"Prírodné" tepelné čerpadlo rieši komplexné požiadavky na vetranie v medicínskych laboratóriách

Spoločnosti Systemair Germany a Menerga dodali udržateľné riešenie vetrania prispôsobené prísnym hygienickým požiadavkám laboratória IMD vo Frankfurte.

Laboratóriá IMD, Nemecko

Kľúčová úloha vetrania v lekárskych laboratóriách

Správne vetranie a presná teplota v miestnosti sú rozhodujúce pre zabezpečenie exaktných laboratórnych výsledkov.

Vysoké nároky na hygienu, výkon a dodržanie teploty

Najvyššia požiadavka na výkon technických zariadení. Tri rôzne laboratóriá s vysoko citlivými priestormi si vyžadujú tri oddelené vetracie systémy.

Energetická účinnosť

Inštalovaná VZT technológia má príkladné ekologické vlastnosti. Vetracie systémy sú vybavené EC ventilátormi s reguláciou otáčok, ktoré reagujú na požadovaný výkon vetrania.

Udržateľnosť

Spoločnosti Systemair a Menerga ponúkli ekologické riešenie využívajúce prírodné chladivá R290 (propán) a R718 (voda).

Úspešná spolupráca

Spoločnosť Menerga Nemecko realizovala systém vetrania v úzkej spolupráci so spoločnosťou Systemair GmbH Nemecko, ktorá dodala tepelné čerpadlo.

2022
Aplikácia

Udržateľné riešenie vetrania pre veľké lekárske laboratórium

Systemair a Menerga dodali

3 vetracie systémy a tepelné čerpadlo

Das IMD Labor Oderland verfügt über eine der modernsten Anlagen für mikrobiologische Untersuchungen in Europa. Hier entsteht eine erheblich Menge Maschinenabwärme. Für eine konstante Raumtemperatur sorgt in erster Linie eine Lüftungsanlage von Menerga mit adiabatischer Kühlung und einem E-Chiller mit Wasser als Kältemittel.
Spoločnosť IMD Labor Oderland má jedno z najmodernejších zariadení na mikrobiologické testovanie v Európe. Vzniká tu značné množstvo odpadového tepla zo zariadení. Konštantnú teplotu v miestnostiach zabezpečuje v prvom rade vzduchotechnické zariadenie od firmy Menerga s adiabatickým chladením a e-chiller s vodou ako chladiacim médiom.

Špecializované vetranie pre kritické laboratóriá

IMD Labor Oderland, veľké medicínske laboratórium vo Frankfurte, slúži ako centrálne kontaktné miesto pre približne 700 lekárskych ordinácií a zdravotníckych zariadení. Aby sa vyhovelo rastúcemu dopytu, laboratórium sa rozšírilo z 1 700 m² na 4 000 m² prestavbou bývalej bankovej budovy nachádzajúcej sa vedľa pôvodnej budovy.

Tento šesťpodlažný komplex poskytol potrebný priestor a umožnil inštaláciu troch vetracích systémov navrhnutých tak, aby spĺňali požiadavky laboratórií s rôznymi hygienickými nárokmi. Spoločnosť Menerga realizovala náročný systém vetrania, a pritom úzko spolupracovala s firmou Systemair, ktorá dodala tepelné čerpadlo.

Splnenie náročných hygienických požiadaviek

Náročné bolo zadanie, kde pomocou zariadení musel byť dodržaný environmentálny štandard pre EMAS validovanú prevádzku. Na to boli potrebné tri nezávislé VZT zariadenia. Tri rozdielne spôsoby laboratórnych analýz vykonávaných spoločnosťou IMD Labor Oderland si vyžadujú tri samostatné VZT zariadenia. Každá laboratórna oblasť - infekčná sérológia, mikrobiológia a molekulárna biológia - si vyžadovala úplne oddelené vetranie, aby sa zabránilo akejkoľvek krížovej kontaminácii. Na splnenie týchto požiadaviek spoločnosť Menerga nainštalovala pre každú oblasť samostatné vetracie systémy.

Laboratórium molekulárnej biológie, ktoré pracuje v podmienkach čistých priestorov, si vyžadovalo obzvlášť osobitný prístup. V tomto prípade nemie byť čerstvý privádzaný vzduch v žiadnom prípade kontaminovaný odvádzaným vzduchom. Pre tento priestor musela firma Menerga navrhnúť VZT zariadenie s hermeticky oddelenými prúdmi vzduchu. Konvenčné spätné získavanie tepla prostredníctvom protiprúdového výmenníka spätného získavania tepla ako pri ostatných zariadeniach v tomto prípade nebolo možné.

Tepelné čerpadlo SYSAQUA BLUE od spoločnosti Systemair poskytuje dodatočnú energiu na chladenie a vykurovanie potrebnú pre laboratórium molekulárnej biológie nad rámec energie získanej zo spätného získavania tepla z rekuperátora VZT zariadenia.

Systém vetrania s oddeleným výmenníkom

Rekuperácia tepla sa v tejto časti realizuje pomocou dvojice samostatných výmenníkov tepla v prúdoch odvádzaného a privádzaného vzduchu integrovaných do uzavretého systému. K systému vetrania bolo pripojené tepelné čerpadlo SYSAQUA BLUE od spoločnosti Systemair, ktoré dodáva dodatočnú energiu potrebnú nad rámec energie, ktorú poskytuje rekuperácia tepla vetracieho systému, čím sa zabezpečuje celoročná účinnosť.

Technické znalosti v praxi

Silas Jäger, produktový manažér pre chladiace systémy v spoločnosti Systemair, opisuje systém uzavretého okruhu nasledobne:

"Hydraulický modul, v ktorom cirkuluje zmes glykolu s prietokom 1 600 l/h, prenáša spätne získanú energiu z výmenníkov tepla v prúde odvádzaného/vyfukovaného vzduchu do výmenníka tepla v prúde vonkajšieho/privádzaného vzduchu. Množstvo spätne získanej energie, takže entalpie sa meria pomocou snímačov teploty a vlhkosti v prúde odsávaného vzduchu. Ak táto energia nepostačuje na dosiahnutie požadovanej teploty privádzaného vzduchu, prostredníctvom ventilu sa pridá ďalšia energia z okruhu tepelného čerpadla.

Hydraulický okruh SYSAQUA BLUE pracuje s prietokom 3 400 l/h a obsahuje 100-litrovú vyrovnávaciu nádrž na udržanie konštantného výkonu počas fázy odmrazovania. Táto konfigurácia zabezpečuje okamžité a nepretržité vykurovanie alebo chladenie, keď to signalizuje DDC riadenie vetracieho systému Menerga," vysvetľuje Jäger.

Chceme tiež zdôrazniť, že naše vetracie systémy sú vybavené EC ventilátormi s reguláciou otáčok, ktoré reagujú na požadovaný výkon vetrania prostredníctvom regulátorov objemového prietoku vzduchu v potrubí. Ak sa objemový prietok vzduchu zníži, tlak v potrubí sa zvýši. Ventilátory automaticky znížia otáčky až na 10% svojho maximálneho výkonu. Týmto spôsobom zostáva tlak v potrubí konštantný a nedochádza k plytvaniu energiou.

Gerhard Lohf
Servisný technik zo spoločnosti Menerga
Tepelné čerpadlo SYSAQUA BLUE využíva prírodné chladivo R290 (propán). V nepravdepodobnom prípade úniku v uzavretom chladiacom systéme by sa akýkoľvek unikajúci propán zriedil so vzduchom vo vnútri jednotky, čím by sa zabránilo vzniku horľavej zmesi.

Pozoruhodné výsledky dosiahnuté s prírodnými chladivami

Thomas Herfort, environmentálny a projektový manažér spoločnosti IMD Oderland, vyjadril mimoriadnu spokojnosť s používaním prírodných chladív a zdôraznil ich environmentálne výhody a súlad s udržateľnými postupmi.

Je to nielen cenný príspevok k životnému prostrediu, ale aj ekonomická výhoda vzhľadom na neustály nedostatok chladív poškodzujúcich klímu v dôsledku nariadenia o F-plynoch.

Thomas Herfort
Environmentálny a projektový manažér v spoločnosti IMD Oderland
Gerhard Lohf (vľavo), servisný inžinier spoločnosti Menerga, a Silas Jäger, produktový manažér spoločnosti Systemair, pri spoločnom uvedení do prevádzky. Bezproblémová spolupráca v rámci skupiny Systemair umožnila realizáciu komplexnej a ekologickej vetracej techniky.

Zvýšená účinnosť vďaka použitiu prírodných chladív

Používanie prírodných chladív má tiež pozitívny vplyv na účinnosť. Vo vetracích systémoch pre infekčné, sérologické a mikrobiologické laboratóriá sa na chladenie privádzaného vonkajšieho vzduchu používa nepriame adiabatické odparovacie chladenie. Ak kapacita odparovacieho chladenia nepostačuje, privádzaný vzduch sa ďalej ochladzuje a odvlhčuje v kombinovanom vykurovacom/chladiacom výmenníku, ktorý ako chladivo používa vodu (R718). Táto voda sa odparuje v uzavretom chladiacom okruhu v podmienkach vákua pri teplotách do 10°C.

Tepelné čerpadlo SYSAQUA BLUE od spoločnosti Systemair, ktoré je v uzavretej slučke pripojené k tretiemu vetraciemu systému pre laboratórium molekulárnej biológie, pracuje s propánom (R290) ako chladivom. V porovnaní so štandardnými jednotkami využívajúcimi R410A ponúka jednotka na báze propánu vyššiu účinnosť a výrazne širšiu prevádzkovú oblasť.

Tento projekt poukazuje na to, že elektrické tepelné čerpadlá na vykurovanie a chladenie sú kľúčovými technológiami pri prechode od fosílnych palív v stavebníctve. Spoločnosti Systemair a Menerga spoločne demonštrovali možnosti pokročilej, energeticky účinnej systémovej technológie využívajúcej prírodné chladivá na vetranie laboratórnych zariadení v IMD Labor Oderland vo Frankfurte.

Chcete sa dozvedieť viac?

Ak sa chcete dozvedieť viac o projekte alebo o našom sortimente tepelných čerpadiel, naši odborníci sa na vás tešia.

POLARIX, 50-80 kW • R290  • Jedno z najekologickejších tepelných čerpadiel na trhu
POLARIX
50-80 kW • R290 • Jedno z najekologickejších tepelných čerpadiel na trhu
SYSAQUA BLUE H, 35 kW - R290 - jedno z najekologickejších tepelných čerpadiel na trhu
SYSAQUA BLUE H
35 kW - R290 - jedno z najekologickejších tepelných čerpadiel na trhu