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Kälte temperaturgenau verteilen - Klinikum Kirchheim-Nürtingen: Kälteverteilung mit drei Temperaturstufen

Das Klinikum Kirchheim-Nürtingen stellt die leistungsfähige medizinische Versorgung für rund 200000 Menschen im südlichen Teil des Landkreises Esslingen sicher. Der Erweiterungsneubau übernimmt gleichzeitig die Funktion als zentrale Energieversorgung für sämtliche Gebäude des Klinikgeländes. In der Kälteverteilung sorgt die Zortström-Technologie durch hydraulische Entkopplung dafür, dass in allen Klinikgebäuden die Kälteabnehmer mit ihren jeweiligen Systemtemperaturen versorgt werden.

In der Technikzentrale für die Kältetechnik werden die Kältekreise für RLT-Anlagen und Gerätekühlung über einen dreistufigen Zortström versorgt.

Das Prinzipschema zeigt die Wirkungsweise der Zortström-Technologie für die Kälteverteilung. Der Schichtgleitraum dient als Pufferzone und übernimmt damit die Funktion einer hydraulischen Weiche.

 

Die Kälte- und Klimatechnik für den Erweiterungsneubau ist aus verschiedenen Kälteerzeugungsarten aufgebaut. Kühlung und Klimatisierung werden vorrangig über Freie Kühlung sowie über die Erdsonden des geothermischen Wärmepumpensystems betrieben, solange dies zur Deckung der Kühllasten ausreicht. Eine Kältemaschine mit 600 kW sichert die Kälteversorgung für den Sommerbetrieb und für ganzjährig zu versorgende Verbraucher. Eine reversibel arbeitende Sole/Wasser-Wärmepumpe mit 300 kW Kühl-/Heizleistung liefert den regenerativen Energieanteil. Die Nutzung von Geothermie über Erdwärmesonden dient im Sommer zur Kühlung des Neubaus über Thermische Bauteilaktivierung. Auf der Seite der Kälteverteilung sind RLT-Anlagen, Thermische Bauteilaktivierung sowie die Kühlung von medizinischen Anlagen und Geräten zu versorgen.

Mehrstufiges Sammel- und Verteilsystem

Um den unterschiedlichen Systemtemperaturen und hydraulischen Eigenschaften der eingesetzten Kälteerzeuger sowie der Kälteverteilsysteme gerecht zu werden, wurde das Sammel- und Verteilsystem von Zortström eingesetzt. In der Technikzentrale für Kälte- und Sanitärtechnik versorgt ein spezieller Verteiler mit drei Temperaturstufen die angeschlossenen Systemkreise für Kühlung und Klimatisierung. Die stufenweise Temperaturschichtung der Zortström-Technologie ermög­licht, alle Kreise von Energieerzeugern und Abnehmern mit ihren jeweiligen Systemtemperaturen und Massenströmen zu versorgen. Das Prinzip dieses patentierten Sammel- und Verteilsystems ist, durch die hydraulische Entkopplung auch bei wechselnden Lastsituationen für ausgeglichene Druckverhältnisse zu sorgen, ohne dass sich die angeschlossenen Kältekreise gegenseitig beeinflussen können. Durch den behälterförmigen Aufbau wirkt der Verteiler zugleich auch als hydraulische Weiche. Im Gegensatz zur hydraulischen Weiche sind innerhalb des Zortström-Verteilers die Temperaturstufen durch Einbauten voneinander getrennt, die aber zum Zweck des Druckausgleichs ein Überströmen ermöglichen.

Kälteverteilung muss geringe Temperaturdifferenzen einhalten

Die verschiedenen Systeme für Kälteerzeugung und Kälteverteilung erfordern eine Anlagenhydraulik, die in jedem Kreis den jeweils unterschiedlichen Massenströmen und Systemtemperaturen (6/12°C und 12/17°C) gerecht wird. Der dreistufige Zortström-Verteiler versorgt die SC-Netze (Sensible Cooler), die Kühlung von medizinischen Geräten (z.B. CT, MRT) sowie die RLT-Anlagen zur Raumklimatisierung. Die SC-Netze und Gerätekühlungen sind für 12/17°C ausgelegt und erlauben keine großen Abweichungen von den Auslegungs-Systemtemperaturen. An der mittleren sowie der unteren Verteilerebene sind die Kreise für die Raumklimatisierung über RLT-Anlagen angeschlossen. Der Zortström-Verteiler bewirkt durch die entsprechende Anbindung der Systemkreise an die jeweiligen Temperaturstufen (6/12/17°C), dass jeder Kälteerzeuger und -verbraucher mit den planmäßigen Systemtemperaturen versorgt wird.

Mehrstufige Verteilung mit konventionellem Verteiler nur mit viel Aufwand lösbar

Mit einem konventionellen Stangenverteiler wäre für die Installationen in der Technikzentrale des Klinikums Kirchheim-Nürtingen eine Aufteilung auf mehrere Verteilergruppen erforderlich geworden. Abgesehen vom erheblich größeren Platzbedarf, wäre damit jedoch die Flexibilität zur effizienten Nutzung unterschiedlicher Kälteerzeugungsarten, wie auch die bedarfsgerechte Versorgung von Abnehmerkreisen mit verschiedenen Systemtemperaturen, nur mit erheblichem regelungstechnischen Mehraufwand realisierbar gewesen. Die mehrstufige Ausführung des Heizungsverteilers ermöglicht darüber hinaus eine energetisch sinnvolle Nutzung der Abwärme aus der Kälteerzeugung: Die anfallende Abwärme wird in den Zortström-Verteiler eingespeist und zur Versorgung von Niedertemperaturkreisen genutzt.

Bilder: Zortea Gebäudetechnik GmbH

Kontakt: www.zortea.at

 


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