Museum of New Zealand Te Papa Tongarewa Optimierung der Anlage und Upgrade der Kühlanlage
Das Museum of New Zealand Te Papa Tongarewa befindet sich an der Wellington Waterfront und ist ein wichtiges Wahrzeichen der Hauptstadt.
Das beeindruckende Gebäude, das von Jasmax Architects entworfen wurde, ruht auf 152 Basisisolatoren und ist so konzipiert, dass es die Bewohner und die Sammlungen vor einem Erdbeben schützt, das einmal in 2000 Jahren eintritt. Seit seiner Eröffnung im Jahr 1998 hat Te Papa jährlich rund 1,5 Millionen Besucher verzeichnet.
Kunde | Museum von Neuseeland Te Papa Tongarewa |
Standort | Wellington, Neuseeland |
Industrie | Kunst und Freizeit |
Anwendung | Bürogebäude |
Produkt | 2x 2000kW SMARDT WB190 Wassergekühlte Kältemaschinen |
Das Ziel
Das zentrale Kühlwassersystem in Te Papa hatte das Ende seiner Lebensdauer erreicht, und die Kältemaschinen und Kühltürme sollten ersetzt werden. Die ursprünglichen Kältemaschinen verwendeten ein veraltetes Kältemittel und waren im Vergleich zur modernen Kältetechnik ineffizient.
Das Ziel des Kunden war es, ein Kühlwassersystem zu implementieren, das die Energieeffizienz maximiert, die Betriebskosten senkt und einen Upgrade-Pfad bietet, der den zukünftigen Übergang zu neuen Kältemitteln mit geringerem Treibhauspotenzial (GWP) wie 1234ze ermöglicht.
Die Herausforderung
Eine zentrale Herausforderung bei diesem Projekt war die Bereitstellung von zwei neuen hocheffizienten Kältemaschinen mit einer kombinierten Kühlleistung von 4000 kW bei gleichzeitiger Senkung des Pumpenleistungsbedarfs des Systems. Darüber hinaus musste die neue Anlage den Wasserverbrauch des Kühlturms minimieren und das Legionellenrisiko verringern. Das Projekt erforderte auch eine Lösung zur Optimierung der Kühlwasseranlage, um sicherzustellen, dass diese mit der maximal erreichbaren Effizienz betrieben wird.
zDa das Gebäude während der Renovierung noch bewohnt war, musste die zentrale Anlage aufgerüstet und das Optimierungssystem in das bestehende Gebäudemanagementsystem (BMS) integriert werden. Daher war ein gemeinschaftlicher Ansatz für die Inbetriebnahme und die Feinabstimmung des Systems erforderlich, wobei gleichzeitig sichergestellt werden musste, dass der tägliche Betrieb dieses geschäftigen Museums nicht beeinträchtigt wurde.
Die Lösung
Das Projekt umfasste eine Reihe von Aspekten, darunter:
- Umstellung des Hydrauliksystems von einer konstanten primären/variablen sekundären Konfiguration auf ein System mit variablem primären Durchfluss, wodurch der Energiebedarf der Pumpen reduziert wurde.
- Ersatz der ursprünglichen Kühltürme durch Verdunstungskühler mit geschlossenem Kreislauf zur Senkung des Wasserverbrauchs, des Legionellenrisikos und des Verschmutzungspotenzials des Kondensatorwassers.
- Installation und Inbetriebnahme eines ganzheitlichen Kaltwasser-Optimierungssystems zur Maximierung der Anlageneffizienz.
- Die Konzentration des Kunden auf die Minimierung der Betriebskosten über die gesamte Lebensdauer erforderte hocheffiziente Kältemaschinen in Kombination mit einem speziellen System zur Optimierung der zentralen Kaltwasseranlage, um sicherzustellen, dass unter allen Betriebsbedingungen eine maximale Effizienz erreicht werden kann.
- Für dieses Projekt wurde eine SMARDT Kühllösung mit einem CPECS Synergy Plant Optimization System ausgewählt, da die erreichbare Gesamteffizienz und die einfache Integration mit dem bestehenden BMS am besten waren.
Kühlschränke
Zwei wassergekühlte SMARDT WB190 2000kW Kaltwassersätze waren die ideale Lösung für diese große Anwendung. Diese SMARDT-Kühlmaschinen verwenden Turbocor® magnetische, ölfreie Zentrifugalkompressoren, um die höchste IPLV-Energieeffizienz und die niedrigsten Betriebskosten in ihrem Leistungsbereich zu erreichen.
Die SMARDT Turbocor®-Kältemaschinen boten eine erhebliche Verbesserung der Energieeffizienz gegenüber den ursprünglichen R22-Kolbenkältemaschinen, die ersetzt wurden.
Eine SMARDT Central Plant Energy Control System (CPECS) Synergie-Optimierungslösung wurde integriert, um die maximale Gesamtsystemeffizienz aus den aufgerüsteten Geräten herauszuholen.
CPECS berücksichtigt alle Aspekte des Kaltwassersystems und optimiert den Betrieb der Kältemaschine, des Kühlturms und der Kondensatorpumpe, um den höchsten Coefficient of Performance (COP) in Echtzeit zu erreichen. CPECS geht über den traditionellen BMS-Steuerungsansatz für eine zentrale Kaltwasseranlage hinaus, indem es sichere Betriebsgrenzen definiert und gleichzeitig eine optimale Systemeffizienz erzielt.
Um dies zu erreichen, interagiert CPECS mit dem bestehenden Siemens Building Management System. Das System empfängt ständig Live-Betriebsdaten und liefert optimierte Steuersollwerte, die das BMS ansteuern kann. Das BMS steuert dann die Feldgeräte, um die optimierten Geschwindigkeits- und Sollwerte zu erreichen.
Neben dem Aspekt der Optimierung bietet CPECS auch eine Plattform für die laufende Überwachung und Überprüfung der Gesamtleistung. Das System ist so konfiguriert, dass es monatlich automatische Leistungsberichte für den Kunden erstellt.
Das Ergebnis
Te Papa hat eine signifikante Reduzierung des Stromverbrauchs im Gebäude beobachtet, die auf das modernisierte Kühlwassersystem zurückzuführen ist. Seit Mai 2019 hat die CPECS-Überwachungs- und Verifizierungskomponente einen durchschnittlichen Gesamtsystem-COP von 6,0 gemeldet.
Die Berechnung des COP der Gesamtanlage berücksichtigt:
Die gesamte vom System erzeugte thermische Kühlenergie,
Die gesamte vom System verbrauchte elektrische Energie (Kältemaschinen, Kühltürme, Kondensatorwasserpumpen und Kaltwasserpumpen).
