L'innovation à la rescousse
Des années d'agrandissement à l'hôpital Ludmillenstift ont fait en sorte qu'un système de CVCA ne puisse plus du tout suffire à la demande. L'installation de robinets Energy ValvesMC de Belimo a permis de réduire considérablement le débit d'eau du réseau de chauffage et d'obtenir un système de chauffage et de refroidissement intelligent, transparent dont l'efficacité énergétique varie en fonction de la charge - tout en améliorant le confort et en stabilisant la consommation.
L'hôpital Ludmillenstift est situé dans la ville de Meppen, en Basse-Saxe (Allemagne). Ce grand hôpital multidisciplinaire est le pilier principal du réseau de santé complet. Il fournit des soins de santé à la région de l'Emsland depuis plus de 160 ans, ce qui est tout à fait remarquable. Il offre à ses patients des niveaux de soins exceptionnels, soutenus par une infrastructure moderne et une technologie médicale de pointe, y compris une expertise diagnostique et thérapeutique avancée et d'autres services spécialisés.
| Établissement : Hôpital Ludmillenstift | Malades hospitalisés : 20 000 par an |
| Lieu : Meppen (Allemagne) | Malades externes: 150 000 par an |
| Ouverture : 1851 | Lits : 420 |
Chambres froides et tentatives audacieuses
La technologie joue également un rôle crucial pour garantir la fonctionnalité, le confort, la sécurité et l'efficacité des bâtiments qui forment l'infrastructure de l'hôpital. Cependant, les demandes des patients et les besoins en installations spécialisées n'ont cessé de croître au fil des ans. Les programmes d'agrandissement et de rénovation répétés ont entraîné des défis majeurs quant à la régulation et à la maintenance du système de distribution d'eau chaude.
Garder un système de CVCA bien équilibré peut être compliqué dans les complexes à bâtiments multiples comme les hôpitaux. Ce fut certainement le cas lorsque la situation s'est aggravée, avec de nombreuses plaintes du personnel au sujet de chambres et de zones froides pendant l'hiver. L'équipe de gestion des installations du Ludmillenstift savait que certaines parties du site étaient régulièrement sous-alimentées en eau chaude adéquate et reconnaissait que l'hydronique du système de chauffage avait du mal à gérer et à contrôler les niveaux de confort.
L'équipe a tenté d'améliorer la situation en augmentant considérablement la température de la chaudière, toutes les pompes étant réglées à pleine charge. Cependant, les plaintes se sont poursuivies et en plus le pompage excessif et la production d'énergie-vapeur ont entraîné une augmentation considérable des coûts, ce qui a pesé lourd sur le budget de l'hôpital. C'est alors que le Ludmillenstift a décidé de faire appel à des experts, en l'occurrence la société G.U.T. August Brötje KG - pour trouver la cause du problème et décider d'une solution adéquate.
Alimentation en chaleur oscillante
Les ingénieurs d'August Brötje KG ont examiné les dessins du système d'alimentation en chauffage et sont venus à la conclusion que seul un équilibrage central des sous-collecteurs permettrait de résoudre les problèmes d'hydronique. Ils ont ensuite effectué une étude approfondie du système de CVCA du bâtiment, qui a révélé plusieurs faiblesses et goulots d'étranglement. Par exemple, les températures mesurées au niveau du commutateur du système hydronique étaient de 90/86 C (194/187 F), et l'alimentation en chaleur des différentes sous-stations oscillait, ce qui faisait qu'elle variait de manière aléatoire. Le manque d'eau chaude aux serpentins de chauffage a également déclenché à plusieurs reprises le système de protection contre le givre ce qui a eu pour effet d'arrêter le système de ventilation en hiver, situation particulièrement problématique dans les salles d'opération. Au bout du compte, l'alimentation en chauffage n'avait tout simplement pas été modernisée au même rythme que le reste de l'hôpital.
Pour régler le problème des températures extrêmement élevées de la chaudière et du retour du système tout au long de l'année, Peter Meier, l'expert en régulation
d'August Brötje KG, a dû définir la portée à long terme du projet d'amélioration, qui comprenait les spécifications suivantes :
- - Tous les collecteurs de chauffage doivent être réglés à leur débit-volume nominal afin de garantir que seule la quantité exacte d'eau nécessaire à l'équilibrage du système hydronique est fournie;
- L'énergie thermique requise doit être consignée et quantifiée au niveau de chaque point d'alimentation du système de distribution;
- La température de retour du système doit être réduite afin d'améliorer l'efficacité de la conversion énergétique de la récupération de chaleur vers la chaudière (et de se préparer à l'utilisation ultérieure
- d'une unité de production combinée de chaleur et d'électricité);
- Le débit-volume dans toute l'installation doit être fonction de la charge pour s'assurer que le système peut fonctionner efficacement et que la quantité maximale d'eau n'est pas pompée en permanence dans les bâtiments.
L'innovation à la rescousse
Belimo avait déjà présenté à Peter Meier sa dernière innovation : le robinet Energy ValveMC et celui-ci semblait être la solution idéale pour l'hôpital Ludmillenstift. Ce robinet de réglage électronique caractérisé combine la régulation indépendante de la pression, la mesure du débit et de l'énergie, l'équilibrage hydronique automatique et la surveillance des données, le tout en un seul appareil. En mesurant en permanence le débit d'eau et la température de l'alimentation et du retour (delta T), le robinet Energy ValveMC détermine l'énergie thermique consommée. La fonction de régulation automatique du débit permet de s'assurer que seule la quantité d'énergie nécessaire est fournie, indépendamment des fluctuations de la pression différentielle.
Les robinets Energy ValvesMC de Belimo ont été mis à l'essai de février à mars et se sont avérés un succès total dans les conditions météorologiques régnantes, avec des températures aussi basses que - 12 C (10 F). Ils ont régulé et surveillé dynamiquement tous les circuits des collecteurs hydroniques en mesurant en tout temps le débit et la température de l'eau, et ce, dès leur mise en service - les problèmes d'alimentation en chauffage ont finalement été localisés et résolus. Dès lors, toutes les pièces et zones connectées au circuit du collecteur 1 ont été alimentées avec le volume et le débit exacts d'eau réellement nécessaires pour le chauffage, ce qui a considérablement réduit la quantité d'eau que l'hôpital devait fournir. Les données que les robinets Energy ValvesMC ont mesurées et consignées ont également permis d'avoir une vision plus nette de ce qui se passait réellement dans le système, ce qui a conduit à des recommandations pour d'autres améliorations potentielles en matière d'efficacité énergétique.
Les rapports en matière d'énergie créés automatiquement par les robinets Energy ValvesMC sont très utiles, car ils offrent une vision précise du débit, de la température et des performances globales du serpentin. Autre avantage, l'hôpital utilise désormais les données de la préparation de l'eau chaude à des fins de déclaration réglementaire destinée à l'autorité sanitaire.
L'hôpital Ludmillenstift est parvenu à maintenir le confort et la consommation d'énergie en 2020 aux niveaux de 2013/2014, bien que sa surface ait augmenté de 40 % entre-temps.
Les résultats concluants et informatifs et la transparence des données de la phase d'essai ont confirmé que les robinets Energy ValvesMC étaient parfaitement adaptés au système de CVCA complet de l'hôpital, y compris à d'autres domaines d'application où l'énergie thermique et le débit volumétrique devaient être surveillés et consignés.
Combinez la mesure et la commande de l'énergie, la mesure et la facturation certifiées de l'énergie thermique
Le robinet Energy ValveMC de Belimo combine en un seul appareil la mesure de l'utilisation de l'énergie, la commande, la gestion de la température différentielle et, si nécessaire, la facturation basée sur l'IdO. Il offre une intégration transparente et directe au système de gestion des bâtiments ou aux plateformes de surveillance basées sur l'IdO, avec une surveillance basée sur l'IdO, des outils d'amélioration de la performance et des données de facturation. Les deux mondes de la « commande de l'énergie » et de la « mesure et facturation d'énergie thermique certifiée » se fusionnent. Combinaison des caractéristiques de performance pour vous faire épargner temps et argent.
Obtention du label Solar Impulse Efficient Solution
La Fondation Solar Impulse a rassemblé un portefeuille de 1000 solutions innovantes qui répondent à des normes élevées de développement durable et de rentabilité. Nous sommes fiers d'annoncer que le robinet Energy ValveMC de Belimo a été sélectionné pour faire partie des 1000 solutions récompensées par le label Solution efficace de Solar Impulse.
Configuration étape par étape du robinet Energy ValveMC de Belimo
Le robinet Energy ValveMC de Belimo peut être configuré de différentes façons. Suivez cette série de vidéos pour apprendre à configurer le robinet Energy Valve à l'aide des informations disponibles. Ces vidéos interactives comprennent un outil d'aide à la décision couvrant toutes les options d'installation et de configuration tout en traitant les éventuelles inconnues comme le débit de conception ou le delta T minimum requis.
Conception modulaire pour un échange rapide des compteurs
Le compteur d'énergie thermique Energy Valve se compose d'un module de capteur, de capteurs de température connectés et renferme la fonctionnalité de mesure et de logique. Capacités de communication de données par bus et communication en champ proche. Le module de capteur est disponible comme pièce de rechange. Certains pays exigent un remplacement périodique pour un réétalonnage selon les réglementations nationales. Le module logique peut être déconnecté du module de capteur (en laissant tous les câbles connectés), ce qui permet au module de capteur inférieur d'être facilement remplacé.