Модернизация и новое строительство с Grundfos

УСТАРЕВШИЙ ФОНД, ОДНОТИПНАЯ КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА
Постепенное увеличение числа зданий, как часто бывает в таких случаях, привело к разнородному инженерному оборудованию, которое всё больше не соответствовало современным энергетическим стандартам. Тепло вырабатывалось тремя отопительными котлами 1984 и 1991 годов выпуска общей мощностью 3000 кВт. Бутан служил первичным источником энергии для производства тепла, так как на момент первого строительства в регионе не было предусмотрено снабжения природным газом. В периоды пиковой нагрузки два грузовика доставляли сжиженный газ каждую неделю. В целом обслуживание подземных взрывозащищённых резервуаров было затруднительно и опасно.

Для горячего водоснабжения использовались три системы с последовательно соединёнными водонагревателями. Холодоснабжение осуществлялось посредством двух контуров, каждый с отдельной компрессионной холодильной установкой мощностью 460 или 310 кВт. Контрольно-измерительная техника была однотипной, преимущественно из 1980-х годов. Регулирование было неэффективным: котельная установка регулировалась независимо от температуры наружного воздуха.

Исходя из сложившейся ситуации, клиника решила провести комплексные мероприятия по модернизации в области отопления, охлаждения и водоснабжения на основе энергетической концепции. К этому моменту планировалось строительство ещё двух новых зданий, которые в настоящее время уже завершены: детский стационар на 50 мест, открытый в 2014 году, и новый ультрасовременный корпус с операционными залами и отделением интенсивной терапии, который был введён в эксплуатацию осенью 2015 года. При разработке энергетической концепции уже было учтено теплоснабжение для запланированных новых зданий. Горячее водоснабжение и охлаждение можно было исключить, так как новые здания оборудованы проточной системой нагрева воды, а новая холодильная централь в операционном корпусе отвечает за производство холода для всей клиники. Центральная система кондиционирования существующих зданий также не входила в энергетическую концепцию, так как большинство мероприятий в данной области планировалось реализовать в будущем при строительстве новых зданий. 

КОМПЛЕКСНАЯ МОДЕРНИЗАЦИЯ
Мероприятия по модернизации, предусмотренные в концепции, были реализованы к концу 2012 года. Они в основном касались производства и распределения тепла и холода, нагрева воды, а также контрольно-измерительной техники. Первичная энергия для производства тепла была переведена на природный газ. Для этого специально для клиники была проложена трасса трубопровода длиной 8,8 км для подключения к сети природного газа. Старые отопительные котлы были заменены двумя блочными теплоэлектроцентралями и новой котельной установкой. Блочные ТЭЦ покрывают основную тепловую нагрузку клиники. Два блока обеспечивают электрическую мощность 140 кВт и тепловую мощность 207 кВт. Кроме того, есть два низкотемпературных котла, каждый мощностью 2 200 кВт и с теплообменником отработанных газов 200 кВт. Котлы при необходимости покрывают всю отопительную нагрузку клиники, то есть даже при простое блочной ТЭЦ гарантировано полное теплоснабжение. Для безопасной работы теплогенераторы (котлы и ТЭЦ) гидравлически разъединены друг от друга. Для этого используется система распределения тепла Zortström, которая разъединяет как генераторы, так и потребителей. Разделительные слоистые пластины обеспечивают оптимальное включение отдельных потребителей в сеть и более высокую разницу температур между прямым и обратным потоком.

Для холодоснабжения две существующие отдельные системы были гидравлически соединены друг с другом, чтобы в будущем централизованно снабжать всех потребителей холода в имеющихся зданиях через новую холодильную установку в операционном корпусе. Поскольку один из двух существующих генераторов холода больше не мог гарантировать достаточную безопасность при эксплуатации в течение переходного периода, он был заменён в рамках мероприятий по модернизации. Кроме того, существующие водонагреватели с общей ёмкостью 25 500 литров были преобразованы в проточные системы с теплообменниками. Теперь тепло сохраняется посредством гигиенически безопасных буферных накопителей, а не с помощью водонагревателей. 

ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЕ НАСОСЫ GRUNDFOS
Неотъемлемой составной частью энергетической модернизации были гидравлическая балансировка всего оборудования клиники и замена старых циркуляционных насосов. Чтобы оптимально рассчитать потоки энергии, был произведён новый расчёт сети отопления. Затем во всех зданиях было отрегулировано около 7 500 радиаторов с предустановкой. Благодаря оптимизации распределения тепла удалось сэкономить около 5 % тепловой энергии.

Значительная экономия электроэнергии произошла за счёт замены циркуляционных насосов. Существующие насосы с потребляемой мощностью до 1500 Вт часто оставались неотрегулированными. В ходе модернизации более 40 насосов в системе распределения тепла были заменены высокопроизводительными насосами Grundfos с электронным регулированием. Помимо двух встроенных насосов с электронным регулированием типа TPE 100-70 использовались модели серии Magna3. Широкий ассортимент данной серии насосов с мокрым ротором удовлетворяет множеству требований. В ходе мероприятий по модернизации в клинике было установлено в общей сложности 47 насосов серии Magna и Magna3 с типоразмерами от 25-60 до 65-120F. Большинство из них заменили неэффективные существующие насосы, в некоторых случаях (например, в контурах питания новых блоков блочной ТЭЦ) это была первичная установка. 

В дополнение к системам производства и распределения тепла была обновлена однотипная контрольно-измерительная техника. В настоящее время управление и контроль над системами осуществляется цифровым способом с помощью автоматизированной системы управления зданием. Новая система оповещения о неисправностях следит за тем, чтобы сообщения о сбоях поступали непосредственно дежурному оператору для незамедлительного устранения.

БОЛЕЕ ВЫСОКИЙ УРОВЕНЬ САМООБЕСПЕЧЕНИЯ, ЗНАЧИТЕЛЬНАЯ ЭКОНОМИЯ
Результаты проведённых мероприятий по модернизации оцениваются ответственными лицами положительно. «Благодаря модернизации мы достигли значительной экономии, большей доли в собственном энергоснабжении и более высокой эксплуатационной безопасности, – говорит Петер Эстерер из управления по обслуживанию зданий Schön Klinik Verwaltung GmbH. – Экономия в первый год составила около 250 000 евро. Путём дальнейшей оптимизации эксплуатации блочных ТЭЦ мы смогли ещё больше сократить потребление электроэнергии у поставщика и в настоящее время экономим около 300 000 евро в год по сравнению с периодом до модернизации. В то же время мы сократили выбросы CO₂ на 628 тонн в год».

Особенно заметно резко снизившееся энергопотребление насосов. До модернизации энергопотребление 46 существующих насосов в котельной и подстанциях составляло 148 910 кВт-ч в год. Новые высокоэффективные насосы значительно более экономичны и (несмотря на то, что из-за блочной ТЭЦ и теплообменника отработанных газов требуются четыре дополнительных насоса) потребляют энергии 44 245 кВт-ч в год – экономия составляет 70 %. При тарифе на энергию около 14 центов за киловатт-час одно лишь использование высокоэффективных насосов снижает эксплуатационные расходы более чем на 14 000 евро в год.