger, som stopper grundvandsindvindingen og grundvandsafledningen i tilfælde af lækage i varme- eller køleveksleren. Ad 10) Overførsel af varme og kulde mellem forbrugskredsløbet og grundvandssystemet sker i en pladevarmeveksler, hvor forbrugsvandet løber på den ene side af hver plade i varmeveksleren og grundvandet løber på den anden side af hver plade i varmeveksleren. Der sker således ingen blanding af forbrugsvand og grundvand. Ad stk. 2) Trykovervågningsudstyret består af tryktransmittere ved hver varmeveksler (til- og afgang forbrugsvand og grundvand) i alt 4 tryktransmittere pr. varmeveksler, trykovervågning af hver boring (pumpetryk/injektionstryk) samt niveaumåler af grundvandsspejlet i hver boring. Ad stk. 3) Sikkerhedsanordningen er opbygget som flowovervågning med magnetisk induktive flowmålere med høj målenøjagtighed, idet to flowmålere måler grundvandsflow hhv. ind og ud af hver varmeveksler. Forskel i værdien mellem tilgang og afgang (lækage-indikation) stopper grundvandspumpningen. En tidsforsinkelse på 15 minutter for sikkerhedssystemet lægges ind efter planlagt pumpestop. 11. Ethvert varmeindvindings- og grundvandskøleanlæg skal være forsynet med en hane til udtagning af prøver af det vand, der indvindes og afledes. Ad 11) På grundvandsrøret i hver boringsafslutning indbygges prøvehane til prøvetagning. anen

7 12. Ethvert varmeindvindings- og grundvandskøleanlæg skal være forsynet med temperaturmålere ved indløbet af grundvandet og når vandet forlader de opvarmede eller afkølede komponenter. Afledningsboringerne skal være forsynet med temperatur målere med automatisk dataopsamling. Ad 12) Temperaturovervågningsudstyret består af temperaturtransmittere ved hver varmeveksler (til og afgang forbrugsvand og grundvand) i alt 4 temperaturtransmittere pr. varmeveksler, temperaturmåling af indvundet og tilbageledt grundvand i hver boring samt temperaturmåling i grundvandsmagasinet i hver boring. 4. Kølebehov, anlægsprincip og grundvandsmængder. Køleeffektbehovet, der ønskes dækket med grundvandskøling, er beregnet til 812 kw. Grundvandskøling kan dække dette behov ved indvinding og returledning af en grundvandsmængde på 100 m 3 /time under forudsætning af en opvarmning af grundvandet fra den naturlige temperatur på ca. 10 o C til ca. 17 o C, hvilket regnes med at kunne opfyldes ved etablering af 4 boringer arrangeret i 2 uafhængigt fungerende dipoler eller boringspar idet 2 boringer anvendes til indvinding af grundvand og 2 boringer anvendes til reinjektion af grundvandet. Figur 3 viser princippet. Figur 3. Gentofte Hospital. 4 boringer arrangeret i 2 uafhængige dipoler. De 2 boringer B1 og B4 er kolde vist med blå cirkler. De resterende 2 boringer B2 og B3 er varme vist med røde cirkler. Kortkilde: GEUS

8 Kølebehovet, der ønsket dækket med grundvandskøling, forventes primært at være til stede i sommermånederne svarende til ca. 2500 timer/år. I denne periode lagres kølevandsvarmen i grundvandsmagasinet gennem boringerne B2 og B3. Lagringen sker ved at indvinde op til 100 m 3 /time grundvand fra indvindingsboringerne B1 og B4, hvorefter grundvandet ledes gennem 2 varmevekslere og returledes i grundvandsmagasinet gennem returledningsboringerne B2 og B3. Grundvandet afgiver den tilførte varme ved strømning gennem grundvandsmagasinets porøse og opsprækkede kalkstruktur, hvorved varmen overføres til kalkbjergarten. Den vandfyldte kalkstruktur kan opbevare en betydelig del af den lagrede varmemængde fra sommer- til vintertiden. I vintertiden udbalanceres den om sommeren lagrede varmemængde. Dette gøres ved at vende strømningsretningen i grundvandsmagasinet, idet der nu pumpes fra de varme boringer B2 og B3, gennem varmevekslerne og retur i de kolde boringer B1 og B4. Den lagrede varme trækkes herved ud af kalkstrukturen ved pumpning i modsat retning. Grundvandet afkøles ved varmeveksling med koldere vand genereret af varmepumper eller kold udeluft inden tilbageledningen i grundvandsmagasinet. Beregninger viser, at det er nødvendigt at pumpe 5000 timer/år i denne pumperetning for at tømme lageret for varme. I køle-mode bliver der således brug for en grundvandsmængde på 250.000 m 3 /år og i varmemode en grundvandsmængde på 500.000 m 3 /år i alt 750.000 m 3 /år. Anvendes varmepumper kan en betydelig del af den lagrede varme genanvendes til opvarmningsformål i Hospitalet. På figur 4 er vist en principtegning for en sommer- og vintersituation. Der vises kun 1 dipol, da alle dipoler vil blive opereret på samme måde. En dipol består af en kold boring (KB) og en varm boring (VB). Om sommeren indvindes ca. 10 o C koldt grundvand fra KB og ledes gennem en varmeveksler, hvor varmen fra køleforbrugerne kan overføres til grundvandet. Grundvandet opvarmes herved til ca. 17 o C dog i gennemsnit maks. 20 o C og peak max 25 o C jf. gældende bestemmelser inden det tilbageledes i VB. Om vinteren vendes strømningsretnningen for grundvandet. Det opvarmede grundvand pumpes fra VB gennem varmeveksleren, hvor kulden fra varmeforbrugerne eller udeluftskøling kan overføres til grundvandet. Grundvandet afkøles herved til grundvandets naturlige temperatur eller derunder.

9 Køleforbrugere Varmeforbrugere Varmepumpe Varmeveksler Varmeveksler KB VB KB VB Sommer Vinter Figur 4. Principtegning for en af 2 dipoler til Gentofte Hospital. Sommer- og vinterdrift er vist. Om sommeren pumpes fra kold boring KB mod varm boring VB. Om vinteren pumpes fra varm boring VB mod kold boring KB. 5. Anlægsudførelse. 5.1. Indvindingsboringer. På baggrund af forundersøgelsen kan der forventes ydelser på 50 m 3 /h pr. boring fra kalken. Boringerne filtersættes ikke i kalken med mindre kalkvæggen vurderes at være ustabil. Filtersætning foretages i givet fald med stor omhyggelighed i forhold til formationen for at tilbageholde mobile partikler herfra.

10 Der foretages sætning af bagstøbte PVC forerør til top af kalken eller tilsvarende forankring af boringerne og afblænding mod øvre sandmagasiner, hvis filtersætning ikke ønskes anvendt. Boringerne renpumpes effektivt under en lidt højere kapacitet end driftsydelsen, og der foretages kontrol af råvandets partikelindhold og udvidet vandanalyse af det oppumpede grundvand. Boringsvirkningsgrad og transmissivitet efter en kort prøvepumpning af hver ny boring bestemmes. Boringerne udsyres herefter, hvis boringsvirkningsgraden herved kan forbedres væsentligt. Boringerne udbygges og forsynes med stigerør, ventiler samt afslutninger i tørbrønd eller lignende efter gældende regler. Forerørsafslutninger, rør og pumpeinstallation udføres lufttæt i korrossionsstablit materiale. Boringerne forsynes med dykket grundvandspumpe og 2-vejs trykholderventil. 5.2. Returledningsboringer. Returledningsboringerne udføres som indvindingsboringerne. 5.3. Varmevekslere. Varmevekslerne er pladeapparater, hvor pladerne, der kommer i kontakt med grundvandet, udføres i et overfor grundvandet korrosionsstabilt materiale normalt rustfrit, syrefast stål. 5.4. Rørforbindelser. Rørforbindelse mellem boringerne og varmevekslerne etableres. Rørmaterialet vælges i PE100 i tryktrin PN10 for både indvindings- og afledningsdelen. 5.5. Funktionsafprøvning. Når anlægget er endeligt etableret udføres et kortvarigt, kombineret pumpe- og injektionsforsøg til måling af det resulterende trykniveau ved indvindings- og returledningsboringerne. Det færdige grundvandssystem funktionsafprøves og indstilles mht. tryk, flowmængder m.v. inden ibrugtagningen jvf. sikkerhedskonceptet beskrevet i afsnit 5.6. Den egentlige projektering/engineering af grundvandssystemet foretages først, når de nødvendige tilladelser foreligger, og der er truffet beslutning om etablering af anlægget. 5.6. Sikkerhedsindretninger. Grundvandsanlægget forsynes med et system, der skal sikre mod at miljøfremmede stoffer trænger ind i grundvandskredsen i tilfælde af lækager o.lign uheld i grundvand/kølevand varmevekslerne. Figur 5 viser den principielle opbygning af sikkerhedssystemet for varmevekslerne

11 ved sommer- og vinterdrift: Grundvandsmængden i tilgangsrøret til hver varmeveksler måles løbende vha. en nøjagtig magnetisk induktiv flowmåler (10). Grundvandsmængden i afgangsrøret fra hver varmeveksler måles også løbende vha. en nøjagtig magnetisk, induktiv flowmåler (23). Begge flowmålere kalibreres mod hinanden, således at det bliver muligt at detektere selv små utætheder i grundvand/kølevand varmeveksleren. I tilfælde af lækage, der registreres ved en lille forskel mellem de to flowværdier, stoppes grundvandsanlæggets pumper (2) og (28). Motorventilerne (6), (7), (8) og (9) tilhørende den omhandlede dipol omstyres automatisk til lukket tilstand. De mekanisk virkende trykholderventiler (3) og (27) lukker automatisk ved faldende grundvandsmængde. Figur 5. Sikkerhedsindretninger. Principtegning. Ved normal start og stop af anlægget indbygges dog i styresystemet en tidsforsinkelse på op til 15 minutter for aktivering af sikkerhedssystemet for at give tid til trykopbygning i anlægget. 5.7. Anlægsovervågning. Grundvandsanlægget udstyres således, at det er muligt at registerere og dataopsamle: Grundvandspotentiale (trykniveau) i alle boringer Tryk i grundvandssystemets tilgangsrør over hver boring

12 Temperatur af indvundet og returledt grundvand målt i brøndhoved og i grundvandsmagasinet Flow af grundvand (aktuel og akkumuleret) Varmemængde tilført grundvandsmagasinet (aktuel og akkumuleret ) Tryk i grundvandssystem før og efter hver varmeveksler Temperatur af grundvand før og efter hver varmeveksler Tryk i kølevandssystemet før og efter hver varmeveksler Temperatur af kølevand før og efter hver varmeveksler 5.8. Grundvandstemperaturer. Grundvandet i kalken forventes at have en naturlig temperatur på ca. 10 o C, når det indvindes fra grundvandsmagasinet. Ved varmevekslingen med kølevandet opvarmes grundvandet til en temperatur på ca. 17 o C, dog maksimalt 25 o C, men i gennemsnit ikke over 20 o C jf. gældende regler /1/. Det bliver for at opnå termisk balancering af grundvandsmagasinet nødvendigt at foretage gennedkøling eller kuldelagring i vintertiden, således at grundvandets indvindingstemperatur ikke stiger som følge af termisk gennemslag mellem returledningsboringerne og indvindingsboringerne. 5.9. Energimængder lagret i grundvandsmagasinet. Grundvandet vil blive tilført en netto varmemængde (beregnet i forhold til grundvandets naturlige temperatur) på maksimalt 2.100 MWh/år. En kuldemængde, der kan udbalancere den tilførte varmemængde, vil blive tilført i vintertiden, således at der over en driftsperiode på 3 år skabes termisk balance i grundvandsmagasinet. 6. Hydraulisk og hydrotermisk analyse. 6.1. Hydraulisk analyse. Den hydrauliske analyse har primært til formål at vise de de hydauliske påvirkninger som følge af det påtænkte anlæg ved Gentofte Hospital. Modelopsætning og resultater fremgår af Bilag 2. 6.2. Hydrotermisk analyse. Der er udført beregninger af projektets termiske påvirkning ved hjælp af den 3- dimensionelle model FEFLOW /2/. Formålet med opsætningen af modellen har været at belyse den termiske påvirkning af det vandførende kalkmagasin som følge af projektet. Modelopsætning og resultater fremgår af Bilag 3.

13 7. Konklusion. Etablering af et grundvandskøleanlæg på Gentofte Hospital vurderes på baggrund af den foreliggende undersøgelse ikke at være i strid med vandindvindingen i området idet der er tale om et anlæg med en meget begrænset, lokal hydraulisk og hydrotermisk påvirkning af det anvendte grundvandsmagasin. Grundvandsressourcen påvirkes ikke, da hele den indvundne grundvandsmængde returledes til det samme grundvandsmagasin. Grundet den termisk balancerede driftsform og den fremherskende hydrauliske gradient i området vil anlægget med den ønskede driftsform ikke kunne give anledning til en temperaturstigning i nærliggende vandindvindingsboringer, der overskrider gældende bestemmelser. Grundet den meget begrænsede hydrauliske påvirkning vurderes driften af anlægget ikke at give anledning til spredning af evt. overfladelokaliseret forurening i jord og grundvand, som følge af lokal ændring af strømningsforholdene. Drikkevandsinteresser til offentlig vandforsyning forventes generalt ikke at kunne blive påvirket målbart hverken hydraulisk eller termisk som følge af anlæggets drift. Anlægget vil betyde en væsentlig reduktion i Gentofte Hospitals energiforbrug til køling og en reduktion i CO 2-udledningen til atmosfæren på ca. 200 tons/år. Efter evt. stop af anlægget vil en overtemperaur i kalken i boringsfeltet være af meget begrænset udbredelse, og vil ikke kunne påvirke eksisterende vandindvinding temperaturmæssigt. Faren for forurening af grundvandsmagasinet som følge af lækager i anlægget er minimal med de beskrevne, mekanisk virkende sikkerhedsindretninger og det forhold, at der anvendes almindeligt vand i Hospitalets kølevandssystem. Ændringer i funderingsforhold for bygninger i nærheden af de påtænkte boringer, som følge af ændringer i grundvandspotentialet ved anlæggets etablering og drift, må vurderes af sagkyndige, men skønnes ikke at kunne skabe problemer. Resultatet af forundersøgelsen viser overordnet, at det bør være teknisk og fysisk muligt at etablere et grundvandskøleanlæg til indirekte køling af proceskølevand og rumluft til Gentofte Hospital. Det kan på baggrund af den foreliggende undersøgelse anbefales at ansøge Gentofte Kommune om tilladelse til indvinding og tilbageledning af en grundvandsmængde på 100 m 3 /h og 750.000 m 3 /år ved etablering af op til 4 boringer placeret på grundarealet. 8. Referencer /1/ Bekendtgørelse om varmeindvindingsanlæg og grundvandskøleanlæg. BEK 1206 af 24. november 2006 /2/ FEFLOW 6.1. Finite Element Subsurface Flow & Transport Simulation System. DHI.