Fakultné nemocnice Hull University šetria energiu a znižujú emisie pomocou inovatívneho systému tepelného čerpadla

Viacrúrkové chladiče a tepelné čerpadlá ICS Cool Energy prevzali plynové kotly nemocnice, čím znížili spotrebu plynu vykurovacieho systému o takmer 69 % v prvých piatich mesiacoch prevádzky a pomohli nemocniciam Hull na ceste k uhlíkovej neutralite.

Hull University Teaching Hospitals (HUTH) NHS Trust spolupracoval so spoločnosťou ICS Cool Energy, medzinárodným lídrom na trhu, ktorý sa špecializuje na kompletné riešenia regulácie teploty pre aplikácie výrobných procesov a zariadení, na modernizácii a dekarbonizácii ich vykurovacieho systému pomocou najnovších technológií tepelného čerpadla a viacrúrkových chladičov.

Nový vykurovací systém Hull Royal Infirmary, ktorý bol uvedený do prevádzky v októbri 2022, je založený na viacrúrkovom chladiči Aptus ICS Cool Energy a tepelnom čerpadle i-FH , ktoré má prevziať plynové kotly.

Za prvých päť mesiacov prevádzky klesla priemerná spotreba plynu takmer o 69 % a vo februári 2023 dosiahla rekordné minimum 40 748 kWh – v porovnaní s viac ako 221 594 kWh vo februári 2022.

Projekt dekarbonizácie vykurovania nemocníc, ktorý zahŕňa prechod z plynových kotlov na obnoviteľné zdroje vykurovania, je súčasťou ich ambiciózneho záväzku Zero30 byť do roku 2030 uhlíkovo neutrálny. Ich úsilie o využívanie udržateľných technológií v budovách bolo mnohokrát ocenené priemyslom, vrátane získania ceny „Sustainable Achievement Award“ od Inštitútu zdravotníckeho inžinierstva a správy nehnuteľností (IHEEM) v roku 2021.

„Naše úsilie nás zaradilo medzi najzelenšie nemocnice v Spojenom kráľovstve a naším cieľom je stať sa jedným z prvých nemocničných trustov v Anglicku, ktorý dosiahne nulové emisie uhlíka do roku 2030, až o 15 rokov skôr, ako sú ciele stanovené ministerstvom zdravotníctva,“ povedal Alex Best, vedúci kapitálu v Hull University Teaching Hospitals NHS Trust. „Trust už urobil významný pokrok smerom k tomuto cieľu. Náš projekt s ICS Cool Energy a výmena plynových kotlov za tepelné čerpadlá je dôležitým míľnikom na našej ceste. Vytvorili sme tiež solárnu farmu s 11 000 panelmi, ktorá v súčasnosti vyrába dostatok energie na uspokojenie denných potrieb celej nemocnice.“

„Za posledných niekoľko rokov inovácie v oblasti chladenia a vykurovania nesmierne pokročili. Dnešné technológie ponúkajú významné environmentálne a energetické výhody v porovnaní s tými, ktoré majú nahradiť, ako je vykurovanie na fosílne palivá,“ povedal Philip Ayres, regionálny manažér predaja v spoločnosti ICS Cool Energy. „Keď sa Hull Hospitals obrátila na ICS Cool Energy s cieľom dovybaviť ich existujúci vykurovací systém, vedeli sme, že máme správne riešenia na zabezpečenie nízkouhlíkového tepla, ktoré je také kritické pre nemocničné oddelenia a divadlá.“

Pre nemocnicu je udržiavanie správnej teploty, vlhkosti a kvality vzduchu nevyhnutné na zabezpečenie pohodlných a zdravých podmienok pre starostlivosť o pacientov a pohodlie personálu po celý deň a noc. Teplá sanitárna voda je rovnako dôležitá pre čistenie a hygienu v nemocničnom prostredí. Existujúca tepláreň slúžiaca dvom oddeleniam, kancelárskym priestorom a siedmim operačným sálam v Hull Royal Infirmary bola založená na plynových kotloch s výkonom 650 kW a bola navrhnutá pre teplotu vratnej teplej vody 80 °C. Tento teplotný rozsah bol tiež jednou z hlavných požiadaviek na novú, ekologickejšiu technológiu.

„Diskutovali sme o našich požiadavkách s niekoľkými inštalačnými spoločnosťami a všetky hovorili, že nebude možné dovybaviť systém pomocou tepelných čerpadiel,“ povedal James Watts, manažér inžinierskeho projektu v Hull University Teaching Hospitals NHS Trust. „Tím v ICS Cool Energy dokázal, že sa mýlili. ICS jasne vysvetlil výhody elektrifikácie nášho vykurovania, čo zahŕňalo pridanie kaskádového systému s tepelným čerpadlom i-FH a viacrúrkovej chladiacej jednotky k našej existujúcej inštalácii.“

Inštalovaná viacrúrková jednotka ICS Cool Energy Aptus môže súčasne ponúknuť až 574 kW chladenia a 695 kW vykurovania, čo umožňuje prechod zo samostatného kotla a chladiča na jednu jednotku, čím sa znižujú prevádzkové náklady a šetria energia. Jednotky sú vybavené dvoma úplne nezávislými vodnými okruhmi, ktoré zaisťujú presnú reguláciu teploty pre chladenú aj horúcu vodu. Na výrobu teplej vody jednotky využívajú obnoviteľnú a rekuperovanú energiu a môžu nahradiť existujúci kotol a chladiaci systém na fosílne palivá, aby poskytovali chladenie a vykurovanie budovy bez priamych emisií skleníkových plynov.

Na zvýšenie teploty teplej vody na úroveň 80 °C požadovanú nemocnicou bol viacrúrkový chladič spárovaný s tepelným čerpadlom voda-voda i-FH s výkonom 429 kW. i-FH dokáže dodávať teplú vodu s teplotou medzi 50 °C a 80 °C s teplotou zdroja od +5 °C do +30 °C, čo ponúka jedinečnú príležitosť prejsť na vykurovanie obnoviteľnou energiou.

Inštalácia a vedúce potrubie pre tento projekt sa ukázali ako inžiniersky zložitá úloha, ktorá si vyžadovala zmeny v infraštruktúre a integráciu nemocničných systémov chladenej vody a tepla. Dva zo starých chladičov boli odstránené a plynové kotly boli dočasne ponechané pre prípad núdze. Nemocničný systém riadenia budov (BMS) bol naprogramovaný tak, aby efektívne riadil staré a nové prvky chladiacich a vykurovacích systémov.

„Tento projekt a významný pokrok v našom úsilí o dekarbonizáciu boli umožnené vďaka vládnym grantom, ktoré Trust získal. To si tiež vyžaduje, aby sme vypočítali a demonštrovali výsledné úspory,“ povedal Alex Best. „Počas prvých piatich mesiacov prevádzky, od uvedenia do prevádzky v októbri 2022, klesla priemerná spotreba plynu na vykurovanie takmer o 69 %. Nový systém prakticky prevzal plnú vykurovaciu záťaž, pričom kotly sa spúšťajú len sporadicky. Vo februári 2023 klesla spotreba plynu na 40 748 kWh v porovnaní s 255 814 kWh v predchádzajúcom roku a očakávame, že bude naďalej klesať. Dekarbonizačný aspekt projektu je ďalej posilnený, pretože elektrickú energiu pochádzajúcu z našej solárnej elektrárne používame na napájanie chladiacich a vykurovacích jednotiek.“

„ICS Cool Energy i-FH a viacrúrkové jednotky sú príkladom vývoja produktov, ktoré môžu vytvoriť udržateľný sektor vykurovania, prispieť k zmierneniu zmeny klímy a masívnemu zníženiu uhlíkovej stopy budov a procesov,“ povedal Phil Ayres. „Je povznášajúce spolupracovať s partnermi, ako sú Hull Hospitals, a spoločne klásť udržateľnosť do popredia a demonštrovať schopnosti nových technológií.“