Åtgärd genom innovation
Efter år av tillväxt nådde HVAC-systemet på sjukhuset Ludmillenstift sina gränser. När Belimo Energy Valves™ infördes reducerades vattenflödet i värmenätet avsevärt, vilket möjliggjorde intelligenta, transparenta och energieffektiva samt lastberoende kyl- och värmesystem – samtidigt som komforten förbättrades och energiförbrukningen stabiliserades.
Sjukhuset Ludmillenstift ligger i Meppen i det tyska förbundslandet Niedersachsen. Detta stora och multidisciplinära sjukhus är själva stommen i ett omfattande hälsovårdsnätverk och kan stoltsera med att ha stått för hälsovården i distriktet Emsland i mer än 160 år. Sjukhuset sätter stolthet i att erbjuda sina patienter exceptionellt högklassig vård, uppbackat av en modern infrastruktur och det allra senaste inom medicinteknik, plus avancerad expertis inom diagnostisk och terapi och annan specialistvård.
| Institution: Sjukhuset Ludmillenstift | Inlagda patienter: 20 000 per år |
| Plats: Meppen (Tyskland) | Externa patienter: 150 000 per år |
| Öppnade: 1851 | Sängar: 420 |
Kalla rum och tappra försök
Tekniken spelar en avgörande roll för att säkerställa funktionen, komforten, säkerheten och effektiviteten i byggnaderna som utgör sjukhusets infrastruktur. Men under årens lopp växte behovet av vårdplatser och specialistavdelningar bortom sjukhusets kapacitet, och upprepade tillbyggnationer och renoveringsprogram resulterade i stora utmaningar vad gällde styrningen och underhållet av det hydroniska distributionssystemet.
Att upprätthålla ett välbalanserat HVAC-system kan vara en riktig utmaning i byggnadskomplex med många byggnader, som sjukhus. Så var definitivt fallet här när situationen till sist eskalerade, med otaliga klagomål från personalen om kalla rum och zoner under vintermånaderna. I anläggningsförvaltningsteamet på Ludmillenstift var man medvetna om att vissa delar i komplexet regelbundet saknade tillräcklig tillförsel av hett vatten, och man insåg att värmesystemets hydroniska system inte klarade av att hålla och övervaka komfortnivåerna.
Teamet gjorde tappra försök till att förbättra situationen genom att dramatiskt höja pannans temperatur, med alla pumpar inställda på full last. Dessa försök lyckades dock inte särskilt bra; klagomålen fortsatte och det överdrivna pumpandet och alstrandet av extra ångenergi ledde till enorma kostnadsökningar som var mycket påfrestande för sjukhusets budget. Vid det här laget bestämde sig Ludmillenstift för att ta hjälp av experter – i form av företaget G.U.T. August Brötje KG – för att bestämma orsaken till problemet och hitta en lämplig lösning.
Fluktuerande värmeförsörjning
Ingenjörerna på August Brötje KG tittade på de befintliga planerna för värmesystemet och kom fram till att det skulle räcka med en central injustering av de underordnade grenrören för att lösa de hydroniska problemen. De utförde sedan en omfattande inspektion av byggnadens hela HVAC-system och upptäckte då en rad svagheter och flaskhalsar. Till exempel så var de uppmätta temperaturerna vid den hydroniska brytaren 90/86°C, och varmvattenmatningen till de enskilda undercentralerna fluktuerade, vilket gjorde att varmvattenförsörjningen kom och gick slumpmässigt. Det faktum att varmvatten inte kom fram till värmebatterierna ledde upprepade gånger till att frostskydssystemet löste ut och stängde av ventilationssystemet på vintern, vilket var särskilt problematiskt i operationssalarna. Kort sagt hade värmesystemet helt enkelt inte moderniserats i samma takt som resten av sjukhuset.
För att lösa problemen med de enorma flödena från pannorna och systemets returtemperaturer under hela året behövde Peter Meier, expert på styr- och reglerteknik
på August Brötje KG, definiera förbättringsprojektets långsiktiga målsättning, vilket bland annat omfattade följande specifikationer:
– alla grenrör i värmesystemet borde injusteras till deras nominella volymflöde för att säkerställa att endast exakt den mängd vatten som behövs för den hydrauliska balanseringen faktiskt matas fram
– Den för närvarande erforderliga termiska energin bör mätas och kvantifieras vid respektive distributionsflöde
– Systemets returtemperatur bör reduceras för att förbättra energiomvandlingseffektiviteten i värmeåtervinningen mot pannan (och förbereda för den senare
planerade användningen av en kraftvärmepanna)
– Volymflödet genom hela anläggningen bör vara lastberoende så att systemet kan drivas effektivt och så att den högsta möjliga mängden vatten inte konstant pumpas genom byggnaderna.
Åtgärd genom innovation
Belimo hade redan presenterat sin senaste innovation för Peter Meier, nämligen Belimo Energy Valve™, och det var uppenbarligen den perfekta lösningen för sjukhuset Ludmillenstift. Denna elektroniska reglerventil kombinerar tryckoberoende styrning, mätning av flöde och energi, automatisk hydraulisk balansering och dataövervakning, allt i en och samma enhet. Genom att ständigt mäta vattenflödet och temperaturen i tillopp och retur (delta T) fastställer Belimo Energy Valve™ hur mycket termisk energi som förbrukas. Den automatiska flödesstyrningen ser sedan till att endast den mängd energi som faktiskt behövs tillförs, oberoende av eventuella fluktuationer i differenstrycket.
Belimo Energy Valves™ testades från februari till mars och visade sig vara en fullständig framgång under den rådande väderleken med temperaturer så låga som -12°C. De styrde och övervakade alla hydrauliska fördelningskretsar på ett dynamiskt sätt genom att kontinuerligt mäta flödeshastigheten och vattentemperaturerna, direkt efter igångkörningen – problemen med värmeförsörjningen hade äntligen hittats och lösts. Från den stunden försågs alla rum och zoner som var anslutna till fördelare 1 med exakt rätt mängd vatten och det rätta flödet som faktiskt behövdes för uppvärmningen, vilket minskade sjukhusets vattenförbrukning avsevärt. De data som Belimo Energy Valves™ mätte upp och lagrade gav också en djupare insikt i vad som faktiskt pågick i systemet, vilket ledde till vidare rekommendationer för att förbättra energieffektiviteten ännu mer.
Energirapporterna som skapas automatiskt av Belimo Energy Valves™ uppskattas starkt av Ludmillenstift, eftersom de ger en transparent överblick över flödet, temperaturen och batteriernas prestanda. En extra fördel är att sjukhuset nu använder data från varmvattenberedningen för sina regelbundna rapporter till hälsomyndigheterna.
Sjukhuset Ludmillenstift höll samma komfortnivå med samma energiförbrukning år 2020 som 2013/2014, trots att golvytan sedan dess hade ökats med hela 40 procent.
När testfasen avslutades framgångsrikt med informativa resultat och datatransparens stod det klart att Belimo Energy Valve™ skulle passa perfekt för hela HVAC-systemet i sjukhuset, inklusive andra applikationsområden där den termiska energin och det volymflödet måste övervakas och registreras.
Kombinerad energimätning och -styrning, certifierad termisk energimätning och fakturering
Belimo Energy Valve™ integrerar energimätning, styrning, delta T-hantering och, om så behövs, IoT-kompatibel fakturering i en enda enhet. De kan integreras smidigt direkt i fastighetsautomationssystem eller IoT-baserade övervakningsplattformar och omfattar IoT-baserad övervakning, verktyg för prestandaökning och faktureringsdata. De två sfärerna "energistyrning" och "certifierad termisk energimätning och fakturering" förenas. De förenar prestandafunktioner så att du kan spara både tid och pengar.
Belönat med märkningen Solar Impulse Efficient Solution
Solar Impulse Foundation har i uppgift att sammanställa en portfölj av 1000 innovativa lösningar som uppfyller höga standarder för både hållbar utveckling och lönsamhet. Vi är stolta över att meddela att Belimo Energy Valve™ har valts ut som en av dessa 1000 lösningar och tilldelats märkningen Solar Impulse Efficient Solution.
Stegvis guide för att konfigurera Belimo Energy Valve™
Belimo Energy Valve™ kan konfigureras på olika sätt. Följ denna videoserie med stegvisa instruktioner för att konfigurera Energy Valve med informationen du har till hands. Dessa interaktiva videor har ett supportverktyg som omfattar alla installations- och konfigurationsalternativ samtidigt som det hanterar oväntade aspekter som designflödeshastighet eller nödvändigt lägsta delta T.
Modulkonstruktion för snabbt byte av mätare
Energy Valves termiska energimätare består av en givarmodul, anslutna temperaturgivare och innehåller mätnings- och logikfunktioner. Datakommunikation via bus och NFC. Givarmodulen är tillgänglig som reservdel. Vissa länder kräver regelbundet byte för omkalibrering enligt lokal lagstiftning. Logikmodulen kan kopplas bort från givarmodulen (alla kablar förblir anslutna), vilket gör det enkelt att byta den nedre givarmodulen.