Das 1837 gegründete Rush University Medical Center (RUMC) ist heute Chicagos zweitgrößtes Krankenhaus mit mehrstöckigen Gebäuden, die das medizinische Viertel der Stadt dominieren.
Die Herausforderung
Aber diese prestigeträchtige Lage warf Probleme auf, als das 11-stöckige Professional Building 2 des RUMC zwei veraltete Zentrifugalkühlmaschinen ersetzen musste. Die einzige Alternative schien darin zu bestehen, einen Kran eine belebte Straße hinunterfahren zu lassen, um die neuen Kältemaschinen durch das Dach herabzulassen. Doch eine einfache Operation machte es möglich, dass die Smardt Split-Shell-Kältemaschinen mit Danfoss Turbocor®-Kompressoren einfach mit einem Aufzug in den Technikraum im Penthouse hinaufgefahren werden konnten – eine Lösung, die die Installationskosten senkte und gleichzeitig die Energieeinsparungen erhöhte.
“In dem professionellen Gebäude wurden zwei wassergekühlte Zentrifugalkühlmaschinen mit fester Drehzahl und einer Kapazität von 300 Tonnen eingesetzt”, sagt Mike Scalleta, Leiter der mechanischen Systeme im RUMC. “Sie wurden installiert, als das Gebäude in den 1970er Jahren gebaut wurde. Folglich verbrauchten die alten Zentrifugalkühlmaschinen doppelt so viel Energie wie die effizienteren, drehzahlgeregelten Kühlmaschinen von heute. Es war an der Zeit, sie auszutauschen. Das Problem war, dass wir den Maschinenraum aufschneiden und einen Kran einsetzen mussten, um die konventionellen Ersatzkühler einzubauen.
Kunde | Medizinisches Zentrum der Rush-Universität (RUMC) |
Standort | Chicago, Illinois |
Industrie | Gesundheitsfürsorge |
Anwendung | Krankenhaus |
Produkt | Wassergekühlt 300 Tonnen |
Die Lösung
Glücklicherweise erfuhren wir, dass Smardt eine Lösung hatte. Die Smardt-Kältemaschine mit geteiltem Gehäuse und kompakten Danfoss Turbocor-Radialkompressoren konnte auseinandergenommen werden, um in unseren Lastenaufzug zu passen. Die Nutzung des Aufzugs würde die Beeinträchtigung des Gebäudes auf ein Minimum reduzieren und die Installationskosten senken, und die Effizienz einer Smardt-Kältemaschine mit variabler Drehzahl würde unsere Energiekosten drastisch senken.”
Die Energieeffizienz des Smardt-Kühlers erwies sich als großes Plus, das in einen kleinen Raum passte.
Laut Curt Bullock Jr. von Bullock, Logan and Associates, einem Vertreter von Smardt in Chicago, war der Unterschied zwischen der Smardt-Kältemaschine und der alten Zentrifugalkältemaschine wie Tag und Nacht. Als die alte Kältemaschine neu war, lag ihr integrierter Teillastwert (IPLV) bei 0,716 kW/Tonne, aber sie verwendete ölgeschmierte Lager. Da Öl die Wärmetauscherrohre mit der Zeit verschmutzt, war die tatsächliche Effizienz schlechter. “Im Vergleich dazu liegt der IPLV des Smardt-Kühlers bei 0,315 kW/Tonne.
57 Prozent effizienter”, sagt Bullock. “Das liegt zum Teil daran, dass es keine ölbedingten Wärmeübertragungsverluste und keine mechanischen Lagerreibungsverluste gibt. Ein weiteres energiesparendes Merkmal ist die Fähigkeit des Kompressors, sich automatisch an Bedingungen anzupassen, die nicht der Auslegung entsprechen. Der Danfoss Turbocor TT400 Verdichter kann seine Leistung auf 10 Prozent seiner Gesamtleistung herunterfahren. Durch die automatische Anpassung der Leistung an die Last reduziert der Kompressor seine Drehzahl, was ebenfalls den Energieverbrauch senkt.”
Aber all diese Effizienz würde nichts nützen, wenn die Kältemaschine nicht in den Maschinenraum passen würde. “Das Professional Building 2 liegt eingezwängt zwischen der Harrison Street, anderen Geschäftsgebäuden und den Bahngleisen im Medical District”, sagt Carl Wigginton, Vice President of Service bei Murphy & Miller, Inc. dem in Chicago ansässigen HLK-Unternehmen, das die Installation durchführte. “Es gibt keinen einfachen Zugang. Der Kran müsste etwa 100 Fuß hochfahren und dann weitere 100 Fuß bis zur Tür des Maschinenraums zurücklegen. Aber es gibt einen Lastenaufzug, der direkt in den Technikraum im Penthouse führt. So ist es viel einfacher – wenn eine Kältemaschine in den Aufzug passt. Das Leergewicht einer 300-Tonnen-Kältemaschine WA0962HG4 von Smardt beträgt etwa 8.500 Pfund – und sie ist so konstruiert, dass sie auseinandergenommen und leicht wieder zusammengebaut werden kann. . Die Demontage dauerte etwa einen halben Tag. Wir transportierten die Teile mit dem Aufzug zum Penthouse. “Der große Lastenaufzug des Gebäudes war für ein Gewicht von bis zu 7.000 Pfund ausgelegt. Eine herkömmliche 300-Tonnen-Zentrifugalkältemaschine würde leer etwa 12.000 Pfund wiegen. Folglich verbieten Gewicht und Größe die Benutzung des Aufzugs.
Reduzierung der Komplexität von Zentrifugalkompressoren mit ölfreien Magnetlagern.
Die Installation wurde auch deshalb vereinfacht, weil die Danfoss Turbocor Verdichter kein Ölmanagementsystem benötigen.
“In einem hermetischen Kompressor zirkuliert das Öl im Kältemittelgas. Um den Ölstand auf dem richtigen Niveau zu halten, verwendet das Ölmanagementsystem aufwendige Rohrleitungen, Ableiter und Steigleitungen. Aber Smardt-Kühlmaschinen vermeiden diese ganze Komplexität. Da die Danfoss Turbocor Zentrifugalwelle in einem Magnetfeld schwebt, wird kein Öl mehr benötigt.”
“Die Turbocor-Magnetlager von Danfoss verwenden eine digitale Steuerung, die Signale von 10 Sensorspulen verarbeitet”, sagt Rob Silecchia, Direktor für Anwendungen im Gesundheitswesen und in der Pharmazie bei der Smardt Chiller Group. “Wellenbewegungen von weniger als 0,00002 Zoll werden erkannt und das Magnetfeld wird so angepasst, dass die Wellenbahn beibehalten wird. Backup 9 / 9 AC316960753058 © Danfoss | DCS (LMT) | 2019.09 Kohle- oder Rollenlager werden nur verwendet, um die Welle zu halten, wenn der Kompressor abschaltet.” Die digitale Intelligenz des Danfoss Turbocor-Verdichters umfasst auch ein leistungsstarkes, aber benutzerfreundliches Steuerungssystem, das mit dem Smardt Chiller Controller verbunden ist. Die vollfarbige Steuerungsschnittstelle vereinfacht die Systemkonfiguration und die Inbetriebnahme über den Kühlerregler.
Ein weiterer Vorteil ist die Geräuscharmut des Smardt-Kühlers. “Bei einem Smardt-Kühler positionieren die Magnetlager die Welle so präzise, dass es kaum Geräusche oder Vibrationen gibt. Die Kältemaschine hat keine vibrationsdämpfenden Federn oder schalldämpfenden Decken. Als wir das erste Mal den Maschinenraum besuchten, um den Smardt-Kühler in Betrieb zu sehen, waren wir uns nicht sicher, ob er überhaupt läuft – so leise ist er im Vergleich zu unserem alten Zentrifugalkühler mit fester Drehzahl.”
Der berechnete Unterschied in der Effizienz bedeutete, dass die neue Kältemaschine während der achtmonatigen Kühlsaison etwa $12.000 mehr an Betriebskosten einsparte als die vorgeschlagene Ersatzkältemaschine. Im Vergleich zur alten Kältemaschine sparte die neue Smardt-Kältemaschine jedoch etwa $75.000,00 an jährlichen Betriebskosten. Wenn Sie die Einsparungen bei der Installation hinzurechnen, hat sich der Kostenunterschied zwischen der Smardt-Kältemaschine mit geteilter Schale und der konkurrierenden Kältemaschine bereits im ersten Betriebsjahr amortisiert.
Fazit
Angesichts der Vorteile bei der Installation, der Effizienz und der Akustik war es keine schwierige Entscheidung, als RUMC den Austausch seiner zweiten alten Zentrifugalkühlmaschine durch eine weitere Smardt-Kühlmaschine mit geteiltem Gehäuse nur drei Monate nach der Installation der ersten beschleunigte. “Die Smardt Kältemaschine läuft reibungslos und leise”, sagt Scalleta, “das ist uns wichtig, ebenso wie die Energie- und Wartungsvorteile. Alle Probleme mit Öl gehören der Vergangenheit an, denn es gibt kein Öl mehr.
Der Wartungsaufwand für diese Geräte ist sehr gering. Smardt und Danfoss haben ein sauberes, kompaktes Kühlerdesign entwickelt, das perfekt in unseren Betrieb passt.
