大连市妇女儿童医疗中心 辽宁省大连市 116033
摘要:随着医疗卫生事业的快速发展,医院建筑规模不断扩大,医患人员对医疗环境的要求不断提高,暖通空调系统已经成为了医疗机构的建筑“标配”。建筑能耗中60%来自空调系统,所以集中空调系统是否合理运行,直接影响到医院的经济效益;此外,绿化灌溉、照明用电等等也是医院能源消耗大户,因此,在低碳环保背景下开展医院节能工作意义重大,开展这方面的节能降耗改造已然成为各单位的工作重点。
关键词:医院;暖通空调系统特点;节能改造
引言
我国暖通空调能耗约占建筑总能耗的55%。特别是在炎热的夏季,用户的制冷需求直线上升,空调负荷投入大,如果不能在空调负荷的控制中有效应用节能技术,会加大电能以及煤炭等能源的消耗,加重环境污染问题。对当前的暖通空调节能技术的研究现状进行总结发现,我国暖通空调节能技术应用前景广阔、市场良好,应用节能技术可以降低20%~35%暖通空调能源消耗,在保证人们需求的基础上缓解我国的能源危机,实现节能减排的目标。
1医院暖通空调系统特点
1)医院作为重要的特殊公共建筑,其人员密集,不同人员对环境要求也不一样,如手术室、重症监护室、分娩室等对洁净度、风速、风压温湿度等参数有明确要求;而信息数据机房及大型医疗设备等对空调系统运行稳定性要求较高,系统一旦出现故障,就会对设备造成损坏影响到医疗工作的开展。住院病房及行政办公楼空调系统的要求相对灵活,满足日常采暖及制冷要求即可。以山西白求恩医院为例,中央空调系统分门诊、医技住院、教学、行政和洁净共5个区。
2)由于医疗服务的特殊性,医院空调系统需要不间断运行,而且必须稳定可靠。门诊、住院病房及行政办公区夏季运行4个月,冬季运行6个月;手术室等洁净区域需要365d常年运行。系统大、分区多、运行时间长,是医院空调系统的特征,鉴于此,医院的建筑能耗远高于其他公共建筑,电能又是医院最主要的能耗类型,大部分医院年度电费少则百万元多则上千万元,而电能结构分布方面,其最主要的消耗来源均为各类空调设备,不同的是老医院以各类分体式空调为主,新建医院以集中空调为主,据统计,空调耗电已经占到医院整体电能消耗的40%左右,暖通空调系统电耗绝对是医院的“电能消耗大户”,因此,在保证系统稳定运行的基础上,探索暖通空调系统能源管控模式和优化运行方案就显的尤为重要,是控制医院电能成本的关键,是医院开展节能工作的重点研究方向,节能潜力巨大。
2医院暖通空调系统节能改造原则
其一,回收原则。在建筑工程暖通空调内部之中,有很多零件或部件自身都具备或可起到重要作用,因此,对这种自身作用较大的零件或部件,一定要有针对性地回收,并于回收之后,可以通过重新加工与调整实现循环利用的目的。在实际回收暖通空调中重要零件与部件时,一定要明确区分回收和回用之间的差别,所以这种回收原则并非是没有任何基础与底线,十分随意且规模较大地回收暖通空调中重要零件与部件,在落实回收原则时需要根据零件类型进行合理回收。其二,循环原则。循环原则是以回收原则作为基础的,主要是指在通过回收原则将暖通空调中重要部件与零件回收以后,针对回收零件展开进一步处理,这样便可大幅增加能源在暖通空调中的利用率。简单来讲就是针对暖通空调中没有应用或已经报废的重要零件,展开进一步加工处理,促使没有应用或已经报废的重要零件可在建筑工程暖通空调之中循环应用,循环原则可以有效减少回收原则落实时所耗成本,同时增加暖通空调的经济效益与社会效益。
3医院暖通空调系统节能改造
本篇文章以某市公共卫生医院为例,分析该院的暖通空调节能改造思路,该医院在进行暖通空调系统的节能改造时,主要针对病房的舒适性空调、手术室的空调通风、办公室的舒适性空调以及防排烟进行节能改造。
3.1变流量空调水系统
医院的检验科和手术室属于封闭的科室,对舒适度和温度要求较为特殊,因而可能会出现暖通空调系统没有办法满足除湿和冷降温时间比较早的目标,这就意味着需要提前运行制冷机组,进而增大耗能。对于医院的检验科和放射科等科室来说,由于医疗设备独特的属性,因而存在较大的制冷和降温需求,需要全年运行制冷降温系统。因而空调暖通系统的水系统在实际的运行期间,实际负荷要远远小于设计值,输送系统存在着比较高的能耗问题。针对这个问题,可以从两个方面对水系统进行改造,将其分为冷热源侧和负荷侧,前者采取普通的定流量泵,在负荷侧,可以按照实际的需求,比方说检验科和放射科,可以使用多台普通的水泵,也可以使用变频水泵,打造变流量空调水系统。在选择设备期间,需选用那些自动化程度比较高的设备,可以按照实际的需求合理调整运行的时间,在医院的ICU设备机房或者是信息设备机房可以多添置一些多联机组,提供制冷功能和制热功能。
3.2空调末端节能控制措施
首先,需要扩大单台冷机的制冷范围。在7月和8月,室外的温度比较高,考虑到医院的特殊功能需求,在5月到9月期间需运行暖通空调系统的制冷机组。可以使用DN250的管道井将暖通空调系统的分水器和集水器连接在一起,在夏季最炎热的时候,病房的3到5层和6到7层采取独自供冷的措施,在5月、6月和9月,病房需共用系统的制冷机组。在节能改造后可明显改善单台制冷机的制冷效果。其次,清洗制冷主机。分析医院暖通系统中冷凝器和蒸发器的运行情况可以发现,由于冷凝器的换热效果不理想,因而影响到了冷水机组的运行效率。为此,可以每年清洗一次制冷主机与冷却塔,及时检修和更换填料片,当冷凝器的温度趋近为1.4到1.7摄氏度时,会大幅提升换热器的换热效率,可以实现节能改造的目标。最后,可以在暖通空调系统中引入气候补偿器,通过感应外界的温度智能调节供回水的流速以及混合比例,动态控制换热站的供热量,根据气候季节以及温度变化情况,适当进行气候补偿,即满足了人们的制冷和供暖需求,同时也能够有效达到节能作用,满足节能的目标。
3.3提高能源输送效率
简单地说就是提高水泵轴以及风机的功率,为了达到这一目的,可以采取减小流量、控制流速、使用更高比热容的介质等方法。第一,减小流量,整改的思路主要是提升温度差,控制水流量和送风量,对于医院的暖通空调系统来说,冷却水和冷冻水之间的温差是5摄氏度,需要调整为8摄氏度,送风的温差需要调整到10摄氏度。不仅如此,设计医院的暖通空调系统时,还应当按照医院的具体需要,适宜地使用管径比较小的水管和风管。第二,控制流速。需要在满足医院室内空气质量的基础上适宜地调整介质流速,在保证参数安全的情况下适度减小流速,确保空调系统的平稳运行。第三,根据集中冷热源的理念,需尽量把机房的冷冻水送达不同的空调分区,借助风机盘等一系列末端设备处理空气,降低建筑的能耗。
结语
医院能耗管理是一项系统工程,做好开源节流是工作的关键,科学合理评估,选择适合医院自身发展的节能项目是必要手段,通过科学管理、反复实践,从点滴做起,管理节能和技术改造节能同时开展,更能有效降低医院能耗。
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