Innovaatio pelastuksena
Ludmillenstiftin sairaalan vuosia jatkuneen laajentumisen seurauksena LVI-järjestelmä ei enää ollut riittävä. Belimo Energy Valve™ -venttiileiden käyttöönotto alensi lämmitysverkon veden virtausnopeutta huomattavasti, minkä ansiosta kuormasta riippuvista lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmistä tuli älykkäitä, läpinäkyviä ja energiatehokkaita. Samalla mukavuus parani ja energiankulutus pysyi vakaana.
Ludmillenstiftin sairaala sijaitsee Meppenin kaupungissa Ala-Saksin osavaltiossa (Saksa). Tämä suuri monialainen sairaala muodostaa kattavan terveydenhuoltoverkoston pääpilarin, ja se on tarjonnut terveydenhoitoa yli 160 vuotta Emslandin alueella. Se on ylpeä potilaidensa hoidon poikkeuksellisesta tasosta, jota tukevat nykyaikainen infrastruktuuri ja lääkinnällinen huipputekniikka mukaan luettuna edistyksellinen diagnosointi ja hoitoasiantuntemus sekä muut erikoispalvelut.
| Laitos: Ludmillenstiftin sairaala | Laitoshoitopotilaat: 20 000 vuodessa |
| Sijainti: Meppen (Saksa) | Avohoitopotilaat: 150 000 vuodessa |
| Avattu: 1851 | Vuodepaikkoja: 420 |
Kylmiä huoneita ja rohkeita yrityksiä
Tekniikalla on myös ratkaiseva merkitys sairaalan infrastruktuurin muodostavien rakennusten toimivuuden, mukavuuden, turvallisuuden ja tehokkuuden varmistamisessa. Potilaiden tarpeet ja asiantuntijoiden toimitilat ovat kuitenkin vuosien mittaan kasvaneet yli kapasiteetin ja toistuvat laajennus- ja saneerausohjelmat ovat aiheuttaneet suuria haasteita hydronisen jakelujärjestelmän säätöön ja ylläpitoon liittyen.
Hyvin tasapainotetun LVI-järjestelmän ylläpitäminen voi olla haastavaa useista rakennuksista koostuvissa komplekseissa, kuten sairaaloissa. Tämä kävi selväksi, kun tilanne kärjistyi ja henkilöstöltä tuli paljon valituksia kylmistä huoneista ja vyöhykkeistä talvikuukausina. Ludmillenstiftin toimitilojen johtoryhmä oli tietoinen, että toimipaikan tiettyihin osiin syötettiin jatkuvasti liian vähän kuumaa vettä, ja se totesi, että lämmitysjärjestelmän hydroniikka oli kovilla mukavuustasojen hallinnan ja monitoroinnin suhteen.
Johtoryhmä yritti rohkeasti parantaa tilannetta nostamalla lämmityskattilan lämpötilaa dramaattisesti niin, että kaikki pumput oli säädetty täydelle kuormalle. Menestys oli kuitenkin hyvin rajallinen: valituksia tuli edelleen ja liiallinen pumppaus ja lisähöyryenergian tuottaminen johtivat valtavaan kustannusten kasvuun, mikä laittoi sairaalan budjetin erittäin koville. Tässä vaiheessa Ludmillenstiftissä päätettiin pyytää asiantuntijat apuun – G.U.T. August Brötje KG -yrityksen muodossa – jotta saataisiin selville ongelman perussyy ja voitaisiin valita oikea ratkaisu.
Oskilloiva lämmönsyöttö
August Brötje KG:n suunnittelijat tutustuivat olemassa olevan lämmönsyöttöjärjestelmän piirustuksiin ja päättivät, että vain alaputkistojen keskitetty tasapainotus ratkaisisi hydroniset ongelmat. He suorittivat rakennuksen LVI-järjestelmän kattavan tutkimuksen, joka paljasti monia heikkouksia ja pullonkauloja. Hydronisella kytkimellä mitatut lämpötilat olivat esimerkiksi 90/86 °C (194/187 °F), ja yksittäisten ala-asemien lämmönsyöttö oli osikilloivaa, mikä sai lämmönsyötön toimimaan satunnaisesti. Lämmityspattereille tulevan kuuman veden puute myös laukaisi toistuvasti jäätymissuojajärjestelmän sulkemaan ilmanvaihtojärjestelmän talvella, mikä oli erityisen ongelmallista leikkaussaleissa. Kaikkiaan lämmönsyöttöä ei yksinkertaisesti ollut uudistettu samassa määrin kuin muuta sairaalaa.
Korjatakseen valtavan suurta lämmityskattilan virtausta ja järjestelmän paluulämpötiloja halki vuoden
August Brötje KG:n säätöasiantuntija Peter Meierin oli määritettävä parannusprojektin pitkän aikavälin laajuus, mihin sisältyivät seuraavat eritelmät:
– Kaikki lämmitysputkistot olisi säädettävä nimellisvirtausmääräänsä sen varmistamiseksi, että vain hydroniseen tasapainotukseen tarvittu tarkka määrä vettä syötetään;
– Kyseisellä hetkellä tarvittava lämpöenergia tulisi tallentaa ja määrittää vastaavilla jakelusyötöillä;
– Järjestelmän paluulämpötilaa tulisi alentaa lämmöntalteenoton energianmuuntotehokkuuden parantamiseksi kohti lämmityskattilaa (ja valmistautua myöhempään
suunniteltuun lämmön ja sähkön yhteistuotantoyksikön käyttöön):
– Koko laitoksen läpi kulkevan virtausmäärän tulisi olla kuormariippuvainen sen varmistamiseksi, että järjestelmää voidaan käyttää tehokkaasti ja että rakennusten läpi ei pumpata jatkuvasti enimmäismäärää vettä.
Innovaatio pelastuksena
Belimo oli jo esitellyt Peter Meierille uusimman innovaationsa – Belimo Energy Valve™ – ja se vaikutti ihanteelliselta ratkaisulta Ludmillenstiftin sairaalaan. Tämä elektroninen säätöpalloventtiili yhdistää paineriippumattoman ohjauksen, virtaus- ja energianmittauksen, automaattisen hydronisen tasapainotuksen ja tietojen monitoroinnin, kaikki yhdessä laitteessa. Mittaamalla jatkuvasti veden virtausta sekä syöttö- ja paluulämpötilaa (delta T) Belimo Energy Valve™ määrittää kulutettavan lämpöenergian. Tämän jälkeen automaattinen virtauksen säätötoiminto varmistaa, että vain tarvittava määrä energiaa syötetään paine-erovaihteluista riippumatta.
Belimo Energy Valve™ -venttiileitä testattiin helmikuusta maaliskuuhun, ja ne osoittautuivat täydelliseksi menestykseksi vallitsevissa sääolosuhteissa, kun lämpötilat olivat jopa -12 °C (10 °F). Ne ohjasivat ja monitoroivat kaikkia hydronisia putkistopiirejä dynaamisesti mittaamalla koko ajan virtausta ja veden lämpötiloja ensihetkestä lähtien, kun ne otettiin käyttöön – lämmönsyötön ongelmat oli viimein paikannettu ja ratkaistu. Siitä lähtien kaikkiin huoneisiin ja kaikille vyöhykkeille, jotka oli liitetty putkistopiiriin 1, syötettiin tarkalleen oikea, lämmitykseen todella tarvittu määrä ja oikea virtaus vettä, mikä alensi huomattavasti vesimäärää, joka sairaalan oli syötettävä. Belimo Energy Valve™ -venttiileiden mittaama ja tallentama tieto myös antoi syvällisen näkymän siihen, mitä järjestelmässä todella tapahtui, mikä johti suosituksiin energiatehokkuuden potentiaalisista lisäparannuksista.
Ludmillenstift arvostaa paljon Belimo Energy Valve™ -venttiileiden automaattisesti luomia energiaraportteja, koska ne antavat hyvän näkyvyyden virtaukseen, lämpötilaan ja pattereiden kokonaissuorituskykyyn. Lisäetuna sairaala käyttää nyt kuuman veden valmistelusta saatuja tietoja säännölliseen raportointiin terveysviranomaisille.
Ludmillenstiftin sairaala säilytti mukavuuden ja energiankulutuksen vuonna 2020 vuosien 2013/2014 tasoilla, vaikka sen pinta-ala oli kasvanut 40 prosenttia.
Testivaiheen onnistunut lopputulos, informatiiviset tulokset ja tietojen läpinäkyvyys osoittivat, että Belimo Energy Valve™ -venttiilit sopisivat täydellisesti sairaalan koko LVI-järjestelmään mukaan luettuna muille käyttöalueille, joilla lämpöenergia ja virtaus oli monitoroitava ja tallennettava.
Yhdistä energianmittaus ja säätö, sertifioitu lämpöenergian mittaus ja laskutus
Belimo Energy Valve™ integroi energianmittauksen, säädön ja delta T -hallinnan ja mahdollistaa tarvittaessa IoT -pohjaisen laskutuksen yhdessä laitteessa. Se mahdollistaa saumattoman ja suoran integroinnin rakennusautomaatiojärjestelmään tai IoT -pohjaisiin monitorointialustoihin esineiden internet -pohjaisella monitoroinnilla, suorituskykyä parantavilla työkaluilla ja laskutustiedoilla. Ratkaisu yhdistää yhtäältä energianhallinnan ja toisaalta sertifioidun lämpöenergianmittauksen ja laskutuksen maailmat. Yhdistää suorituskykyominaisuudet, jotta sinulta säästyy aikaa ja rahaa.
Myönnetty Solar Impulse Efficient Solution -merkki
Solar Impulse Foundation -säätiö keräsi 1000 innovatiivista ratkaisua, jotka täyttävät kestävää kehitystä ja tuottavuutta koskevat korkeat standardit. Olemme ylpeitä voidessamme ilmoittaa, että Belimo Energy Valve™ on valittu yhdeksi näistä 1000 ratkaisusta, joille on myönnetty Solar Impulse Efficient Solution ‑merkki.
Belimo Energy Valve™ -venttiilin määritys vaihe vaiheelta
Belimo Energy Valve™ voidaan määrittää eri tavoin. Noudata tätä vaihe vaiheelta etenevää videosarjaa oppiaksesi määrittämään energiaventtiilin saatavilla olevia tietoja käyttäen. Näissä interaktiivisissa videoissa on päätöksenteon tukityökalu, joka kattaa kaikki määritys- ja konfigurointivaihtoehdot oltaessa tekemisissä mahdollisesti tuntemattomien asioiden kanssa, kuten rakenteen virtausnopeus tai vaadittu minimilämpötilaero.
Modulaarinen rakenne mittarin nopeaa vaihtoa varten
Energy Valve -venttiilin lämpöenergiamittari koostuu anturimoduulista, yhdistetyistä lämpötila-antureista sekä mittaus- ja logiikkatoiminnoista. Datakommunikaatiokykyisyys väylän ja lähialuekommunikaation (NFC) kautta. Anturimoduuli on saatavilla varaosana. Tietyt maat vaativat ajoittaisen vaihdon maakohtaisten määräysten mukaista uudelleenkalibrointia varten. Logiikkamoduuli voidaan irrottaa anturimoduulista (jättäen kaikki kaapelit yhdistetyiksi), mikä mahdollistaa alemman anturimoduulin helpon vaihdon.