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Dominar o fluxo
com a Belimo Energy Valve™

Inovação de emergência

Anos de ampliação no Hospital Ludmillenstift resultaram em um sistema de aquecimento, ventilação e ar-condicionado (AVAC) que simplesmente não era adequado. A introdução de Belimo Energy Valves™ reduziu consideravelmente a vazão da rede de aquecimento, resultando em sistemas de aquecimento e resfriamento inteligentes, transparentes e com eficiência energética, com melhoria do conforto e manutenção de um consumo de energia estável.

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O Hospital Ludmillenstift fica situado na cidade de Meppen, na região da Baixa Saxônia (Alemanha). Este hospital multidisciplinar de grande porte forma o pilar principal de uma rede de saúde abrangente, com um histórico de mais de 160 anos de prestação de serviços de saúde à região de Emsland. O hospital tem orgulho pelos níveis excepcionais de atendimento a seus pacientes, apoiado por uma moderna infraestrutura e tecnologia médica de ponta, incluindo conhecimentos avançados de diagnóstico e terapêutica e outros serviços especializados.

Instituição: Hospital Ludmillenstift Internamentos: 20.000 por ano
Local: Meppen (Alemanha) Ambulatório: 150.000 por ano
Abertura: 1851 Camas: 420

Salas frias e tentativas ousadas

A tecnologia também desempenha um papel essencial para garantir funcionalidade, conforto, segurança e eficiência dos edifícios que compõem a infraestrutura do hospital. Entretanto, a procura por parte de pacientes e instalações especializadas cresceram além da capacidade ao longo dos anos, e os repetidos programas de ampliação e renovação resultaram em grandes desafios relacionados ao controle e à manutenção do sistema hidrônico de distribuição.

A manutenção de um sistema AVAC bem equilibrado pode ser um desafio em complexos de diversos edifícios, como hospitais. Este foi certamente o caso quando a situação chegou a um ponto crítico, com muitas reclamações do pessoal sobre salas e zonas frias nos meses de inverno. A equipe de gerenciamento das instalações do Ludmillenstift estava ciente de que certas áreas estavam com um fornecimento inferior ao necessário em relação à água quente adequada e reconheceu que a hidrônica do sistema de aquecimento estava enfrentando dificuldades para administrar e monitorar os níveis de conforto. 

A equipe fez tentativas ousadas para melhorar a situação, elevando drasticamente a temperatura da caldeira, com todas as bombas ajustadas em carga máxima. Entretanto, o sucesso alcançado foi muito limitado; as reclamações continuaram e o bombeamento excessivo e a geração de energia de vapor adicional causou um enorme aumento no custo, o que sobrecarregou o orçamento do hospital. Neste momento, o Ludmillenstift decidiu chamar especialistas, por meio da empresa G.U.T. August Brötje KG, para descobrir a causa básica do problema e decidir sobre uma solução adequada.

Fornecimento de calor oscilante

Os engenheiros da August Brötje KG analisaram os desenhos existentes do sistema de aquecimento e decidiram que apenas um balanceamento central dos subcoletores resolveria os problemas hidrônicos. Em seguida, realizaram um levantamento abrangente sobre o sistema AVAC do edifício, que revelou diversos pontos fracos e obstruções. Por exemplo, a medição da temperatura no switch hidrônico foi de 90/86 °C (194/187 °F) e o fornecimento de calor de cada subestação estava oscilante, fazendo com que o fornecimento de calor ocorresse aleatoriamente. A falta de água quente nas serpentinas de aquecimento também acionava repetidamente o sistema de proteção de congelamento para desligar o sistema de ventilação no inverno, o que foi especialmente problemático nas salas de cirurgia. Resumindo, o ritmo da modernização do fornecimento de aquecimento simplesmente não foi idêntico ao resto do hospital.

Para lidar com o enorme fluxo da caldeira e temperaturas de retorno do sistema ao longo do ano, Peter Meier, especialista de controles
da August Brötje KG, tinha que definir o escopo de longo prazo do projeto de melhoria, que incluía as especificações descritas a seguir: 

  • Todos os coletores de aquecimento seriam ajustados ao volume de fluxo nominal para garantir que apenas a quantidade exata de água necessária para o balanceamento hidrônico seja fornecida;
  • A energia térmica necessária no momento seria registrada e quantificada nos respectivos fornecimentos de distribuição;
  • A temperatura de retorno do sistema seria reduzida para melhorar a eficiência da conversão energética da recuperação de calor em direção à caldeira (com preparação para o
  • uso planejado posterior de uma unidade combinada de calor e potência);
  • O volume de fluxo em toda a instalação seria dependente da carga para garantir que o sistema possa ser operado de maneira eficiente e que a quantidade máxima de água não seja bombeada permanentemente nos edifícios.

Inovação de emergência

A Belimo já tinha apresentado sua mais recente inovação a Peter Meier – a Belimo Energy Valve™ – e parecia ser a solução ideal para o Hospital Ludmillenstift. Esta válvula eletrônica de controle caracterizada combina controle independente de pressão, medição de fluxo e energia, balanceamento hidrônico automático e monitoramento de dados, tudo em uma única unidade. Ao medir continuamente o fluxo da água e a temperatura do fornecimento e ­retorno (diferença de temperatura), a Belimo Energy Valve™ determina a energia térmica que está sendo consumida. Na sequência, a função de controle automático de fluxo garante que apenas a quantidade de energia necessária seja fornecida, independentemente de quaisquer flutuações de pressão diferencial. 

As Belimo Energy Valves™ foram colocadas à prova de fevereiro a março e comprovaram ser um sucesso completo nas condições climáticas predominantes de temperaturas tão baixas quanto -12 °C (10 °F). Elas controlaram e monitoraram dinamicamente todos os circuitos do coletor hidrônico medindo continuamente a temperatura do fluxo e da água, desde o primeiro momento em que foram colocadas em serviço – os problemas com o fornecimento de aquecimento tinham finalmente sido localizados e resolvidos. A partir de então, todas as salas e zonas conectadas ao circuito do coletor 1 receberam o volume exato e o fluxo correto de água realmente necessário para fins de aquecimento, o que reduziu consideravelmente a quantidade de água que o hospital precisava fornecer. Os dados que as Belimo Energy Valves™ mediram e registraram também ofereceram uma visão detalhada do que realmente estava acontecendo no sistema, resultando em recomendações de novas possíveis melhorias em relação à eficiência energética. 

Os relatórios de energia gerados automaticamente pelas Belimo Energy Valves™ são de imensa valia para a Ludmillenstift porque oferecem uma visão transparente do fluxo, da temperatura e do desempenho geral da serpentina. Como um benefício adicional, o hospital agora usa os dados da preparação de água quente para o envio de relatórios regulamentares à autoridade sanitária. 

O Hospital Ludmillenstift manteve o conforto e o consumo de energia em 2020 nos níveis de 2013/2014, apesar do aumento de 40% da área ocupada nesse ínterim.

A conclusão bem-sucedida, os resultados informativos e a transparência dos dados da fase de teste mostraram que as Belimo Energy Valves™ seriam a escolha ideal para o sistema AVAC completo do hospital, incluindo outras áreas de aplicação onde seria necessário monitorar e registrar a energia térmica e o fluxo volumétrico.

Combine medição e controle de energia, medição e tarifamento de energia térmica certificada

A Belimo Energy Valve™ integra medição de energia, controle, gerenciamento do Delta T e, se necessário, faturamento via IoT em um único dispositivo. Ela oferece uma integração perfeita e direta com as plataformas de monitoramento baseadas em BMS ou IoT, com monitoramento baseado em IoT, ferramentas de melhoria de desempenho e dados de faturamento. Os dois mundos de "controle de energia" e "medição e faturamento de energia térmica certificada" estão sendo unidos. Reunindo características de desempenho para economizar seu tempo e dinheiro.

Premiada com o selo de Solução Eficiente da Solar Impulse

A Fundação Solar Impulse é conhecida por um portfólio de 1000 soluções inovadores que atendem aos padrões exigentes de sustentabilidade e rentabilidade. Estamos orgulhosos em anunciar que a Belimo Energy Valve™ tenha sido selecionada para ser uma das 1000 soluções e premiada com o selo de Solução Eficiente da Solar Impulse.

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Passo a passo para configurar a Belimo Energy Valve™

A Belimo Energy Valve™ pode ser configurada de formas diferentes. Siga esta série de vídeos passo a passo para aprender como configurar a energy valve usando as informações que você tem disponíveis. Estes vídeos interativos apresentam uma ferramenta de apoio à decisão que cobre todas as opções de configuração enquanto lida com possíveis incógnitas, tais como a taxa de fluxo de projeto ou o delta T mínimo exigido.

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Projeto modular para uma troca rápida de medidores

O medidor de energia térmica das Energy Valves consiste de um módulo sensor de vazão e sensores de temperatura conectados, que agregam a funcionalidade de medição e lógica. Capacidades de comunicação de dados através de bus e comunicação em campo próximo.O módulo do sensor está disponível como peça de reposição. Alguns países exigem substituição periódica para a recalibração de acordo com os regulamentos nacionais.O módulo lógico pode ser desconectado do módulo do sensor (deixando todos os cabos conectados), permitindo que o módulo do sensor inferior seja facilmente trocado.