Innovasjon til unnsetning
År med utvidelser ved Ludmillenstift Hospital resulterte i et HVAC-system som rett og slett ikke greide å gjøre jobben. Introduseringen av Belimo Energy Valves™ reduserte vannmengden i oppvarmingsnettverket kraftig, og resulterte i smarte, transparente og energieffektive lastavhengige varme- og kjølesystemer samtidig som komforten forbedres og energiforbruket holdes stabilt.
Ludmillenstift Hospital befinner seg i byen Meppen i Niedersachsen (Tyskland). Dette store, allsidige sykehuset utgjør hovedpillaren i et omfattende helsenettverk og kan skryte av mer enn 160 år med levering av helsetjenester til Emsland-regionen. Det setter sin ære i eksepsjonelle nivåer av omsorg for pasientene sine, støttet av moderne infrastruktur og topp moderne medisinsk teknologi, inkludert avansert feilsøking og terapeutisk ekspertise og andre spesialtjenester.
| Institusjon: Ludmillenstift Hospital | Innlagte pasienter: 20 000 per år |
| Sted: Meppen (Tyskland) | Dagpasienter: 150 000 per år |
| Åpnet: 1851 | Senger: 420 |
Kalde rom og modige forsøk
Teknologi spiller også en avgjørende rolle for å sikre funksjon, komfort, sikkerhet og effektivitet i bygningene som utgjør sykehusets infrastruktur. Gjennom årene har pasientkrav og spesialistfasiliteter vokst seg ut over kapasiteten, og gjentatt utvidelse og renovasjonsprogrammer har resultert i store utfordringer i forbindelse med styring og vedlikehold av det hydroniske distribusjonssystemet.
Opprettholdelse av et godt balansert HVAC-system kan være utfordrende i komplekser med mange bygninger, som f.eks. sykehus. Dette var absolutt tilfellet da situasjonen toppet seg med mange klager fra de ansatte på kalde rom og soner i vintermånedene. Driftsavdelingen ved Ludmillenstift var klar over at enkelte deler av anlegget hadde en konstant dårlig forsyning av tilstrekkelig varmt vann og var klar over at hydronikken for varmesystemet slet med å administrere og overvåke komfortnivåer.
Teamet gjorde modige forsøk på å forbedre situasjonen med drastisk heving av kjeletemperaturen og med alle pumper satt til full last. Dette var imidlertid begrenset vellykket. Klagene fortsatte og den voldsomme pumpingen og genereringen av ekstra dampenergi førte til store kostnadsøkninger som ble en stor belastning på sykehusbudsjettet. På dette tidspunktet bestemte Ludmillenstift seg for å hente inn eksperthjelp – i form av firmaet G.U.T. August Brötje KG – for å finne den underliggende årsaken til problemet og finne en brukbar løsning.
Oscillerende varmeforsyning
Ingeniørene fra August Brötje KG tok en titt på de tidligere systemtegningene av varmeforsyningen og avgjorde at bare sentral balansering av undermanifoldene ville løse hydronikkproblemene. De gjennomførte en omfattende undersøkelse av bygningenes HVAC-system, som avslørte mange forskjellige svakheter og flaskehalser. Temperaturene som ble målt ved hydronikkbryteren, var f.eks. 90/86 °C (194/187 °F), og varmeforsyningen til de individuelle understasjonene var oscillerende, slik at varmeforsyningen kom og gikk tilfeldig. Mangelen på varmt vann til varmevekslerne, utløste også gjentatte ganger frostbeskyttelsessystemet for å stenge ned ventilasjonssystemet om vinteren, noe som var spesielt problematisk i operasjonssaler. I det store og hele hadde ikke varmeforsyningen blitt modernisert i samme tempo som resten av sykehuset.
For å rette fokus mot den enormt høye kjelevæskemengden og systemenes returtemperatur gjennom året, måtte Peter Meier, styringsekspert
hos August Brötje KG, definere et langsiktig mål for oppgraderingsprosjektet, som inkluderte følgende spesifikasjoner:
– Alle oppvarmingsmanifolder skulle justeres til nominell væskemengde for å sikre levering av kun den nøyaktige mengden vann som trengtes for hydronisk balansering.
– Den termiske energien som var nødvendig på dette tidspunktet, skulle registreres og tallfestes ved de forskjellige distribusjonsmatingene.
– Systemets returtemperatur skulle reduseres for å forbedre energikonverteringseffektiviteten for varmegjenvinningen mot kjelen (og forberede for senere
planlagt bruk av kombinert varme- og effektenhet).
– Væskemengden gjennom hele anlegget skal være lastavhengig for å sikre at systemet kan driftes på en effektiv måte, og at maksimal vannmengde ikke pumpes gjennom bygningene kontinuerlig.
Innovasjon til unnsetning
Belimo hadde allerede introdusert Peter Meier for sin nyeste innovasjon – Belimo Energy Valve™ – og dette virket som den perfekte løsningen for Ludmillenstift Hospital. Denne elektroniske reguleringsventilen kombinerer trykkuavhengig regulering, mengde og energimåling, automatisk hydronisk balansering og dataovervåkning, alt i én enhet. Ved kontinuerlig måling av væskemengde og temperatur i tur og retur (delta T), bestemmer Belimo Energy Valve™ den termiske energien som forbrukes. Den automatiske mengdereguleringsfunksjonen sørger dermed for at bare nødvendig mengde energi forsynes, uavhengig av svingninger i differansetrykket.
Belimo Energy Valves™ ble testet fra februar til mars og viste seg som en komplett suksess i de rådende værforholdene med temperaturer helt ned til -12 °C (10 °F). De styrte alle hydroniske manifoldkretser og overvåket dem med kontinuerlig måling av væskemengde og vanntemperaturer, fra det øyeblikket de ble tatt i bruk – problemer med varmeforsyningen var endelig blitt lokalisert og løst. Fra da av ble alle rom og soner som var koblet til manifoldkrets 1, forsynt med nøyaktig riktig volum og med den vannmengden som faktisk var nødvendig for oppvarming, og dette reduserte mengden vann sykehuset måtte forsyne, kraftig. Dataene som ble målt og registrert av Belimo Energy Valves™, ga også en dyptgående oversikt over hva som faktisk skjedde i systemet. Dette førte til anbefalinger for videre forbedringsmuligheter for energieffektiviteten.
Energirapportene som genereres automatisk av Belimo Energy Valves™, verdsettes høyt av Ludmillenstift, da de gir en transparent oversikt over væskemengde, temperatur og samlet vekslerytelse. Som en ekstra fordel bruker sykehuset nå dataene fra varmtvannsberedningen for påbudt rapportering til helsemyndighetene.
Ludmillenstift Hospital opprettholdt komfort og energiforbruk i 2020 på 2013/2014-nivåer til tross for at gulvplassen har blitt utvidet med 40 prosent.
Vellykket fullføring, informative resultater og datatransparens i testfasen viste at Belimo Energy Valves™ ville være perfekt for det komplette HVAC-systemet ved sykehuset, inkludert andre bruksområder hvor termisk energi og volumstrøm måtte overvåkes og registreres.
Kombiner energimåling og -regulering, sertifisert termisk energimåling og fakturering
Belimo Energy Valve™ integrerer energimåling, regulering, delta T-styring og ved behov - IoT-aktivert fakturering- i én enhet. Den gir sømløs og direkte integrering i BMS eller IoT-baserte overvåkningsplattformer, med IoT-basert overvåkning, verktøy for forbedring av ytelse og faktureringsdata. Energistyring og sertifisert termisk energimåling og fakturering er slått sammen. Ytelsesfunksjoner bringes sammen slik at du sparer tid og penger.
Tildelt merket Solar Impulse Efficient Solution
Solar Impulse Foundation skal sette sammen en portefølje på 1000 innovative løsninger som oppfyller høye krav til både bærekraft og lønnsomhet. Vi er stolte av å kunne fortelle at Belimo Energi Valve™ har blitt valgt til å være en av de 1000 løsningene som har fått tildelt Solar Impulse Efficient Solution-merket.
Trinn-for-trinn-konfigurering av Belimo Energy Valve™
Belimo Energy Valve™ kan konfigureres på forskjellige måter. Følg denne serien med trinn-for-trinn-videoer for å lære hvordan du konfigurerer Energy Valve ved hjelp av den informasjonen du har tilgang på. Disse interaktive videoene viser et supportverktøy for beslutningstaking som dekker alle oppsetts- og konfigurasjonsalternativer når du håndterer mulige ukjente faktorer som f.eks. designvæskemengden eller nødvendig delta T.
Modulær design for rask målerutveksling
Energiventilens termiske energimåler består av en sensormodul, tilkoblede temperatursensorer og huser måle- og logikkfunksjoner. Datakommunikasjonskapasitet via bus og NFC. Sensormodulen er tilgjengelig som reservedel. Noen land krever regelmessig utskifting for rekalibrering iht. nasjonale regler. Logikkmodulen kan kobles fra sensormodulen (alle kabler er koblet til), slik at den nedre sensormodulen er lett å skifte.