Fakultní nemocnice Hull University šetří energii a snižují emise díky inovativnímu systému tepelného čerpadla

Vícetrubkové chladicí jednotky a tepelná čerpadla ICS Cool Energy převzaly místo plynových kotlů nemocnice, snížily spotřebu plynu topného systému o téměř 69 % během prvních pěti měsíců provozu a pomohly nemocnicím Hull Hospitals na jejich cestě k uhlíkové neutralitě.

Fakultní nemocnice Hull University (HUTH) NHS Trust spolupracoval se společností ICS Cool Energy, mezinárodním lídrem na trhu, který se specializuje na kompletní řešení regulace teploty pro výrobní procesy a aplikace, na modernizaci a dekarbonizaci jejich topného systému pomocí nejnovějších technologií tepelného čerpadla a vícetrubkových chladicích jednotek.

Nový topný systém nemocnice Hull Royal Infirmary, který byl uveden do provozu v říjnu 2022, je založen na vícetrubkovém chladiči Aptus ICS Cool Energy a tepelném čerpadle i-FH , které má nahradit plynové kotle.

V prvních pěti měsících provozu klesla průměrná spotřeba plynu o téměř 69 % a v únoru 2023 dosáhla rekordního minima 40 748 kWh – oproti více než 221 594 kWh v únoru 2022.

Projekt dekarbonizace vytápění nemocnic, který zahrnuje přechod z plynových kotlů na obnovitelné zdroje vytápění, je součástí jejich ambiciózního závazku Zero30 dosáhnout do roku 2030 uhlíkové neutrality. Jejich úsilí o využívání udržitelných technologií v budovách bylo mnohokrát oceněno průmyslem, včetně získání ceny „Sustainable Achievement Award“ od Institute of Healthcare Engineering and Estates Management (IHEEM) v roce 2021.

„Naše úsilí nás zařadilo mezi nejekologičtější nemocnice ve Velké Británii a naším cílem je stát se jedním z prvních nemocničních trustů v Anglii, který dosáhne nulových emisí uhlíku do roku 2030, až o 15 let dříve, než jsou cíle stanovené ministerstvem zdravotnictví,“ řekl Alex Best, vedoucí kapitálu ve fakultních nemocnicích Hull University NHS Trust. „Trust již učinil významný pokrok směrem k tomuto cíli. Náš projekt s ICS Cool Energy a výměna plynových kotlů za tepelná čerpadla je důležitým milníkem na naší cestě. Vytvořili jsme také solární farmu s 11 000 panely, která v současné době vyrábí dostatek energie pro pokrytí denních potřeb celého areálu nemocnice.“

„Za posledních několik let došlo k obrovskému pokroku v oblasti inovací v oblasti chlazení a vytápění. Dnešní technologie nabízejí významné ekologické a energetické výhody ve srovnání s těmi, které mají nahradit, jako je vytápění fosilními palivy,“ řekl Philip Ayres, regionální obchodní manažer společnosti ICS Cool Energy. „Když se společnost Hull Hospitals obrátila na společnost ICS Cool Energy s žádostí o modernizaci stávajícího topného systému, věděli jsme, že máme správná řešení pro zajištění nízkouhlíkového tepla, které je pro nemocniční oddělení a sály tak důležité.“

Pro nemocnici je udržování správné teploty, vlhkosti a kvality vzduchu zásadní pro zajištění pohodlných a zdravých podmínek pro péči o pacienty a pohodlí personálu po celý den i noc. Teplá sanitární voda je stejně důležitá pro čištění a hygienu v nemocničním prostředí. Stávající teplárna obsluhující dva oddělení, kancelářské prostory a sedm operačních sálů v Hull Royal Infirmary byla založena na plynových kotlích o výkonu 650 kW a byla navržena pro teplotu vratné teplé vody 80 °C. Tento teplotní rozsah byl také jedním z hlavních požadavků na novou, ekologickou technologii.

„Diskutovali jsme o našich požadavcích s několika instalačními společnostmi a všechny říkaly, že by nebylo možné systém dovybavit pomocí tepelných čerpadel,“ řekl James Watts, projektový manažer inženýrství v Hull University Teaching Hospitals NHS Trust. „Tým v ICS Cool Energy je vyvedl z omylu. Společnost ICS jasně vysvětlila výhody elektrifikace našeho vytápění, což zahrnovalo přidání kaskádového systému s tepelným čerpadlem i-FH a vícetrubkové chladicí jednotky do naší stávající instalace.“

Instalovaná vícetrubková jednotka ICS Cool Energy Aptus dokáže nabídnout současně až 574 kW chlazení a 695 kW vytápění, což umožňuje přechod od samostatného kotle a chilleru k jedné jednotce, čímž se sníží jak provozní náklady, tak i úspora energie. Jednotky jsou vybaveny dvěma zcela nezávislými vodními okruhy a zajišťují přesnou regulaci teploty jak pro odcházející chlazenou, tak pro teplou vodu. Pro výrobu teplé vody využívají jednotky obnovitelnou a rekuperovanou energii a mohou nahradit stávající kotelnu a chladicí systém na fosilní paliva, aby dodávaly chlazení i vytápění budovy bez přímých emisí skleníkových plynů.

Aby se teplota teplé vody zvýšila na úroveň 80 °C požadovanou nemocnicí, byla vícetrubková chladicí jednotka spárována s tepelným čerpadlem voda-voda i-FH o výkonu 429 kW. Zařízení i-FH může dodávat teplou vodu mezi 50 °C a 80 °C, s teplotami zdroje od +5 °C do +30 °C, což nabízí jedinečnou příležitost k přechodu na vytápění pomocí obnovitelných zdrojů energie.

Instalace a vedení potrubí pro tento projekt se ukázalo jako technicky složitý úkol, který vyžadoval změny v infrastruktuře a integraci nemocničních systémů chlazené vody a tepla. Dva ze starých chladičů byly odstraněny a plynové kotle byly dočasně ponechány pro případ nouze. Nemocniční systém správy budov (BMS) byl naprogramován tak, aby efektivně řídil staré a nové prvky chladicích a topných systémů.

„Tento projekt a významný pokrok v našem úsilí o dekarbonizaci byl umožněn díky vládním grantům, které Trust obdržel. To také vyžaduje, abychom spočítali a prokázali výsledné úspory,“ uvedl Alex Best. „Během prvních pěti měsíců provozu, od uvedení do provozu v říjnu 2022, klesla průměrná spotřeba plynu na vytápění o téměř 69 %. Nový systém prakticky převzal plné topné zatížení, přičemž kotle se spustily jen sporadicky. V únoru 2023 klesla spotřeba plynu na 40 748 kWh oproti 255 814 kWh o rok dříve a očekáváme, že bude klesat i nadále. Aspekt dekarbonizace projektu je dále posílen, protože elektrickou energii pocházející z naší solární elektrárny využíváme k napájení chladicích a topných jednotek.“

„ICS Cool Energy i-FH a vícetrubkové jednotky jsou příkladem vývoje produktů, které mohou vytvořit udržitelný sektor vytápění, přispět ke zmírnění změny klimatu a výrazně snížit uhlíkovou stopu budov a procesů,“ řekl Phil Ayres. „Je povznášející spolupracovat s partnery, jako je Hull Hospitals, a společně postavit udržitelnost do popředí a demonstrovat schopnosti nových technologií.“