חדשנות שבאה להציל
שנים של התרחבות בבית החולים לודמילנשטיפט (Ludmillenstift) הביאו למערכת חימום ומיזוג שפשוט לא יכלה להתמודד עם הדרישות. השקת שסתומי ™Belimo Energy Valves הפחיתה משמעותית את קצב זרימת המים ברשת החימום, וכתוצאה מכך הפכה את מערכות החימום והקירור לתלויות עומס וחכמות, שקופות וחסכוניות באנרגיה – תוך שיפור הנוחות ושמירה על יציבות צריכת האנרגיה.
בית החולים לודמילנסטיפט נמצא בעיר מפן שבסקסוניה תחתית (גרמניה). בית חולים מולטי-דיסיפלינארי גדול זה הוא עמוד התווך המרכזי ברשת בריאות מקיפה עם היסטוריה של 160 שנות מתן שירותי בריאות לאזור אמסלנד. הוא מתגאה ברמות יוצאות הדופן של טיפול שהוא מספק למטופליו, בגיבוי מבנה מודרני וטכנולוגיה רפואית חדשנית, כולל ניסיון דיאגנוסטי וטיפולי מתקדם ושירותים מתמחים אחרים.
| מוסד: בית חולים לודמילנשטיפט | מאושפזים: 20,000 בשנה |
| מיקום: Meppen (גרמניה) | מטופלי חוץ: 150,000 בשנה |
| שנת פתיחה: 1851 | מספר מיטות: 420 |
חדרים קרים וניסיונות אמיצים
לטכנולוגיה גם תפקיד חיוני בהבטחת הפונקציונליות, נוחות, בטיחות ויעילות של המבנים המהווים את התשתית של בית החולים. אולם, דרישות המטופלים ומתקנים מיוחדים צמחו מעבר לקיבולת המקום עם השנים, והרחבות חוזרות ונשנות עם תוכניות שיפוץ הובילו לאתגרים משמעותיים הקשורים למיזוג אוויר ותחזוקה של מערכת ההפצה ההידרונית.
תחזוקה מערכת HVAC מאוזנת היטב עשויה להוות לאתגר בקומפלקסים מרובי מבנים כמו בתי חולים. ללא ספק זה היה המקרה כאן עם התרבות התלונות של אנשי הצוות בנוגע לחדרים ואזורים קרים בחודשי החורף. צוות ניהול המתקן בלודמילנסטיפט היה מודע לכך שחלקים מסוימים מהאתר לא מקבלים מספיק מים חמים על בסיס קבוע והכיר בכך שההידרוניקה של מערכת החימום התקשתה לנהל ולנטר את רמות הנוחות.
הצוות ביצע ניסיונות אמיצים לשפר את המצב על ידי העלאה ניכרת של טמפרטורת הדוד, כשכל המשאבות מכוונות לעומס מלא. אולם, הייתה לכך הצלחה מוגבלת מאוד; התלונות המשיכו והשאיבה וההפקה המופרזים של אנרגיית קיטור נוספת הובילו לעליה עצומה בעלויות, שהכבידו באופן ניכר על תקציב בית החולים. בשלב זה, ההנהלה החליטה לזמן מומחים - בצורת חברת G.U.T. August Brötje KG - כדי למצא את גורמי הליבה לבעיה ולהחליט על הפתרון המתאים.
אספקת חום לא יציבה
המהנדסים של August Brötje KG בחנו שרטוטים קיימים של מערכת אספקת החום והחליטו שרק איזון מרכזי של תת הסעפות יפתור את הבעיות ההידרוניות. לאחר מכן הם ביצעו סקר נרחב של מערכת HVAC של המבנה, שחשף מספר נקודות חולשה וצווארי בקבוק. לדוגמה, הטמפרטורה שנמדדה במתג ההדירוני הייתה 90 / 86 מעלות צלזיוס (194 / 187 מעלות פרנהייט) ואספקת החום של תחנות המשנה השונות לא הייתה יציבה, מה שגרם לאספקת חום שמגיעה ומפסיקה באופן אקראי. מחסור במים חמים המגיעים לסליל החימום מפעיל גם שוב ושוב את מערכת הגנת הקיפאון כדי לסגור את מערכת האוורור בחורף, מה שהיה בעייתי במיוחד בחדרי הניתוח. בסך הכול, אספקת החום פשוט לא עברה מודרניזציה באותו הקצב של שאר בית החולים.
כדי לטפל בספיקת הדוד הגבוהה במיוחד ובטמפרטורת החזרה של המערכת לאורך השנה, פיטר מייר, מומחה בקרה
ב-August Brötje KG היה צריך להגדיר את ההיקף ארוך הטווח של הפרויקט הממשלתי, שכלל את המפרט הבא:
- כל סעפות החימום צריות להיות מכוונות לנפח הספיקה הנומינלי שלהן כדי להבטיח שרק הכמות המדויק של מים הדרושה לצורך איזון דינמי תסופק;
- האנרגיה התרמית הדרושה כעת צריכה להיות מתועדת ומכומתת בהזנות ההפצה המתאימות;
- טמפרטורה החזרה של המערכת צריכה להיות מופחתת כדי לשפר את יעילות המרת האנרגיה של שחזור החום לעבר הדוד (וכדי להתכונן
לשימוש המתוכנן המאוחר יותר של שילוב יחידות החום והכוח);
- נפח הספיקה בכל המתקן צריך להיות תלוי עומס כדי לוודא שניתן להפעיל את המערכת באופן יעיל, ושהכמות המרבית של מים לא נשאבת באופן קבוע דרך הדוודים.
שימור נוחות ויעילות
Belimo הציגה כבר בפני פיטר מאיר את ההמצאה האחרונה שלה - ברז Belimo Energy Valve™ - והוא נראה כפתרון אידיאלי לאתר בית החולים לודמילנסטיפט. ברז פיקוד CCV חשמלי זה משלב בקרה שאינה תלויית לחץ, מדידת ספיקה ואנרגיה, איזון הידרואלי אוטומטי וניטור נתונים, הכול במכשיר אחד. באמצעות מדידה מתמדת של ספיקת המים והטמפרטורה של האספקה וההחזרה (הפרש טמפרטורת), ברז Belimo Energy Valve™ קובע כמה אנרגיה תרמית נצרכת. פונקציית בקרת הספיקה האוטומטית מבטיחה לאחר מכן שרק הכמות הדרושה של אנרגיה תסופק, ללא קשר לתנודות כלשהן בהפרשי לחצים.
ברזי Belimo Energy Valves™ נבדקו מפברואר ועד למרץ והוכיחו הצלחה מאלה בעמידה בתנאי מזג האוויר עם טמפרטורות נמוכות עד ל-12- מעלות צלזיוס (10 מעלות פרנהייט). הם שלטו וניטרו דינאמית את כל מעגלי הסעפות ההידרוניים באמצעות מדידה רציפה של הספיקה וטמפרטורת המים, מהרגע הראשון שבו הם הוכנסו לפעולה - וכך בעיות באספקת החום אותרו ונפתרו. מאותו רגע ואילך, כל החדרים והאזורים המחוברים למעגל סעפת 1 קיבלו אספקה מדויקת בנפח הנכון ובספיקת המים המדויקת הדרושה בפועל לצורך חימום, עם הורדה משמעותית של כמות המים שבית החולים היה צריך לספק. הנתונים שנמדדו ותועדו מברזי Belimo Energy Valves™ סיפקו גם מבט עומק לגבי מה שבאמת קורה במערכת, מה שהוביל להמלצות לשיפורים פוטנציאליים נוספים לצורך יעילות אנרגטית.
דוחות האנרגיה שנוצרו אוטומטית מברזי Belimo Energy Valves™ זכו להערכה רבה על ידי בית החולים משום שהם סיפקו מבט שקוף של הספיקה, הטמפרטורה וסך כל ביצועי הסליל. כיתרון נוסף, בית החולים משתמש כיום בנתונים מהכנת המים החמים לצורך דיווח רגולטורי לרשויות הבריאות.
בית החולים לודמילזנסטיפט שמר על נוחות וצריכת אנרגיה בשנת 2020 ברמות של השנים 2013/2014 למרות שהוא הרחיב את שטח הרצפה שלו ב- 40 אחוזים בזמן זה.
ההשלמה המוצלחת, התוצאות האימפורמטיביות והשקיפות הנתונים של שלב המבחן הראו ש-Belimo Energy Valves™ יתאימו באופן מושלם למערכת HVAC השלמה בבית החולים, כולל אזורי יישום אחרים שבהם יש לנטר ולתעד את האנרגיה התרמית ואת הספיקה.
שילוב של מדידת אנרגיה ובקרה, מדידת אנרגיה תרמית מוסמכת וחישוב חיובי התשלום
Belimo Energy Valve™ משלבת מדידת אנרגיה, בקרה, ניהול הפרשי טמפרטורות (Delta T), ובמידת הצורך מערכת חיוב התומכת ב-IoT - והכל במכשיר אחד. הוא מציע שילוב חלק וישיר ל-BMS או לפלטפורמות ניטור מבוססות IoT, עם ניטור מבוסס IoT, כלים לשיפור ביצועים ונתוני חיוב. שני העולמות: ”בקרת אנרגיה“ ו”מדידת אנרגיה תרמית מוסמכת וחישוב חיובים“ – מתאחדים. חיבור תכונות ביצועים כדי לחסוך לך זמן וכסף.
זוכה בתואר "פתרון יעיל" מאת Solar Impulse
קרן Solar Impulse העניקה את חסותה ללקט של 1000 פתרונות חדשניים העומדים בסטנדרטים גבוהים של קיימות ורווחיות כאחד. אנו גאים להכריז כי מערכת השסתומים Belimo Energy Valve™ נבחרה להיות אחד מ-1000 הפתרונות שקיבלו את תואר הפתרון היעיל של Solar Impulse.
צעד אחד צעד להדרת Belimo Energy Valve™
ניתן להגדיר את ברז Belimo Energy Valve™ בדרכים שונות. פעלו בהתאם לסדרת הצעדים שבסרטון כדי ללמוד כיצד להגדיר את ברז האנרגיה באמצעות המידע הזמין לכם. סרטוני הדרכה אלו כוללים כלי לתמיכה בקבלת החלטות המכסה את כל הצעדים ואפשרויות ההגדרה תוך טיפול בגורמים לא ידועים אפשריים כגון הספיקה של העיצוב או הפרש הטמפרטורות המינימלי שדרוש.
עיצוב מודולרי להחלפה מהירה של מונים
מונה האנרגיה התרמית של ברזי האנרגיה כולל מודול רגש, רגשי טמפרטורה מחוברים, ומוני בתים ופונקציונליות מחשב. יכולת תקשורת נתונים באמצעות פרוטוקול Bus ו-NFC. מודול הרגש זמין כחלק חילוף. מדינות מסוימות דורשות החלפה תקופתית לצורך כיול בהתאם לתקנות המקומיות. ניתן לנתק את מודול מחשב האנרגיה ממודול הרגש (ולהשאיר את כל הכבלים מחוברים), מה שמאפשר החלפה בקלות של מודול הרגש התחתון.