Energiahatékony hűtési megoldás az Aarhus Egyetemi Kórházban

Átírás

1 Energiahatékony hűtési megoldás az Aarhus Egyetemi Kórházban Az új, központosított hűtőüzem éves szinten 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 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 Light TM 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.

2 A 2 db 180 kw teljesítményű hőszivattyú (2 darab, 2 külön hűtőkörrel, egy egységbe építve) 35/80 o C 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 3,6- szorosa 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.

3 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.

4 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 kWh eneriamegtakarítást jelent évente, a felszabaduló többlethő pedig újrafelhasználásra kerül. Mindezek a környezetbarát eredmények további előnyöket jelentenek a kórház biztonságos működtetése érdekében.

5 Adatok a VLT Drive frekvenciaváltókról Adatok a hűtőüzemről A hőcserélőkön installálásra került: egy VLT HVAC Drive FC kw frekvenciaváltó IP55 védettséggel, EMC filterrel, biztonságis stoppal, grafikus kijelzővel, beépített főkapcsolóval, ez kompresszort (11 egység). - Minimum terhelés kw éves szinten - A korábban használt levegőből felszabaduló hő a hőszivattyúkba jut, ahol újrafelhasználásra kerül Ez energiát takarít meg és minimalizálja a CO 2 kibocsátás mértékét is. - A hőszivattyúkon installálásra került: - Az új hűtőrendszer bevezetése által az eredmény: egy VLT HVAC Drive FC kw frekvenciaváltó 3,5 millió kwh energiamegtakarítás és 750 tonna IP55 védettséggel, EMC filterrel, biztonsági stoppal, CO 2 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 kw frekvenciaváltó IP55 védettséggel, EMC filterrel, biztonsági stoppal, grafikus kijelzővel, beépített főkapcsolóval + egy 55kW frekvenciaváltóval (2 egység) -