Inovácia na záchranu
Roky expanzie v nemocnici Ludmillenstift vyústili do systému HVAC, ktorý to jednoducho nezvládal. Zavedenie ventilov Belimo Energy Valves™ výrazne znížilo prietok vody vykurovacou sieťou, čo viedlo k inteligentným, transparentným a energeticky efektívnym vykurovacím a chladiacim systémom závislým od zaťaženia – pri súčasnom zlepšení pohodlia a udržaní stabilnej spotreby energie.
Nemocnica Ludmillenstift sa nachádza v meste Meppen v Dolnom Sasku (Nemecko). Táto veľká multidisciplinárna nemocnica tvorí hlavný pilier komplexnej zdravotníckej siete a môže sa pochváliť viac ako 160 rokmi poskytovania zdravotnej starostlivosti v regióne Emsland. Pýši sa výnimočnou úrovňou starostlivosti o svojich pacientov, ktorú podporuje moderná infraštruktúra a špičkové zdravotnícke technológie vrátane moderných diagnostických a terapeutických odborných znalostí a ďalších špecializovaných služieb.
| Inštitúcia: nemocnica Ludmillenstift | Hospitalizovaní pacienti: 20 000 ročne |
| Miesto: Meppen (Nemecko) | Ambulantní pacienti: 150 000 ročne |
| Otvorená: 1851 | Postele: 420 |
Studené miestnosti a odvážne pokusy
Technológia zohráva kľúčovú úlohu aj pri zabezpečovaní funkčnosti, pohodlia, bezpečnosti a efektívnosti budov, ktoré tvoria infraštruktúru nemocnice. Dopyt pacientov a špecializované zariadenia však v priebehu rokov presiahli kapacitu a opakované programy rozširovania a renovácie viedli k veľkým výzvam súvisiacim s ovládaním a údržbou hydronického rozvodného systému.
Udržiavanie vyváženého systému HVAC môže byť v komplexoch viacerých budov, ako sú nemocnice, náročné. To sa určite stalo, keď sa situácia zhoršila a zamestnanci sa v zimných mesiacoch často sťažovali na chladné miestnosti a zóny. Tím správy zariadení v Ludmillenstift si bol vedomý toho, že určité časti lokality boli pravidelne nedostatočne zásobované adekvátnou teplou vodou a rozpoznal, že hydronika vykurovacieho systému má problémy s ovládaním a monitorovaním úrovne pohodlia.
Tím podnikol odvážne pokusy o zlepšenie situácie dramatickým zvýšením teploty kotla, pričom všetky čerpadlá boli nastavené na plné zaťaženie. To sa však stretlo s veľmi obmedzeným úspechom; sťažnosti pokračovali a nadmerné čerpanie a generovanie dodatočnej parnej energie viedlo k obrovskému nárastu nákladov, čo značne zaťažilo rozpočet nemocnice. V tomto momente sa Ludmillenstift rozhodli prizvať odborníkov – v podobe spoločnosti G.U.T. August Brötje KG – zistiť príčinu problému a rozhodnúť o adekvátnom riešení.
Oscilačný prívod tepla
Inžinieri z August Brötje KG prezreli už existujúce systémové výkresy zásobovania kúrením a rozhodli, že iba centrálne vyváženie pomocných potrubí vyrieši hydronické problémy. Potom vykonali rozsiahly prieskum systému HVAC budovy, ktorý odhalil rôzne slabiny a úzke priechody. Napríklad teploty namerané na hydraulickom spínači boli 90/86 °C (194/187 °F) a zásobovanie teplom jednotlivých rozvodní oscilovalo, čo spôsobilo, že dodávka tepla prichádzala a odchádzala náhodne. Nedostatok teplej vody vo vykurovacích telesách tiež opakovane spôsoboval, že systém protimrazovej ochrany v zime vypínal ventilačný systém, čo bolo problematické najmä v operačných sálach. Celkovo sa vykurovanie jednoducho nemodernizovalo rovnakým tempom ako zvyšok nemocnice.
Na riešenie enormne vysokých teplôt prietoku kotla a spiatočky systému počas celého roka Peter Meier, odborník na riadenie
v spoločnosti August Brötje KG, musel definovať dlhodobý rozsah projektu zlepšovania, ktorý zahŕňal nasledujúce špecifikácie:
– Všetky rozdeľovače vykurovania by mali byť nastavené na ich nominálny prietok, aby sa zabezpečilo, že sa dodáva len presné množstvo vody potrebné na hydraulické vyváženie;
– Aktuálne požadovaná tepelná energia by sa mala zaznamenávať a kvantifikovať na príslušných distribučných prívodoch;
– Teplota spiatočky systému by sa mala znížiť, aby sa zlepšila účinnosť premeny energie rekuperácie tepla smerom ku kotlu (a pripraviť sa na neskoršie
plánované využitie kogeneračnej jednotky);
– Prietok cez celé zariadenie by mal závisieť od zaťaženia, aby sa zabezpečila efektívna prevádzka systému a aby sa maximálne množstvo vody nepretržite neprečerpávalo cez budovy.
Zachovanie pohodlia a účinnosti
Belimo už predstavilo Petrovi Meierovi svoju najnovšiu inováciu – ventil Belimo Energy Valve™ – a tento sa zdal ideálnym riešením pre areál nemocnice Ludmillenstift. Tento elektronický, charakterizovaný riadiaci ventil kombinuje tlakovo nezávislé ovládanie, meranie prietoku a energie, automatické hydraulické vyvažovanie a monitorovanie údajov, všetko v jednom zariadení. Nepretržitým meraním prietoku vody a teploty prívodu a spiatočky (delta T) ventil Belimo Energy Valve™ určuje spotrebovanú tepelnú energiu. Funkcia automatickej regulácie prietoku sa potom stará o to, aby bolo dodávané len potrebné množstvo energie bez ohľadu na kolísanie rozdielu tlaku.
Ventily Belimo Energy Valves™ boli testované od februára do marca a preukázali úplný úspech v prevládajúcich poveternostných podmienkach s teplotami až -12 °C (10 °F). Dynamicky riadili a monitorovali všetky okruhy hydronického rozdeľovača nepretržitým meraním prietoku a teplôt vody už od prvého uvedenia do prevádzky – problémy s dodávkou vykurovania boli konečne lokalizované a vyriešené. Od tohto momentu boli všetky miestnosti a zóny pripojené k rozdeľovaciemu okruhu 1 zásobované presne takým objemom a správnym prietokom vody, aký bol skutočne potrebný na vykurovanie, čo výrazne znížilo množstvo vody, ktoré musela nemocnica dodávať. Údaje, ktoré merali a zaznamenávali ventily Belimo Energy Valves™, tiež poskytli podrobný pohľad na to, čo sa v systéme skutočne deje, čo viedlo k odporúčaniam na ďalšie potenciálne zlepšenia energetickej efektívnosti.
Energetické správy automaticky generované z ventilov Belimo Energy Valves™ nemocnica Ludmillenstift veľmi oceňuje, pretože poskytujú transparentný pohľad na prietok, teplotu a celkový výkon cievky. Ďalším prínosom je, že nemocnica teraz využíva údaje z prípravy teplej vody na regulačné hlásenia pre zdravotnícky úrad.
Nemocnica Ludmillenstift si v roku 2020 udržala pohodlie a spotrebu energie na úrovni rokov 2013/2014 napriek tomu, že medzitým zväčšila podlahovú plochu o 40 percent.
Úspešné dokončenie, informatívne výsledky a transparentnosť údajov testovacej fázy ukázali, že ventily Belimo Energy Valves™ sa dokonale hodia pre celý systém HVAC v nemocnici vrátane ďalších aplikačných oblastí, kde je potrebné monitorovať a zaznamenávať tepelnú energiu a objemový prietok.
Kombinovanie merania a regulácie energie, certifikovaného merania tepelnej energie a fakturácie
Ventil Belimo Energy Valve™ integruje meranie energie, ovládanie, správu delta T a v prípade potreby fakturáciu s podporou internetu vecí (IoT) v jednom zariadení. Ponúka hladkú a priamu integráciu do centrálnych riadiacich systémov budov (BMS) alebo do monitorovacích platforiem na báze internetu vecí (IoT), s monitorovaním na báze internetu vecí (IoT), nástrojmi na zvýšenie výkonu a fakturačnými údajmi. Dochádza k zlúčeniu dvoch svetov: „regulácie energie“ a „certifikovaného merania a vyúčtovania energie“. Spojenie funkcií na zvýšenie výkonu pre úsporu vášho času a peňazí.
Ocenený značkou Solar Impulse Efficient Solution Label
Nadácia Solar Impulse Foundation udelila portfólio 1 000 inovatívnych riešení, ktoré spĺňajú vysoké štandardy udržateľnosti aj ziskovosti. S hrdosťou oznamujeme, že ventil Belimo Energy Valve™ bol vybraný ako jedno z 1 000 riešení ocenených značkou Solar Impulse Efficient Solution Label.
Nastavenie krok za krokom ventilu Belimo Energy Valve™
Ventil Belimo Energy Valve™ možno konfigurovať rôznymi spôsobmi. Postupujte podľa tejto série videí krok za krokom, aby ste sa naučili, ako nastaviť energetický ventil pomocou informácií, ktoré máte k dispozícii. Tieto interaktívne videá obsahujú nástroj na podporu rozhodovania, ktorý pokrýva všetky možnosti nastavenia a konfigurácie, pričom sa zaoberá možnými neznámymi, ako je návrhový prietok alebo požadovaná minimálna delta T.
Modulárny dizajn pre rýchlu výmenu merača
Merač tepelnej energie energetický ventil (Energy Valves) pozostáva z modulu snímača, pripojených teplotných snímačov a obsahuje meracie a logické funkcie. Možnosti dátovej komunikácie cez zbernicu a NFC. Modul snímača je dostupný ako náhradný diel. Niektoré krajiny vyžadujú pravidelnú výmenu kvôli rekalibrácii v súlade s národnými predpismi. Logický modul je možné odpojiť od modulu snímača (ponechať pritom všetky káble pripojené), čo umožňuje jednoduchú výmenu spodného modulu snímača.