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Gestione della portata
con Belimo Energy Valve™

Innovazione in soccorso

Anni di ampliamenti presso l’ospedale Ludmillenstift hanno comportato problemi al funzionamento del sistema HVAC. L’introduzione delle Belimo Energy Valve™ ha significativamente ridotto la portata d’acqua della rete di riscaldamento, permettendo sistemi di riscaldamento e raffreddamento dipendenti dal carico intelligenti, trasparenti ed efficienti sul piano energetico, migliorando al contempo il comfort e mantenendo stabile il consumo energetico.

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L’ospedale Ludmillenstift è situato nella città di Meppen nella Sassonia meridionale (Germania). Questo grande ospedale multispecialistico costituisce il pilastro principale di una rete sanitaria completa e vanta più di 160 anni nell’erogazione di servizi sanitari alla regione dell’Emsland. Con orgoglio presenta livelli eccezionali di assistenza per i suoi pazienti, supportato da un’infrastruttura moderna e da una tecnologia medica all’avanguardia, oltre a esperienza diagnostica e terapeutica avanzata e altri servizi specializzati.

Istituzione: Ospedale Ludmillenstift Pazienti ricoverati: 20.000 all'anno
Ubicazione: Meppen (Germania) Pazienti esterni: 150.000 all'anno
Aperto nel: 1851 Letti: 420

Stanze fredde e tentativi coraggiosi

La tecnologia riveste anche un ruolo fondamentale nel garantire funzionalità, comfort, sicurezza ed efficienza degli edifici che formano l’infrastruttura dell’ospedale. Tuttavia, la domanda di pazienti e le strutture specialistiche sono cresciute nel corso degli anni superando la capacità della struttura; inoltre, i ripetuti piani di espansione e rinnovamento hanno comportato maggiori sfide connesse al controllo e alla manutenzione dei circuiti di distribuzione idronica.

La manutenzione di un sistema HVAC ben bilanciato può rappresentare una sfida in complessi formati da più edifici, come gli ospedali. Ciò lo è stato sicuramente quando la situazione è esplosa, con numerosi reclami da parte del personale per stanze e zone fredde nei mesi invernali. Il team addetto al facility management del Ludmillenstift era consapevole del fatto che determinate parti della struttura fossero regolarmente sottoapprovvigionate di acqua calda e ha riconosciuto che l’idronica del sistema di riscaldamento aveva difficoltà a gestire e monitorare i livelli di comfort. 

Il team fece coraggiosi tentativi per migliorare la situazione aumentando notevolmente la temperatura del boiler con tutte le pompe regolate sul carico completo. Tuttavia, queste misure andarono incontro a un successo molto limitato, i reclami continuarono e l’eccessivo pompaggio e la generazione di vapore aggiuntivo comportò un enorme aumento dei costi, che incise pesantemente sul bilancio dell’ospedale. A quel punto, il Ludmillenstift decise di far intervenire degli esperti della società G.U.T. August Brötje KG, per scoprire la vera causa del problema e individuare una soluzione adeguata.

Fornitura di calore irregolare

I tecnici di August Brötje KG consultarono i disegni di sistema pre-esistenti dell’impianto di riscaldamento e constatarono che solo un bilanciamento centrale dei subcollettori avrebbe risolto i problemi idronici. Dopodiché effettuarono un’indagine esaustiva del sistema HVAC dell’edificio che evidenziò la presenza di vari punti deboli e "colli di bottiglia". Per esempio, la temperatura in prossimità dell’interruttore idronico misurava 90/86°C e la fornitura di calore delle singole sottostazioni oscillava, motivo per cui il calore andava e veniva casualmente. La mancanza di acqua calda che raggiungesse le batterie di riscaldamento faceva scattare il sistema di protezione antigelo per spegnere il sistema di ventilazione in inverno, il che risultava particolarmente problematico in sala operatoria. Nel complesso, l’impianto di riscaldamento semplicemente non era stato ammodernato al passo con il resto dell’ospedale. 

Per affrontare la portata enorme del boiler e le temperature di ritorno del sistema tutto l’anno, Peter Meier, esperto di controlli
presso August Brötje KG, fu chiamato a definire la portata a lungo termine del progetto di miglioramento, che includeva le seguenti specifiche: 
– Tutti i collettori di riscaldamento dovrebbero essere regolati al loro volume di portata nominale per garantire che sia fornita solo la quantità esatta d’acqua necessaria per il bilanciamento idronico;
– L’energia termica attualmente richiesta dovrebbe essere registrata e quantificata nei rispettivi circuiti di distribuzione;
– La temperatura di ritorno del sistema dovrebbe essere ridotta per migliorare l’efficienza di conversione energetica del recupero di calore verso il boiler (e prepararla per il successivo
uso previsto di un’unità di cogenerazione);
– Il volume della portata in tutta la struttura dovrebbe essere dipendente dal carico per garantire che il sistema possa essere messo in funzione in maniera efficiente e che la quantità massima d’acqua non venga pompata permanentemente attraverso gli edifici.

Innovazione in soccorso

Belimo aveva già presentato a Peter Meier la sua ultima innovazione – la Belimo Energy Valve™ – e questa è risultata essere la soluzione ideale per l’ospedale Ludmillenstift. La valvola elettronica di regolazione a sfera combina un controllo indipendente dalla pressione, misurazione di portata ed energia, bilanciamento idronico automatico e monitoraggio dei dati, tutto in uno. Misurando di continuo la portata d’acqua e la temperatura di mandata e ritorno (delta T), la Belimo Energy Valve™ determina l’energia termica consumata. La funzione automatica di regolazione della portata assicura quindi che venga fornita solo la quantità necessaria d’energia, indipendentemente da eventuali fluttuazioni della pressione differenziale. 

Le Belimo Energy Valve™ sono state sottoposte a prova da febbraio a marzo e si sono rivelate un pieno successo in condizioni meteo prevalenti inferiori a -12°C. Esse controllavano e monitoravano dinamicamente tutti i circuiti dei collettori idronici misurando di continuo la portata e le temperature dell’acqua, dal primo momento in cui sono state collaudate: i problemi con l’impianto di riscaldamento sono stati infine localizzati e risolti. Da quel momento in poi, tutte le stanze e le zone collegate al circuito dei collettori 1 sono state rifornite del giusto volume e della portata corretta d’acqua effettivamente necessarie per finalità di riscaldamento, il che ha considerevolmente ridotto la quantità d’acqua che l’ospedale doveva fornire. I dati misurati e registrati delle Belimo Energy Valve™ hanno inoltre fornito una panoramica approfondita di ciò che effettivamente stava accadendo nel sistema, portando a raccomandazioni per ulteriori potenziali miglioramenti dell’efficienza energetica. 

I report energetici automaticamente generati dalle Belimo Energy Valve™ sono molto apprezzati dal Ludmillenstift perché permettono un controllo trasparente della portata, della temperatura e delle prestazioni complessive dello scambiatore. Come ulteriore vantaggio, l’ospedale ora utilizza i dati della preparazione dell’acqua calda per redigere dei report previsti per legge, destinati all’autorità sanitaria. 

Nel 2020, l’ospedale Ludmillenstift ha mantenuto il comfort e i consumi energetici ai livelli del 2013/2014 pur avendo nel frattempo ampliato lo spazio del 40%.

Il successo ottenuto, i risultati a livello informativo e la trasparenza dei dati della fase di prova hanno dimostrato che le Belimo Energy Valve™ sarebbero un componente perfetto per il sistema HVAC completo negli ospedali, oltre che in altre aree di applicazione in cui l’energia termica e la portata devono essere monitorate e registrate.

Combina misura e controllo dell'energia, misurazione dell'energia termica e fatturazione certificate

La Belimo Energy Valve™ integra la misurazione dell'energia, il controllo, la gestione del delta T e se richiesto, la fatturazione IoT in un unico dispositivo. Offre un'integrazione diretta e senza soluzione di continuità al sistema di gestione dell'edificio o alle piattaforme di monitoraggio basate sull'IoT, con monitoraggio basato su IoT, strumenti di miglioramento delle prestazioni e dati di fatturazione. I due mondi di "controllo dell'energia" e "misurazione e fatturazione certificate dell'energia termica" vengono uniti. Riunendo le caratteristiche di performance per farvi risparmiare tempo e denaro.

Premiata con la certificazione "Solar Impulse Efficient Solution Label"

La Solar Impulse Foundation ha ammesso un portafoglio di 1.000 soluzioni innovative che soddisfano elevati standard di sostenibilità e redditività. Siamo orgogliosi di annunciare che la Belimo Energy Valve™ è stata selezionata come una delle 1.000 soluzioni e premiata con la certificazione "Solar Impulse Efficient Solution Label".

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Passo dopo passo per configurare la Belimo Energy Valve™

La Belimo Energy Valve™ può essere configurata in diversi modi. Segui questa serie di video passo dopo passo per imparare a impostare la Energy Valve usando le informazioni che hai a disposizione. Questi video interattivi presentano uno strumento di supporto decisionale che copre tutte le opzioni di impostazione e configurazione mentre si occupa di possibili incognite come la portata di progettazione o il delta T minimo richiesto.

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Belimo wins Switzerlands leading technology award

A unique experience: At the Swiss Innovation Forum on 18 November in Basel, we pitched for the Swiss Technology Award 2021 in the category Innovation Leaders. We are proud that we could convince the top-class jury and receive the coveted award in front of numerous decision-makers from business, politics and science. The trophy not only recognises our work – it also brings with it a high media radiance and significantly helps us to carry our project further into the future.

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The Swiss Technology Award is the most important award for innovation and technology transfer in Switzerland. Every year, the prize is awarded to the most outstanding technology-based innovations and developments in the categories ‘Inventors’, ‘Start-ups (Rising Stars)’ and ‘Innovation Leaders’. It was awarded for the 33rd time this year.

Costruzione modulare per un cambio rapido del contatore

Il contabilizzatore di energia termica della Energy Valve è composto da un modulo sensore, da sensori di temperatura collegati, e ospita funzionalità di misurazione e di logica. Capacità di comunicazione dati via Bus e NFC.  Il modulo sensore è disponibile come pezzo di ricambio. Alcuni paesi richiedono la sostituzione periodica per la ricalibrazione secondo le norme nazionali. Il modulo logico può essere scollegato dal modulo sensore (lasciando tutti i cavi collegati), permettendo di sostituire facilmente il modulo del sensore inferiore.