Energiahatékony hűtési megoldás az Aarhus Egyetemi Kórházban Az új, központosított hűtőüzem éves szinten 800.000 kWh energiamegtakarítást eredményez, és optimális működést biztosít Dánia második legnagyobb kórházában. A stabilitás és hatékonyság a két kulcsszó a dániai Skejby városában található Egyetemi Kórház új centralizált hűtőüzemében. Ez a kórház Aarhus, Dánia második legnagyobb városát látja el, s a kórházban beüzemelésre került a korábbi nagyszámú decentralizált hűtőegység helyett egy új, központi hűtőüzem 2,5MW hűtőkapacitással. Ezáltal javul a sebészeti kórtermek, szkennerek, szerver szobák és IT berendezések hűtésének stabilitása és megbízhatósága. Ez egyben elősegíti a felügyeleti részleg számára az egész hűtőüzem még hatékonyabb vezérlését és működtetését – a korábbinál jelentősen kevesebb energiafelhasználás révén. Becslések szerint a kórház éves szinten 800.000 kWh energiát fog megtakarítani, köszönhetően az újonnan üzembe helyezett igen hatékony hűtő-, és fűtőrendszernek. Az új rendszer egyesíti magában a hűtőrendszert a fűtőrendszerrel, egy kézenfekvő megoldás, amely még nemigen terjedt el széles körben világszerte. Nagy hatékonyságú fűtőszivattyúk és hőcserélők Az új hűtőüzem 2 nagy levegő/folyadék szivattyút, 9 léghűtéses hőcserélőt és számtalan kompresszort tartalmaz. A SAB LightTM egységek gyártója a Johnson Controls. Danfoss VLT® frekvenciaváltók szabályozzák az egységek fordulatszámát. Az új technológia a frekvenciaváltókkal kiegészülve éri el a jelentős energiamegtakarítást. A nyári hónapokban, júniusban, júliusban és augusztusban a hőszivattyúk szállítják a kórház számára az összes szükséges hőmennyiséget. Ennek köszönhetően nincs szükség további extra hőre a közszolgáltatói hálózatból. A nyár folyamán a hűtés során keletkező többlethő később felhasználásra kerül. A téli hónapokban a hőszivattyúk kevesebb mennyiségű hőt szállítanak, miközben a fűtésről a fő fűtésszolgáltató, az AffaldVarme Aarhus gondoskodik.
A 2 db 180 kW teljesítményű hőszivattyú (2 darab, 2 külön hűtőkörrel, egy egységbe építve) 35/80oC hőmérsékletre lett tervezve. Jelentős és fontos energiamegtakarítást érnek el, köszönhetően annak, hogy újrahasznosítják a felszabaduló hőt, ahelyett, hogy kiengednék a levegőbe. „A szivattyúk COP értéke (coefficient of performance = jósági tényező) 3,6 vagy magasabb, a külső hőmérséklettől és a hűtési igényektől függően. Ez azt jelenti, hogy a szivattyúk fűtési teljesítménye 3,6szorosa a felvett villamos teljesítménynek. A régi rendszerben a jósági tényező 2 és 3 között volt, így elmondhatjuk, hogy az új hőszivattyúk bevezetése energiatakarékos megoldásnak bizonyult.” – mondja Svend Madsen, az új hűtőrendszer felelős beüzemelője a Johnson Controls képviseletében.
A környezeti hőcserélők az Aarhus Egyetemi Kórház tetőterében. A hőcserélőkre VLT® HVAC Drive FC102, 90kW, IP55 védettségű, és VLT® HVAC Drive FC 102, 5,5kW, IP55 védettségű frekvenciaváltók lettek telepítve.
A hőcserélők jósági tényezője is magas: 5, vagy ettől is magasabb, függően a hűtési igényektől és a külső hőmérséklettől. A Danfoss 90kW-os frekvenciaváltói, a vezérlőrendszerrel együtt felügyelet alatt tartják a rendszer működését, így csakis az aktuálisan szükséges hűtési teljesítményt állítják elő. Egy 5,5 kW-os VLT® frekvenciaváltó hajtja a szivattyút a hűtőrendszerben, amely a nagy VLT® frekvenciaváltó sebességéhez mérten szabályozza a hajtást, a hűtési követelményeknek megfelelően. Könnyebb vezérlés és karbantartás Az új PLC-s felügyeleti rendszer méri és kiértékeli minden egyes készülék hatékonyságát a hőcserélők és hőszivattyúk megfelelő kombinációjának biztosítása érdekében, hogy ezáltal mindig a legoptimálisabb, azaz a leginkább hatékony működés legyen megvalósítható. Íme egy példa: ha 3 hőcserélő működik teljes terheléssel, akkor a felügyeleti rendszer ugyanezt a hűtési teljesítményt tudja biztosítani 4 hőcserélő 80%-os terhelésével, és kevesebb energia felhasználásával. Ezáltal a CO2 kibocsátás is a minimálisra csökkenthető. Sven Madsen elmagyarázza, hogy a hűtőrendszer télidőben a szabad hűtés elvét használja, felhasználva a hideg napokat, azaz nincs kompresszoros hűtés ezalatt az idő alatt.” Az is nagyon fontos az energiamegtakarítás szempontjából, hogy a hőcserélőkből távozó többlethő újrafelhasználásra kerül fűtési célokra, és nem kerül ki a szabad levegőbe.” –teszi hozzá. Ezt a kiemelkedően hatékony centralizált hűtőrendszert sokkal könnyebb megfigyelés alatt tartani, vezérelni és karban tartani, mint azt a sok régi hűtőegységet külön-külön. „Az egész rendszer komputerizált és PLC vezérelt, így a fizikai megfigyelést a minimumra lehetett csökkenteni. A tervezési fázisban és a beüzemelés során mindvégig szorosan együttműködtünk z operatív osztállyal. Ők azok, akik napi rendszerességgel fognak dolgozni az üzemben, így az ő véleményük nagyon fontos a projekt szempontjából.” Mondja Lars Torp Larsen az Alectia tanácsadó konzultációs mérnök szakembere. Ha pl. az egyik hűtő kisebb teljesítménnyel működik a többihez képest, a személyzet kap egy riasztást erről, így azonnali intézkedés következik, a rendszer optimális működésének visszaállítása érdekében. Egy CTS rendszer figyeli a különböző paramétereket, amelyek az IT megfigyelőrendszer hatékonyságát hivatottak biztosítani. Poul Hvid Nielsen , az Aarhus Egyetemi Kórház Műszaki Osztályának vezetője nagyon elégedett: „A kórház valójában dupla biztonsággal működik. Kórház lévén az ellátás maximális biztonsága számunkra elengedhetetlen.” A kórház bővítése folyamatos Poul elmagyarázza, hogy nemrégiben 3 nagyobb épületet emeltek a kórház főépülete köré, és az új, centralizált hűtőüzem az egyre növekvő hűtési igényeknek megfelelően került kialakításra. „ A hűtőüzem úgy lett megtervezve, hogy a forró nyári napokban se legyen fennakadás, ha egy-egy hűtőberendezés vagy hőszivattyú meghibásodik.”- mondja. A kórház Dánia legfontosabb kórházai közé tartozik, amely az elkövetkezendő években több, mint kétszeresére fog növekedni. „A projektcsapat igyekszik összhangot teremteni a meglévő kórház épületek felújítása és az időközben beindult újabb építkezések között. Azt gondolom, sikeresek voltunk ebben.” – mondja Poul.
Azonban az újonnan létesített hűtőüzem egyedül nem lesz képes ellátni az időközben felépülő újabb épületek mindegyikét. Ezért idővel egy második hűtőüzem is létesítésre kerül, s majdan a 2 üzem együtt látja el a feladatot, illetve egymást váltva tudják kielégíteni a hűtési igényeket. Környezetbarát megoldás
VLT® HVAC Drive FC 102, 37 kW, IP55 védettségű frekvenciaváltó a központi szivattyúban.
„Mivel számos régi hűtőegység kiöregedett és helyettesítésre került, valamit tennünk kellett ebben a helyzetben. Az új hűtőrendszer nemcsak sokkal hatékonyabb, hanem sokkal inkább környezetbarát megoldás, mint a korábbi rendszer. Számos régi egység a Freon 22 gázt használta hűtőközegként – ez már történelem az új hűtőrendszerekben mindenhol Dániában. A Skejby Kórházban természetes hűtőközeggel lett helyettesítve. A hűtők esetében a választás a propánra(R290) esett, a hőszivattyúk az izo-butánt (R600a) használják. Más opciók, mint pl. a CO2, szintén kiértékelésre kerültek, de kevésbé hatékonynak bizonyultak ahhoz képest, mint amit a feladat és a hőmérséklet megkívánt volna. Ilyen módon éves szinten kb. 750 tonnával kevesebb CO2 kerül a légkörbe.” – mondja Lars Top Larsen. Mindezek mellett, az új hűtési rendszer éves szinten kb. 800.000kWh eneriamegtakarítást jelent évente, a felszabaduló többlethő pedig újrafelhasználásra kerül. Mindezek a környezetbarát eredmények további előnyöket jelentenek a kórház biztonságos működtetése érdekében.
Adatok a VLT® Drive frekvenciaváltókról
Adatok a hűtőüzemről
A hőcserélőkön installálásra került: egy VLT® HVAC Drive FC 102 90 kW frekvenciaváltó IP55 védettséggel, EMC filterrel, biztonságis stoppal, grafikus kijelzővel, beépített főkapcsolóval, ez kompresszort (11 egység).
- Minimum terhelés 350-450 kW éves szinten - A korábban használt levegőből felszabaduló hő a hőszivattyúkba jut, ahol újrafelhasználásra kerül Ez energiát takarít meg és minimalizálja a CO2 kibocsátás mértékét is.
- A hőszivattyúkon installálásra került: - Az új hűtőrendszer bevezetése által az eredmény: egy VLT® HVAC Drive FC 102 90 kW frekvenciaváltó 3,5 millió kWh energiamegtakarítás és 750 tonna IP55 védettséggel, EMC filterrel, biztonsági stoppal, CO2 kibocsátás csökkenés. grafikus kijelzővel, beépített főkapcsolóval, ez hajtja kompresszort (2 egység). -Minden hőcserélőn installálásra került: egy 5,5 kW VLT® HVAC Drive FC 102 frekvenciaváltó IP55 védettséggel, beépített főkapcsolóval, a hőszivattyúk sebességének szabályozására (14 egysé
- A központi hőszivattyún installálásra került: egy VLT® HVAC Drive FC 102 37 kW frekvenciaváltó IP55 védettséggel, EMC filterrel, biztonsági stoppal, grafikus kijelzővel, beépített főkapcsolóval + egy 55kW frekvenciaváltóval (2 egység)
-
