La innovación al rescate
La ampliación del hospital Ludmillenstift a lo largo de los años hizo que el sistema HVAC no pudiese soportarlo. La introducción de Belimo Energy Valves™ redujo considerablemente la tasa del flujo de agua de la red de calefacción, dando como resultado sistemas de calefacción y refrigeración inteligentes, dependientes de la carga, transparentes y energéticamente eficientes, mejorando a la vez el confort y manteniendo estable el consumo de energía.
El hospital Ludmillenstift está ubicado en la ciudad de Meppen, en Baja Sajonia (Alemania). Este gran hospital multidisciplinar constituye el principal pilar de una red sanitaria completa y que puede enorgullecerse de llevar más de 160 años prestando asistencia médica al distrito de Emsland. La institución puede enorgullecerse de contar con niveles excepcionales en el cuidado de sus pacientes, con el respaldo de modernas infraestructuras y tecnología médica de vanguardia, incluidos conocimientos terapéuticos y de diagnósticos avanzados, y otros servicios especializados.
| Institución: Hospital Ludmillenstift | Pacientes ingresados: 20 000 al año |
| Ubicación: Meppen (Alemania) | Pacientes externos: 150 000 al año |
| Inauguración: 1851 | Camas: 420 |
Habitaciones frías y audaces intentos
La tecnología también desempeña un papel decisivo al momento de garantizar la funcionalidad, el confort, la seguridad y la eficiencia de los edificios que forman la infraestructura del hospital. Sin embargo, la demanda de los pacientes y las instalaciones especializadas han sobrepasado su capacidad con el paso de los años, y la ampliación reiterada y los programas de renovación han creado grandes desafíos relacionados con el control y el mantenimiento del sistema de distribución hidrónico.
Mantener un sistema HVAC balanceado puede ser todo un desafío en complejos de varios edificios como los hospitales. Este fue sin duda el caso cuando la situación alcanzó un punto crítico, con muchas quejas del personal relacionadas con el frío en las habitaciones y las áreas comunes durante los meses de invierno. El equipo de manejo de instalaciones del Ludmillenstift era consciente de que determinadas partes de las instalaciones sufrían con regularidad falta de abastecimiento de agua caliente apropiada y reconoció que había problemas en el sistema hidrónico de la calefacción a la hora de administrar y monitorear los niveles de confort.
El equipo llevó a cabo audaces intentos por mejorar la situación mediante el aumento drástico de la temperatura de la caldera, con todas las bombas ajustadas a carga total. Sin embargo, esto tuvo un éxito limitado, las quejas continuaron y el bombeo excesivo y la generación de energía de vapor adicional causaron un enorme aumento en los costos, lo que afecto fuertemente el presupuesto del hospital. En este punto,Ludmillenstift decidió recurrir a los expertos y llamó a la empresa G.U.T. August Brötje KG, para descubrir a fondo la causa del problema y definir una solución adecuada.
Alimentación de calor oscilante
Los ingenieros de August Brötje KG revisaron los planos preexistentes del suministro de calefacción y decidieron que bastaría un balanceo central de los subcolectores para solucionar los problemas hidrónicos. Después, llevaron a cabo un estudio a fondo del sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado del edificio, en el que se revelaron varias deficiencias y cuellos de botella. Por ejemplo, las temperaturas que se midieron en el interruptor hidrónico eran de 90/86 °C (194/187 °F), y el suministro de calor de las diferentes subestaciones oscilaba, lo que hacía que el suministro de calor se produjese o no de forma aleatoria. Asimismo, la falta de agua caliente que ocurría en los registros de calefacción activaba repetidamente el sistema de protección antiescarcha que apagaba el sistema de ventilación en invierno, lo que era especialmente problemático en los bloques operatorios. En general, el suministro de calefacción simplemente no se había modernizado al mismo nivel que el resto del hospital.
Para hacer frente al flujo sumamente elevado de la caldera y a las temperaturas de retorno del sistema a lo largo del año, Peter Meier, el experto en controles
de August Brötje KG, tuvo que definir el alcance a largo plazo del proyecto de mejora, que incluía las siguientes especificaciones:
- Todos los colectores de calefacción debían ajustarse a su volumen de flujo nominal con el fin de garantizar que se suministrara únicamente la cantidad exacta de agua necesaria para el balanceo hidrónico.
- La energía térmica que se necesitaba en ese momento debía registrarse y cuantificarse en las respectivas alimentaciones de distribución.
- La temperatura de retorno del sistema debía reducirse para mejorar la eficiencia de la conversión energética de la recuperación de calor hacia la caldera (y debía prepararse para el
- uso planificado posterior de una unidad combinada de calefacción y potencia).
- El volumen del flujo a través de todo el complejo debía ser dependiente de la carga para garantizar que el sistema pudiera operarse de forma eficiente, y que la cantidad máxima de agua no se bombeara de forma permanente a través de los edificios.
La innovación al rescate
Belimo ya había presentado a Peter Meier su última innovación, la Belimo Energy Valve™, y esta parecía ser la solución ideal para el hospital Ludmillenstift. Esta válvula electrónica de control caracterizado combina el control independiente de la presión, la medición de flujo y energía, el balanceo hidrónico automático y el monitoreo de datos en un único dispositivo. Mediante la medición continua del flujo y la temperatura del agua de la alimentación y el retorno (diferencial de temperatura), la Belimo Energy Valve™ determina la energía térmica que se está consumiendo. La función de control de flujo automático garantiza entonces que solo se suministre la cantidad de energía necesaria, independientemente de las posibles fluctuaciones de la presión diferencial.
Las Belimo Energy Valves™ se pusieron a prueba desde febrero hasta marzo y demostraron un éxito total en las condiciones atmosféricas imperantes con temperaturas bajas que alcanzaron los – 12 °C (10 °F). Estas controlaban y monitoreaban de forma dinámica todos los circuitos de colector hidrónicos, midiendo de forma continua el flujo y las temperaturas del agua desde el instante en que se pusieron en funcionamiento. Los problemas en el suministro de calefacción por fin fueron localizados y reparados. Desde ese momento, todas las habitaciones y zonas conectadas al circuito de colector 1 recibieron el volumen correcto y el flujo de agua realmente necesario para fines de calefacción, lo que redujo considerablemente la cantidad de agua que el hospital debía suministrar. Los datos medidos y registrados por las Belimo Energy Valves™ también ofrecieron una visión a fondo de lo que realmente estaba pasando en el sistema, y ayudó a determinar recomendaciones para implementar mejoras adicionales en la eficiencia energética.
Los informes de energía generados automáticamente por las Belimo Energy Valves™ son muy apreciados por el Ludmillenstift debido a que ofrecen una visión transparente del flujo, la temperatura y el desempeño general del serpentín. Como beneficio adicional, ahora el hospital utiliza los datos de la preparación de agua caliente para la presentación periódica de informes a las autoridades sanitarias.
El hospital Ludmillenstift mantuvo durante el 2020 el confort y el consumo de energía a los mismos niveles que tuvo durante el 2013/2014, a pesar de haber ampliado la superficie de planta un 40 por ciento.
La conclusión satisfactoria, los resultados informativos y la transparencia de los datos durante la fase de prueba mostraron que las Belimo Energy Valves™ eran la opción perfecta para el sistema completo de HVAC del hospital, incluidas otras áreas de aplicación en las que la energía térmica y el flujo volumétrico debían monitorearse y registrarse.
Combinación de medición y control de energía, medición y facturación de energía térmica certificados
La Belimo Energy Valve™ integra medición de energía, control, administración del delta T y, en caso necesario, facturación a través de IoT en un dispositivo. Ofrece una integración directa y perfecta al sistema BMS o a plataformas de monitoreo basadas en IoT, con monitoreo basado en IoT, herramientas de mejora del rendimiento y datos de facturación. Se unen los dos mundos, el "control de la energía" y la "medición y facturación de energía térmica certificadas". Unión de características de rendimiento para ahorrarle tiempo y dinero.
Galardonado con el sello Solar Impulse Efficient Solution Label
La Fundación Solar Impulse ha galardonado a una cartera de 1000 soluciones innovadoras que satisfacen altos estándares de sustentabilidad y rentabilidad. Estamos orgullosos de anunciar que la Belimo Energy Valve™ ha sido seleccionada como una de las 1000 soluciones y se le ha concedido el sello Solar Impulse Efficient Solution Label.
Instalación de la Belimo Energy Valve™ paso a paso
La Belimo Energy Valve™ puede configurarse de diferentes formas. Siga esta serie de vídeos Paso a paso para aprender a instalar la Energy Valve con la información que tiene disponible. Estos vídeos interactivos conforman una herramienta de soporte para la toma de decisiones que abarca todas las opciones de instalación y configuración al mismo tiempo que aborda cómo tratar con posibles incógnitas como el flujo de diseño o el diferencial de temperatura mínimo requerido.
Diseño modular para un cambio rápido del medidor
El medidor de energía térmica de las Energy Valves se compone de un módulo de sensor, sensores de temperatura conectados y aloja la funcionalidad lógica y de medición. Capacidad de comunicación de datos mediante bus o NFC. El módulo de sensor está disponible como pieza de repuesto. En determinados países se exige la sustitución periódica para la recalibración de conformidad con las normas regulatorias. El módulo lógico puede desconectarse del módulo de sensor (dejando todos los cables conectados), lo que permite cambiar de forma sencilla el módulo de sensor inferior.