Modernizacja HyPerformance w centrum handlowym, Brazylia

Centrum handlowe Teresina, zlokalizowane w Teresina-PI, w północno-wschodnim regionie Brazylii, posiada dwie oddzielne instalacje wody lodowej, odpowiedzialne za klimatyzację całego budynku, nazwane Chiller Room 1 i 2. Przegląd opisany w niniejszym raporcie odnosi się do Chiller Room 2.

Chiller Room 2 obsługuje trzy główne obszary budynku: Poziom naziemny (rura 10"), poziom górny (rura 12") i strefa gastronomiczna (rura 6"). System jest podzielony na dwa zestawy agregatów chłodniczych: jeden z nich to para agregatów o wydajności 6000 MBtu/h (500TR) wyłącznie do obsługi poziomu naziemnego, a drugi to para agregatów o wydajności 9000 MBtu/h (750TR) do obsługi poziomu górnego i strefy gastronomicznej (Food Court).

Podczas fazy diagnostycznej, która miała miejsce między 10 września 2018 oraz 26 lutego 2019, możliwa była ocena i identyfikacja potencjalnych usprawnień oraz głównych przyczyn nieefektywności:

• Wystąpiły znaczne braki we wszystkich zebranych wskaźnikach z agregatu chłodniczego w stosunku do danych projektowych, które zdecydowanie przyczyniają się do niskiej efektywności energetycznej.
• Wartości ∆T parownika były znacznie niższe niż powinny, wskazując, jak duże obciążenie termiczne było usuwane w agregacie chłodniczym.
• Analiza Chiller Room 2 wykazała, że wystąpił 55,3% deficyt wydajności cieplnej, co oznacza, że Chiller Room wysyłał tylko 44,7% swojego potencjału chłodzenia do systemu wtórnego, jednocześnie zużywając 2,2 razy więcej kW/TR niż przewidywał projekt.
• Dodatkowo zaobserwowano, że system cierpi na "syndrom niskiej ∆T", czyli krótką różnicę temperatur pomiędzy wodą zasilającą i powrotną.
• Po obliczeniu zużycia energii w godzinach szczytu i poza szczytem okazało się, że centrum handlowe marnowało ponad 1,2 mln BRL, a wszystko to z powodu nieefektywności Chiller Room 2. 

Zespół inżynierów Grupo Pordeus we współpracy z IMI Hydronic Engineering wykonał następujące kluczowe działania, aby rozwiązać wszystkie błędy projektowe i operacyjne zidentyfikowane podczas tego badania oraz poprawić i zoptymalizować wydajność Chiller Room 2.

• W celu rozwiązania problemu mieszania wody zasilającej i powrotnej wymieniono pięć przepustnic na przepustnice z napędem silnikowym z siłownikami włącz/wyłącz lub proporcjonalnymi, w zależności od zastosowania logiki automatyzacji.
• Separatory powietrza i zanieczyszczeń zostały zainstalowane w każdym systemie wtórnym: Parter, górny poziom i strefa gastronomiczna (Food Court). Seria Zeparo ZIO i ZU oferuje proste, bezpieczne i skuteczne rozwiązanie problemów z powietrzem i zanieczyszczeniami w rurach przemysłowych bez użycia filtrów, które mogą być zatkane i wymagają regularnej konserwacji.
• Aby rozwiązać problem niezrównoważenia systemu, pierwszym działaniem było zainstalowanie zaworów równoważących na gałęziach wychodzących z Chiller Room 2. Wybrano zawory równoważące STAF-SG o precyzyjnych parametrach hydraulicznych do wielu zastosowań, w tym do układów chłodzenia. Zawory te posiadają punkty pomiaru ciśnienia i temperatury, w których zamontowano urządzenia do odczytu i monitorowania w czasie rzeczywistym i podłączono je do systemu BMS.
• Aby poprawić jakość i kontrolę dostaw wody, zawory TA-Modulator zostały zainstalowane w liniach zasilających wszystkich większych jednostek końcowych (AHU). Zawory te są niezależnymi od ciśnienia zaworami równoważącymi (PIBCV), które zapewniają stabilność przepływu projektowego i skuteczną kontrolę z wysokim autorytetem. Zawory te będą obsługiwane przez proporcjonalny siłownik TA-Slider i zapewnią bezpieczne, dokładne i wydajne działanie całego systemu hydraulicznego centrum handlowego, ponieważ będą one częścią złożonego systemu automatyki.
• Aby zoptymalizować wydajność i niezawodność systemu, wdrożono urządzenia Compresso Connect i Pleno Connect, które kontrolują i utrzymują prawidłowe ciśnienie, dodając znacznie więcej niezawodności. Compresso Connect posiada zbiornik wyrównawczy i jednostkę sterującą. Jest to kompaktowy i precyzyjny system ciśnieniowy z funkcją łączności, która umożliwia komunikację z systemem BMS w celu zdalnej obsługi i monitorowania. Pleno Connect to system uzupełniania wody, który działa z Compresso, zapewniając optymalną funkcjonalność zbiorników wyrównawczych poprzez ciągłe monitorowanie oraz wymianę wody.
• Zainstalowano czujniki temperatury i wilgotności odpowiedzialne za monitorowanie warunków otoczenia i przesyłanie tych informacji do systemu BMS, który będzie sterował wszystkimi wentylatorami PIBCV zainstalowanymi na centralach wentylacyjnych. W zależności od zapotrzebowania na moc chłodniczą, siłowniki uruchamiają zawory w celu zwiększenia lub zmniejszenia przepływu wody lodowej

Po sfinalizowaniu usługi możliwe było opracowanie oprogramowania do monitorowania i kontrolowania głównych parametrów pracy systemu w czasie rzeczywistym. Następnie, w oparciu o nowe rzeczywiste parametry, możliwe było ponowne obliczenie efektywności energetycznej i oszczędności oraz porównanie z danymi uzyskanymi podczas fazy diagnozy, co zostanie przedstawione w kolejnych rozdziałach.

Wyniki wykazały 67% redukcję zużycia energii elektrycznej do wygenerowania 1 TR w stosunku do danych diagnostycznych. Ponadto prace inżynieryjne zmniejszyły to zużycie o dodatkowe 28% w porównaniu z pierwotnym projektem.

Jest to świetny przykład, który pokazuje, jak współpraca IMI Hydronic Engineering z projektantami HVAC, audytorami energetycznymi i wykonawcami jest tak korzystna i skuteczna. Dostarczamy wysokiej jakości i niezawodne produkty z technologiami dopasowanymi do potrzeb. Ponadto oferujemy naszą specjalistyczną wiedzę w zakresie hydrauliki, aby przyjąć szerokie podejście do renowacji systemu w celu zapewnienia wyboru odpowiednich produktów i zapewnić prawidłową instalację i uruchomienie.