Nemocnice v Hullu šetří energii a snižuje emise díky modernizovaným tepelným čerpadlům

Vícetrubkové chladicí jednotky a tepelná čerpadla ICS Cool Energy převzaly místo plynových kotlů nemocnice, snížily spotřebu plynu topného systému o téměř 69 % v prvních pěti měsících provozu a pomohly nemocnici Hull Hospital na cestě k uhlíkové neutralitě.

Výzva

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.

Fakultní nemocnice Hull University Teaching Hospitals (HUTH) NHS Trust hledala nejlepší způsob, jak dovybavit a dekarbonizovat svůj topný systém pomocí nejnovějších technologií tepelného čerpadla a vícetrubkových chladicích jednotek.

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.

Řešení

Philip Ayres, regionální manažer prodeje ve společnosti ICS Cool Energy: „V posledních několika letech 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. Když se nemocnice Hull Hospitals obrátily 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 ”.

Nový topný systém nemocnice Hull Royal Infirmary je založen na vícetrubkovém chladicím zařízení Aptus ICS Cool Energy a tepelném čerpadle i-FH , které má nahradit plynové kotle.

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.

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

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 chladicích boxů 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.

Výsledky

Od svého uvedení do provozu v říjnu 2022 převzal nový systém prakticky plné topné zatížení a kotle se spouštěly jen sporadicky. 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.

Alex Best, vedoucí kapitálového oddělení fakultních nemocnic Hull University NHS Trust: Tento projekt a významný pokrok v našem úsilí o dekarbonizaci byl umožněn díky vládním grantům, které Trust obdržel. Aspekt dekarbonizace projektu je dále posílen, protože elektrickou energii pocházející z naší solární elektrárny využíváme k napájení chladicích a topných jednotek.

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.

Alex dále vysvětluje: „Naše úsilí nás řadí 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. Trust již dosáhl významného pokroku 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.“

Philip Ayres, regionální manažer prodeje ve společnosti ICS Cool Energy: „ICS Cool Energy i-FH a vícetrubkové jednotky jsou příkladem vývoje produktů, které mohou vytvořit udržitelný sektor vytápění, přispět ke zmírnění změny klimatu a masivně snížit uhlíkovou stopu budov a procesů. Je povznášející spolupracovat s partnery, jako je Hull Hospitals, a společně postavit udržitelnost do popředí a demonstrovat schopnosti nových technologií ”.