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摘要:我国国民经济的发展不仅会受到发展规划的直接作用,更与能源消耗量密切相关,因此,建设能源节约型社会将成为影响我国各项事业发展的重要指标。现阶段,患者数量呈现年轻化趋势,再加之患者数量不断增加,营造舒适、良好的医院环境逐渐成为推动医院发展的关键点,这就使得中央空调的使用量逐年增加,一旦其运行效率下降,医院的整体能耗量就会随之上升,因此,医院建筑节能应当从提高医院中央空调运行效率入手。以医院中央空调低碳节能技术为基准开展改造工作,不仅能够满足医院日常冷热风传送需求,更能降低医院整体能耗量,后勤资源也得到了充分保障。
关键词:医院中央空调低碳节能技术改造措施
引言
医院运行中,能源消耗最大的设备就是空调系统,空调的能源消耗量大于医院耗能总量的1/2。医院的空调系统与民用空调系统、其他公共场所的空调系统还存在着一定的差别,例如在手术室设置的空调为功能性空调,为了满足手术的要求,需要24h不间断运行。门诊楼的空调为工艺型,如果来医院就诊的人员数量较多,则设备的运转负荷就相对大一些,如果人员密度较小,则空调运转负荷将会降低。住院部设置的空调为舒适性的,由于住院患者加上陪护家属的数量较多,所以空调运转能耗较大。如果不对空调的功能与性质进行明确区分,单单凭借每平方米的耗能量来计算空调的总能耗,是十分不合理的。随着医学技术的进步,医院制度与管理方式的改进,再采用传统的能耗计算方法来计算现阶段医院的能源消耗已经不再合理,需要依据医院所用设备以及系统的实际状况,重新进行能源消耗的计算,来反映医院的能源消耗状况。医院中央空调节能改造工作需要从3个环节着手,分别为机房系统、末端系统、智能信息系统。
1医院中央空调低碳节能改造中存在的一些问题
1)冷却水系统存在不足医院冷却水系统设计中,主要是按照最大换热量来确定冷却水系统的容量,在环境温度较高、同时内部空调全开的情况下,选取安全系数来设计中央空调。根据季节变化、气温变化,开机数目的不同,来设定中央空调的实际换热量,但是在实际工作中,出现了实际换热量小于设计值的情况,因为中央空调电机容量与实际负荷不符,因此导致了中央空调无法正常运行,冷却水流量变小,同时交流电机的转速不可调节,导致大量能源浪费。2)系统配置不合理在设计中央空调的过程中,对系统的配备不够合理,相关人员自身的设计理念不够创新,在设计中央空调系统的环节,不能对其进行有效配备、设计,设计出来的中央空调系统与实际情况不相符,不能发挥出空调系统的主要功能,不仅无法保证整个系统的正常运行,还造成电能损耗严重。
2医院中央空调节能改造分析
2.1末端侧改造方案
在整个建筑物内暖通空调系统的运转是随着建筑物内的冷负荷,以变化的冷冻水水温和流量的方式传递到冷源系统,最终表现在冷冻机的负荷上;因此末端环境对冷源(热源)的需求量直接联动着影响冷冻水泵的负荷。然而冷冻机所需输出功率大小的依据,却取决于出、回水温度的高低,如果末端的精准变流量温度控制系统,能将环境温度控制得很精准,不会浪费冷源。因此回水温度才会降低,回水温度越低,出水的温度就越低,因此冷冻机就不需要做太大的功率输出;联动着冷却水系统的水泵、水塔电机及冷冻水泵、区域水泵都可以达到卸载的节能效益。暖通空调系统中浪费能耗最大的源头是环境温度的设定与控制。根据国家能源部的资料报告:空调环境在24~28℃之间,环境温度每升高一度就可以节省系统6%的能源,因此在2006年6月中央政府明文规定政府机关及公共场所的空调环境温度必须设定在26℃的恒温或是(26±0.5)℃(夏天制冷26℃;冬天制热20℃)。
要达到把环境温度设定在26℃,又可以让环境中的人感到舒适的先决条件:精准变流量温度控制系统必须有能力将环境温度控制在26℃的恒温或是(26±0.5)℃。这样的控温精度对于现在一般机械式(双金属片的温度传感器)或是感温器设置在操作面板上的传统温控器所不能达到的,这是因为:⑴变压器工作温度高达45℃会影响温度传感器的感温;⑵感温器置放的位置在墙边上,属于回风死角,无法感测精准的室内温度。这些传统的温控器对环境温度的控制精度大约在±2℃以上,也就是说当设定温度为26℃时,环境温度可能会在24~28℃(甚至更大)的范围内变化,因此以往一般空调温度会常常设定在23℃(很多项目用的老式的机械式温控器,经常设定在20℃以下)就不足为奇了,这样恶性循环所浪费能源的代价就非常的大。
2.2中央负荷跟踪监控节能控制系统
中央负荷跟踪监控节能控制系统包括中央负荷跟踪监控系统以及水泵变频节能控制系统。中央负荷跟踪监控节能控制系统中中央负荷跟踪监控系统用于计算负荷大小,跟踪负荷发出控制指令,对冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机、采暖泵、采暖水换热器蒸汽调节阀、卫生热水泵、卫生热水换热器蒸汽调节阀、等进行优化控制。水泵变频节能控制柜用于接收中央负荷跟踪监控系统的指令,按负荷大小改变水泵供电频率,实现节能。(1)中央负荷跟踪监控系统包括中央控制器、中央监控电脑、温度模块、压力模块、负荷跟踪系统、运行记录计时系统、负荷分析系统等;该部分实现人机交流,监控中央空调系统的运行情况,实时检测中央空调负荷的变化,计算实时负荷下所需的冷冻水、冷却水和采暖水流量,并给冷冻水泵、冷却水泵和采暖水泵变频节能控制系统柜以及冷却塔风机发出控制指令;根据采暖负荷和卫生热水负荷控制蒸汽调节阀的开度。(2)中央空调负荷跟踪变频节能控制系统设备包括中央空调负荷分析跟踪控制系统柜1台,冷冻水泵变频节能控制柜1台(控制3台75kW冷冻水泵),冷却水变频节能控制系统柜1台(控制3台75kW冷却水泵),采暖节能控制柜1台(控制3台15kW采暖水泵),冷却塔风机变频节能控制柜1台(控制6台15kW风机)。
2.3建立机房控制系统
(1)在分水器和集水器中安装压力传感器,在进水管路安装流量检测设备,在水流量较低的状态下,结合供水和回水的压力差,保证泵可以实现自动变频运转,使水泵的能耗降低。(2)将电动阀安装至离心机组的冷冻水进水管处,将其与主机开关信号相连,避免离心设备在处于待机状态时发生分水,保证出水温度数值满足实际运行要求。(3)另外增加旁通管,将其设置在冷冻水一次循环泵附近,实现电动阀的自动控制,由机房的控制系统来实现泵的控制,系统实现变流量的二次泵单独工作。(4)冷却水的出水温度并不相同,受到多种因素的影响而实时改变,操作中需要根据冷却水出水温度的变化状况进行便频率调节,冷却风机的运转数量以及便频状况需要依据冷却塔的进出水温度差进行调节。(5)采用连通管使各个单独工作的冷却塔连通,在增加换热面积的同时,减少风机运行中所消耗的能量。(6)实现冷冻机组负载的合理分配,对机组运行状况进行实时监测,可以依据双机或者单机的运行,保证机组负载效率。
结语
采用的是间接制冷的方式,提高中央空调的整体能力,采用变频节能技术,对风机、水泵等设备进行有效的节能检查,有效调整风机的转速,在保证风机负载功率和转速正比的基础上,将中央空调系统的节能潜能得到最大化的发挥。夏季,室内热量通过冷热交换作用被取出来,同时成功释放到土壤、地下水、地表水中,形成了冷源,便于保证医院内部各个房间内热量的均衡性,重视水系统的设计工作,提升中央空调系统的节能效果。
参考文献:
[1]李静,王金荣,冯凯林,等.医院中央空调低碳节能技术的改造措施[J].中国医药导报,2016,13(3):173-176.
[2]薛鹏.医院中央空调低碳节能技术的改造措施[J].科技资讯,2018(9):27.