Die Universität Aarhus in Dänemark ist ein Campus mit mehreren Standorten, der viele Gebäude mit unterschiedlichen Anforderungen umfasst. Um eine effiziente, datengesteuerte Kühlung auf dem gesamten Campus zu gewährleisten, verlässt sich die Universität auf flexible Zähler von Kamstrup, die über verschiedene Kommunikationsmodule verfügen. Diese wurden gezielt ausgewählt, um sich direkt mit dem lokalen Netzwerk zu verbinden, ohne die bestehende Infrastruktur zu beeinträchtigen.
Einfache Integration in die bestehende Energieinfrastruktur
Die an der Universität Aarhus eingesetzten MULTICAL® 603-Messgeräte bieten nicht nur höchste Genauigkeit und Langlebigkeit, sondern auch eine unübertroffene Flexibilität. Durch die direkte Integration in die bestehende Energieinfrastruktur bieten die Zähler eine Plug-and-Play-Lösung, die es ermöglicht, Daten über die meisten Kommunikationstechnologien, einschließlich M-Bus, Modbus, NB-IoT, linkIQ® und BACnet, aus der Ferne auszulesen.
An der Universität Aarhus sind die MULTICAL® 603-Messgeräte mit kabelgebundenem M-Bus und Modbus ausgestattet, um eine schnelle und zuverlässige Fernauslesung zu ermöglichen. Diese Technologie eignet sich gut für Infrastrukturen, bei denen die Zähler relativ nah beieinander platziert sind oder wenn eine drahtlose Kommunikation entweder problematisch oder unmöglich ist, wie z. B. in Mehrfamilienhäusern oder ähnlichen Gebäuden mit viel signalhemmendem Beton.
Der Teilchenbeschleuniger ASTRID2
Mit der Einführung des Teilchenbeschleunigers ASTRID im Jahr 1989 verfügt die Universität Aarhus über mehr als 35 Jahre Erfahrung auf dem Gebiet der Teilchenbeschleunigung. Im Jahr 2012 stellten sie ihren zweiten Teilchenbeschleuniger vor, den 46 Meter langen ASTRID2, der Elektronen auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen kann. Seit seiner Konzeption hat der neue und verbesserte Teilchenbeschleuniger einen stetigen Zustrom von Gastwissenschaftlern aus der ganzen Welt hervorgerufen.
"Jedes Jahr kommen rund 150 Forscher zu Besuch und nutzen unsere Einrichtung – etwa zwei Drittel sind Einheimische der Universität Aarhus oder aus anderen Teilen Dänemarks. Das letzte Drittel besteht aus ausländischen Forschern, hauptsächlich aus der EU."
Jørgen S. Nielsen, PhD, Beschleunigerphysiker
Die Grundlagen der Teilchenbeschleunigung
Jørgen S. Nielsen erklärt: "Der Teilchenbeschleuniger besteht aus einem zylindrischen Roh mit einem Durchmesser von 3 bis 4 Zentimetern, das nahezu vollständig von Luft befreit ist, was zu einer Dichte führt, die 100.000 Milliarden Mal geringer ist, als sie normalerweise wäre."
"Im Grunde genommen ist es eine sehr fortschrittliche Lampe", sagt Jørgen S. Nielsen. "Indem Elektronen in einer kontrollierten Schleife gezwungen werden, kann die durch die Beschleunigung erzeugte Energie Licht in allen Wellenlängen des elektromagnetischen Spektrums erzeugen, wie Infrarot, Ultraviolett und Röntgenstrahlen, das die Forscher dann zum Testen und Messen verwenden können."
Verlässliche Daten sind das A und O
Die Elektronen werden mit Hilfe von Magnetfeldern, die von Elektromagneten erzeugt werden, durch den Teilchenbeschleuniger geleitet. Jørgen S. Nielsen erklärt: "Der Kreis besteht aus 12 Elektromagneten, die jeweils 375 Ampere bei 150-170 Volt ziehen und bis zu 60 kW Energie liefern. Dadurch entsteht naturgemäß viel Wärme, weshalb eine Wasserkühlung für den gesamten Betrieb eine absolute Notwendigkeit ist."
Hier kommt Kamstrup ins Spiel, denn um ASTRID2 in Schach zu halten, setzt die Universität Aarhus auf eine hochpräzise Überwachung des Durchflusses und der Temperatur. Aus diesem Grund ist der Kühlring mit MULTICAL ® -Messgeräten mit verdrahtetem M-Bus oder Modbus ausgestattet, die einen sofortigen Zugriff auf die wichtigen Daten ermöglichen.
"Der Kühlring ist vollständig von den Daten unserer Kamstrup-Messgeräte abhängig. Sie helfen bei der Entscheidung, ob die Frequenzpumpen laufen und ob Durchflussregler, Kältemaschinen und Kompressoren überhaupt in Gang gesetzt werden dürfen."
- Jason Greve Holbech, Ingenieur für Energiemanagement
Eine 24/7-Verfügbarkeit erfordert absolute Zuverlässigkeit
In der Regel erhalten Gruppen von Gastwissenschaftlern für zwei bis drei Tage bis zu einer Woche am Stück Zugang zum Teilchenbeschleuniger – gelegentlich auch zwei Wochen. Um ihre Zeit optimal zu nutzen, ist es von entscheidender Bedeutung, dass das System zuverlässig und ohne unvorhergesehene Ausfallzeiten arbeitet.
"Wenn das Kühlsystem nur fünf Minuten lang stillsteht, muss der Teilchenbeschleuniger abgeschaltet werden. Der Neustart kann etwa eine Stunde dauern, und bevor die Temperatur wieder stabil ist, können mehrere Stunden vergangen sein. Daher ist uns maximale Verfügbarkeit und hohe Zuverlässigkeit natürlich sehr wichtig."
Jørgen S. Nielsen, PhD, Beschleunigerphysiker
Jeden Monat haben sie eine Woche ohne geplante Termine für mögliche Reparaturen, Upgrades und Optimierungen sowie jeden Montag ein kurzes Servicefenster für unauffällige Wartungsarbeiten. Ansonsten ist der Teilchenbeschleuniger 24/7 in Betrieb.
Aufrechterhaltung der Energieeffizienz
Der Kühlring, der ASTRID2 trägt, hängt davon ab, ob jedes seiner verschiedenen Kammern optimal funktioniert. Um einen reibungslosen Betrieb des Systems mit optimaler Effektivität zu gewährleisten, überwachen sie ständig die Daten ihrer Kältezähler.
"Wenn irgendetwas nicht so funktioniert, wie es sollte, werden wir es wissen. Wenn zum Beispiel die Motoren schwächer werden oder wenn die Durchflussmenge nicht mit der vom Kühlkompressor erzeugten Kühlenergie übereinstimmt, zeigen uns die Daten das fast sofort."
- Jason Greve Holbech, Ingenieur für Energiemanagement
Pläne für eine groß angelegte Energieoptimierung
Um den Gesamtenergieverbrauch an der Universität zu senken, werden die Daten von Kältezählern verwendet, um unnötige Verbräuche an allen möglichen Standorten zu reduzieren. Ein wichtiger Aspekt dabei ist die Trennung von Need-to-Haves und Nice-to-Haves.
"Wir haben Energiemessungen für alles, das wir nutzen, um zu vermeiden, dass Energie zwecklos für die Kühlung von Räumen verschwendet wird. Unsere Kühlung wird vor allem für Forschungsgeräte oder Labore eingesetzt, die bestimmte Temperaturen für spezifische Experimente benötigen."
Jason Greve Holbech, Ingenieur für Energiemanagement
Neben der Nutzung von Daten, um das Wärme- und Kältesystem der Universität energieeffizienter zu machen, ist auch ein großflächiges Energiedatenmanagement geplant. Jason Greve Holbech erzählt: "Das Projekt ist bereits entwickelt und wird bald in die Vorstandsetage kommen. Ziel ist es, dass wir unsere Energiedaten nutzen, um fundierte Entscheidungen zur Energieeffizienz an der gesamten Universität Aarhus zu treffen."
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