Η καινοτομία προστρέχει σε βοήθεια
Τα πολλά χρόνια επέκτασης στο νοσοκομείο Ludmillenstift είχαν ως αποτέλεσμα ένα σύστημα θέρμανσης, αερισμού και κλιματισμού (HVAC) που απλά δεν μπορούσε να αντεπεξέλθει. Η εισαγωγή των βαλβίδων Belimo Energy Valve™ μείωσε σημαντικά την παροχή νερού του δικτύου θέρμανσης, με αποτέλεσμα έξυπνα, διαφανή και ενεργειακά αποδοτικά συστήματα θέρμανσης και ψύξης με εξάρτηση από το φορτίο – ενώ παράλληλα βελτίωσε την άνεση και διατήρησε σταθερή την κατανάλωση ενέργειας.
Το νοσοκομείο Ludmillenstift βρίσκεται στην πόλη Meppen της Κάτω Σαξονίας (Γερμανία). Αυτό το μεγάλο διεπιστημονικό νοσοκομείο σχηματίζει τον κύριο πυλώνα ενός ολοκληρωμένου δικτύου υγείας και μπορεί να επιδείξει περισσότερα από 160 χρόνια παροχής υγειονομικής περίθαλψης στην περιοχή Emsland. Υπερηφανεύεται για τα εξαιρετικά επίπεδα περίθαλψης προς τους ασθενείς του, που υποστηρίζονται από σύγχρονες υποδομές και ιατρική τεχνολογία αιχμής, συμπεριλαμβανομένης της προηγμένης διαγνωστικής και θεραπευτικής εξειδίκευσης και άλλων ειδικών υπηρεσιών.
| Ίδρυμα: Νοσοκομείο Ludmillenstift | Εσωτερικοί ασθενείς: 20.000 ανά έτος |
| Τοποθεσία: Meppen (Γερμανία) | Εξωτερικοί ασθενείς: 150.000 ανά έτος |
| Έναρξη εργασιών: 1851 | Κλίνες: 420 |
Κρύα δωμάτια και τολμηρές απόπειρες
Η τεχνολογία παίζει επίσης κρίσιμο ρόλο στη διασφάλιση της λειτουργικότητας, της άνεσης, της ασφάλειας και της αποδοτικότητας των κτιρίων που συνιστούν την υποδομή του νοσοκομείου. Ωστόσο, οι απαιτήσεις των ασθενών και οι εξειδικευμένες εγκαταστάσεις έχουν αυξηθεί πέραν της χωρητικότητας με την πάροδο των ετών, και τα επαναλαμβανόμενα προγράμματα επέκτασης και ανακαίνισης έχουν ως αποτέλεσμα πολύ μεγάλες προκλήσεις όσον αφορά τον έλεγχο και τη συντήρηση του υδρονικού συστήματος διανομής.
Η διατήρηση ενός καλά ισορροπημένου συστήματος HVAC μπορεί να είναι δύσκολη σε συγκροτήματα πολλαπλών κτιρίων όπως τα νοσοκομεία. Αυτό σίγουρα ήταν το πρόβλημα όταν η κατάσταση κορυφώθηκε, με πολλά παράπονα από το προσωπικό για κρύα δωμάτια και ζώνες κατά τους χειμερινούς μήνες. Η ομάδα διαχείρισης εγκαταστάσεων στο Ludmillenstift γνώριζε ότι σε ορισμένα τμήματα δεν παρέχονταν επαρκές καυτό νερό σε τακτική βάση και αναγνώριζε ότι η υδρονική χρήση του συστήματος θέρμανσης δυσκολευόταν να διαχειριστεί και να παρακολουθήσει τα επίπεδα άνεσης.
Η ομάδα έκανε τολμηρές απόπειρες να βελτιώσει την κατάσταση αυξάνοντας δραματικά τη θερμοκρασία του λέβητα, με όλες τις αντλίες να λειτουργούν με πλήρες φορτίο. Ωστόσο, αυτό γνώρισε πολύ περιορισμένη επιτυχία. Τα παράπονα συνεχίστηκαν και η υπερβολική άντληση και παραγωγή πρόσθετης ενέργειας ατμού οδήγησε σε τεράστια αύξηση του κόστους, η οποία έφτασε τον προϋπολογισμό του νοσοκομείου στα όρια. Σε αυτό το σημείο, το Ludmillenstift αποφάσισε να καλέσει τους ειδικούς – με τη μορφή της εταιρείας G.U.T. August Brötje KG – για να ανακαλύψουν τη ρίζα του προβλήματος και να καθορίσουν μια κατάλληλη λύση.
Παροχή ταλαντούμενης θερμότητας
Οι μηχανικοί της August Brötje KG εξέτασαν τα σχέδια του προϋπάρχοντος συστήματος παροχής θέρμανσης και αποφάσισαν ότι μόνο η κεντρική εξισορρόπηση των δευτερευόντων κολεκτέρ θα έλυνε τα υδρονικά προβλήματα. Στη συνέχεια πραγματοποίησαν μια εκτενή έρευνα του συστήματος θέρμανσης/αερισμού/κλιματισμού του κτιρίου, η οποία αποκάλυψε διάφορες αδυναμίες και σημεία συμφόρησης. Για παράδειγμα, οι θερμοκρασίες που μετρήθηκαν στον υδρονικό διακόπτη ήταν 90/86°C (194/187°F) και η παροχή θερμότητας των μεμονωμένων υποσταθμών ήταν ταλαντούμενη, γεγονός που έκανε την παροχή θερμότητας να έρχεται και να φεύγει τυχαία. Η έλλειψη καυτού νερού που έφτανε στα στοιχεία θέρμανσης ενεργοποιούσε επίσης επανειλημμένα το σύστημα αντιπαγετικής προστασίας να διακόψει το σύστημα εξαερισμού τον χειμώνα, κάτι που ήταν ιδιαίτερα προβληματικό στα χειρουργεία. Γενικά, η παροχή θέρμανσης απλώς δεν εκσυγχρονιζόταν με τον ίδιο ρυθμό με το υπόλοιπο νοσοκομείο.
Για να αντιμετωπίσει την εξαιρετικά υψηλή ροή του λέβητα και τις θερμοκρασίες επιστροφής του συστήματος καθ' όλη τη διάρκεια του έτους, ο Peter Meier, ειδικός ελέγχων
της August Brötje KG, έπρεπε να καθορίσει το μακροπρόθεσμο πεδίο εφαρμογής του έργου βελτίωσης, το οποίο περιλάμβανε τις ακόλουθες προδιαγραφές:
– Όλα τα κολεκτέρ θέρμανσης θα πρέπει να ρυθμίζονται στον ονομαστικό όγκο ροής τους για να διασφαλίζεται ότι παρέχεται μόνο η ακριβής ποσότητα νερού που απαιτείται για την υδρονική εξισορρόπηση.
– Η τρέχουσα απαιτούμενη θερμική ενέργεια θα πρέπει να καταγράφεται και να ποσοτικοποιείται στις αντίστοιχες τροφοδοσίες διανομής.
– Η θερμοκρασία επιστροφής του συστήματος θα πρέπει να μειώνεται για να βελτιώνεται η απόδοση μετατροπής ενέργειας της ανάκτησης θερμότητας προς τον λέβητα (και να προετοιμάζεται για την μετέπειτα
προγραμματισμένη χρήση μονάδας συμπαραγωγής θερµότητας και ηλεκτρισµού).
– Ο όγκος ροής σε ολόκληρη την εγκατάσταση θα πρέπει να εξαρτάται από το φορτίο για να διασφαλίζεται ότι το σύστημα μπορεί να λειτουργήσει αποδοτικά και ότι η μέγιστη ποσότητα νερού δεν αντλείται μόνιμα μέσω των κτιρίων.
Διατήρηση άνεσης και αποδοτικότητας
Η Belimo είχε ήδη παρουσιάσει στον Peter Meier την τελευταία της καινοτομία – τη βαλβίδα Belimo Energy Valve™ – και αυτή φαινόταν η ιδανική λύση για τις εγκαταστάσεις του νοσοκομείου Ludmillenstift. Αυτή η ηλεκτρονική, σφαιρική βαλβίδα ελέγχου συνδυάζει έλεγχο ανεξαρτήτου πίεσης, μέτρηση ροής και ενέργειας, αυτόματη υδρονική εξισορρόπηση και παρακολούθηση δεδομένων, όλα σε μία συσκευή. Με τη συνεχή μέτρηση της ροής του νερού και της θερμοκρασίας τροφοδοσίας και επιστροφής (ΔΤ), η Belimo Energy Valve™ καθορίζει τη θερμική ενέργεια που καταναλώνεται. Στη συνέχεια, η λειτουργία αυτόματου ελέγχου ροής διασφαλίζει ότι μόνο η απαιτούμενη ποσότητα ενέργειας παρέχεται, ανεξάρτητα από τυχόν διακυμάνσεις της διαφορικής πίεσης.
Οι βαλβίδες Belimo Energy Valve™ δοκιμάστηκαν από τον Φεβρουάριο έως τον Μάρτιο και απέδειξαν απόλυτη επιτυχία στις επικρατούσες καιρικές συνθήκες με θερμοκρασίες έως και -12°C (10°F). Έλεγχαν και παρακολουθούσαν δυναμικά όλα τα κυκλώματα κολεκτέρ μετρώντας συνεχώς τη ροή και τη θερμοκρασία του νερού, από την πρώτη στιγμή που τέθηκαν σε λειτουργία – τα προβλήματα με την παροχή θέρμανσης είχαν επιτέλους εντοπιστεί και λυθεί. Έκτοτε, όλα τα δωμάτια και οι ζώνες που συνδέονταν με το κύκλωμα κολεκτέρ 1 τροφοδοτούνταν με τον σωστό όγκο και τη σωστή ροή νερού που χρειαζόταν πραγματικά για σκοπούς θέρμανσης, κάτι που μείωσε σημαντικά την ποσότητα νερού που έπρεπε να παρέχει το νοσοκομείο. Τα δεδομένα που μέτρησαν και κατέγραψαν οι βαλβίδες Belimo Energy Valve™ παρείχαν επίσης μια λεπτομερή εικόνα του τι πραγματικά συνέβαινε στο σύστημα, οδηγώντας σε συστάσεις για περαιτέρω πιθανές βελτιώσεις για την ενεργειακή απόδοση.
Οι αναφορές ενέργειας που δημιουργούνται αυτόματα από τις βαλβίδες Belimo Energy Valve™ εκτιμώνται πολύ από το Ludmillenstift επειδή παρέχουν μια διαφανή άποψη της ροής, της θερμοκρασίας και της συνολικής απόδοσης του πηνίου. Ως πρόσθετο όφελος, το νοσοκομείο χρησιμοποιεί πλέον τα δεδομένα από την προετοιμασία καυτού νερού για την υποβολή κανονιστικών αναφορών στην υγειονομική αρχή.
Το Νοσοκομείο Ludmillenstift διατήρησε την άνεση και την κατανάλωση ενέργειας το 2020 στα επίπεδα του 2013/2014, παρά το γεγονός ότι εν τω μεταξύ είχε επεκτείνει την επιφάνειά του κατά 40 τοις εκατό.
Η επιτυχής ολοκλήρωση, τα ενημερωτικά αποτελέσματα και η διαφάνεια των δεδομένων της δοκιμαστικής φάσης έδειξαν ότι οι βαλβίδες Belimo Energy Valve™ θα ταίριαζαν απόλυτα στο ολοκληρωμένο σύστημα θέρμανσης/αερισμού/κλιματισμού του νοσοκομείου, συμπεριλαμβανομένων άλλων περιοχών εφαρμογής όπου η θερμική ενέργεια και η ογκομετρική ροή έπρεπε να παρακολουθούνται και να καταγράφονται.
Συνδυάστε μέτρηση και έλεγχο της ενέργειας, πιστοποιημένη μέτρηση και τιμολόγηση θερμικής ενέργειας
Η βαλβίδα Belimo Energy Valve™ ενσωματώνει τη μέτρηση της ενέργειας, τον έλεγχο, τη διαχείριση του ΔΤ και, εάν απαιτείται, την τιμολόγηση με δυνατότητα IoT (Διαδίκτυο των Πραγμάτων) σε μία συσκευή. Προσφέρει αδιάλειπτη και άμεση ενσωμάτωση στο BMS (σύστημα διαχείρισης κτιρίου) ή σε πλατφόρμες παρακολούθησης που βασίζονται στο IoT (Διαδίκτυο των Πραγμάτων), με παρακολούθηση, εργαλεία βελτίωσης της απόδοσης και δεδομένα τιμολόγησης που βασίζονται στο IoT. Οι δύο κόσμοι του «ενεργειακού ελέγχου» και της «πιστοποιημένης μέτρησης και τιμολόγησης της θερμικής ενέργειας» ενώνονται. Συνδυάζοντας χαρακτηριστικά απόδοσης για να εξοικονομήσετε χρόνο και χρήμα.
Απονεμήθηκε η ετικέτα Solar Impulse Efficient Solution
Το Solar Impulse Foundation επιχορήγησε ένα χαρτοφυλάκιο 1000 καινοτόμων λύσεων που πληρούν τα υψηλά κριτήρια βιωσιμότητας και κερδοφορίας. Είμαστε υπερήφανοι που η Belimo Energy Valve™ επιλέχθηκε ως μία από τις 1000 λύσεις και της απονεμήθηκε η ετικέτα Solar Impulse Efficient Solution.
Εγκατάσταση της Belimo Energy Valve™ βήμα προς βήμα
Ο παράμετροι της βαλβίδας Belimo Energy Valve™ μπορούν να ρυθμιστούν με πολλούς τρόπους. Ακολουθήστε αυτήν τη σειρά βίντεο βήμα προς βήμα για να μάθετε πώς να εγκαθιστάτε τη βαλβίδα Energy Valve χρησιμοποιώντας τις πληροφορίες που έχετε στη διάθεσή σας. Αυτά τα διαδραστικά βίντεο διαθέτουν ένα εργαλείο υποστήριξης αποφάσεων που καλύπτει όλες τις επιλογές ρύθμισης και διαμόρφωσης, ενώ αντιμετωπίζει πιθανές άγνωστες πτυχές, όπως η παροχή σχεδιασμού ή το απαιτούμενο ελάχιστο ΔΤ.
Αρθρωτός σχεδασμός για γρήγορη αντικατάσταση μετρητών
Ο μετρητής θερμικής ενέργειας των βαλβίδων Energy Valve αποτελείται από μια μονάδα αισθητήρα, συνδεδεμένους αισθητήρες θερμοκρασίας και φιλοξενεί λειτουργικότητες μέτρησης και λογικής. Δυνατότητες επικοινωνίας δεδομένων μέσω Διαύλου και NFC. Η μονάδα αισθητήρα διατίθεται ως ανταλλακτικό. Ορισμένες χώρες απαιτούν περιοδική αντικατάσταση για αναβαθμονόμηση σύμφωνα με τους εθνικούς κανονισμούς. Η λογική μονάδα μπορεί να αποσυνδεθεί από τη μονάδα αισθητήρα (αφήνοντας όλα τα καλώδια συνδεδεμένα) επιτρέποντας την εύκολη αντικατάσταση της χαμηλότερης μονάδας αισθητήρα.