Le défi
Cet emplacement prestigieux a posé des problèmes lorsque le bâtiment professionnel 2 de 11 étages du RUMC a dû remplacer deux refroidisseurs centrifuges vieillissants. Il semblait que la seule alternative était de déplacer une grue dans une rue bondée pour abaisser de nouveaux refroidisseurs à travers le toit. Une intervention chirurgicale simple a permis aux refroidisseurs à double coque Smardt équipés de compresseurs Danfoss Turbocor® de prendre simplement un ascenseur jusqu’à la salle mécanique du penthouse, une solution qui réduit les coûts d’installation tout en augmentant les économies d’énergie.
« Le bâtiment utilisait deux refroidisseurs centrifuges refroidis à l’eau à vitesse fixe de 300 tonnes », explique Mike Scalleta, responsable des systèmes mécaniques chez RUMC. « Ils ont été installés lorsque le bâtiment a été construit dans les années 1970. Par conséquent, les anciens refroidisseurs centrifuges consommaient deux fois plus d’énergie que les refroidisseurs à vitesse variable plus efficaces d’aujourd’ hui. Il était temps pour eux de partir. Le problème était que nous devions ouvrir la salle mécanique et utiliser une grue pour faire tomber les refroidisseurs de remplacement conventionnels.
Client | Centre médical universitaire Rush (RUMC) |
Emplacement | Chicago, Illinois |
Industrie | Santé |
Application | Hôpital |
Produit | Refroidissement par eau 300 tonnes |
La solution
57 pour cent plus efficace », dit Bullock. C’est en partie parce qu’il n’y a pas de pertes de transfert de chaleur liées à l’huile et pas de pertes par frottement mécanique des roulements. Une autre caractéristique d’économie d’énergie est la capacité du compresseur à s’ajuster automatiquement aux conditions hors conception. Le compresseur Turbocor TT400 de Danfoss peut réduire sa capacité à 10 % de sa capacité totale. En adaptant automatiquement la capacité à la charge, le compresseur réduit sa vitesse, ce qui réduit également la consommation d’énergie.
Mais toute cette efficacité ne servirait à rien si le refroidisseur ne rentrait pas dans la salle mécanique. L’édifice Professional Building 2 est pris en sandwich entre Harrison Street, d’autres bâtiments professionnels et des lignes de chemin de fer dans le district médical », explique Carl Wigginton, vice-président du service de Murphy & Miller, Inc., la société de sous-traitance CVC basée à Chicago qui a géré l’installation. « Il n’y a pas d’accès facile. C’est une grande portée — la grue devrait venir dans environ 100 pieds, puis se déplacer encore 100 pieds à la porte de la salle mécanique. Mais, il y a un ascenseur de fret qui va directement à la salle mécanique située au penthouse. C’est tellement plus facile de cette façon — si un refroidisseur peut tenir dans l’ascenseur. » Le poids à vide d’un refroidisseur WA0962HG4 Smardt de 300 tonnes est d’environ 8 500 livres — et conçu pour être démonté et facilement remonté. Le démontage a duré environ une demi-journée. Nous avons transporté les pièces par ascenseur jusqu’au penthouse. « Le grand ascenseur de fret de l’immeuble pouvait contenir jusqu’à 7 000 livres. Un refroidisseur centrifuge conventionnel de 300 tonnes pèserait environ 12 000 livres à vide. Par conséquent, le poids et les dimensions interdisent l’utilisation de l’ascenseur.
L’installation a également été simplifiée car les compresseurs Danfoss Turbocor ne nécessitent pas de système de gestion de l’huile.
Dans un compresseur hermétique, l’huile circule dans le gaz réfrigérant. Pour maintenir l’huile à des niveaux appropriés, le système de gestion de l’huile utilise des tuyaux, des pièges et des colonnes montantes élaborés. Mais les refroidisseurs Smardt évitent toute cette complexité. Parce que l’arbre centrifuge Danfoss Turbocor se soulève dans un champ magnétique, le besoin d’huile est éliminé. »
« Les paliers magnétiques Danfoss Turbocor utilisent un contrôleur numérique qui traite les signaux provenant de 10 bobines de capteurs », explique Rob Silecchia, directeur des applications médicales et pharmaceutiques chez Smardt Chiller Group. Des mouvements d’arbre de moins de 0,00002 pouce sont détectés et le champ magnétique est ajusté pour maintenir l’orbite de l’arbre. Sauvegarde 9 / 9 AC316960753058 © Danfoss | DCS (LMT) | 2019.09 Les roulements à rouleaux ou à carbone ne sont utilisés que pour maintenir l’arbre lorsque le compresseur est hors tension. » L’intelligence numérique du compresseur Danfoss Turbocor intègre également un système de contrôle puissant mais convivial qui s’interface avec le contrôleur de refroidisseur Smardt. L’interface de commande en couleur simplifie la configuration et la mise en service du système via le contrôleur du refroidisseur.
Un autre avantage est la tranquillité du refroidisseur Smardt. « Avec un refroidisseur Smardt, les paliers magnétiques positionnent l’arbre de façon si précise qu’il n’y a guère de bruit ou de vibration. Le refroidisseur n’a pas de ressorts amortisseurs de vibrations ni de couvertures insonorisantes. En fait, lorsque nous avons visité la salle mécanique pour la première fois pour voir le refroidisseur Smardt en fonctionnement, nous n’étions pas sûrs qu’il fonctionnait — c’est très silencieux contrairement à notre ancien refroidisseur centrifuge à vitesse fixe. »
La différence d’efficacité calculée signifiait qu’au cours de la saison de refroidissement de huit mois, le nouveau refroidisseur a économisé environ 12 000 $ de plus en coûts de services publics que le refroidisseur de remplacement proposé. Cependant, par rapport à l’ancien refroidisseur, le nouveau refroidisseur Smardt a permis d’économiser environ 75 000$ en coûts d’exploitation annuels. Lorsque vous ajoutez les économies d’installation, la différence de coût entre le refroidisseur Smardt à double coque et le refroidisseur concurrent s’est payée au cours de la première année d’exploitation.
Conclusion
Combinant l’installation, l’efficacité et les avantages acoustiques, ce n’était pas une décision difficile lorsque RUMC a accéléré le remplacement de son deuxième ancien refroidisseur centrifuge par un autre refroidisseur Smardt à double coque trois mois seulement après l’installation du premier. « Le refroidisseur Smardt fonctionne en douceur et silencieusement », explique Scalleta. C’est important pour nous, tout comme les avantages en matière d’énergie et de maintenance. Tous les problèmes avec le pétrole sont une chose du passé, parce qu’il n’y a pas de pétrole.
Il y a très peu d’entretien avec ces unités. Smardt et Danfoss ont créé un refroidisseur propre et compact qui s’intègre parfaitement dans nos opérations.
