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      中央空調節能改造思路,節能從那里下手

      更新:2021-7-23 21:07:56點擊:
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      產品介紹

      醫院中央空調節能改造思路


      中央空調系統運行能耗是大多數公共建筑最主要的能耗環節,也是近年來既有建筑節能改造的重點內容。



      特別是與其他建筑相比,醫院人流量大,疾病種類多,醫療建筑實用功能復雜,使醫療建筑耗能量比其它公共建筑要高。能源消耗是醫院不可忽視的問題,尤其是當今在嚴峻的經濟形勢下,醫院將面臨新一輪醫改方案的挑戰,各醫院都在向節約型醫院轉變,并將其作為一項管理目標,在實際工作中能耗管理制度越來越彰顯它的重要性。


      醫院前期的空調設計中普遍存在冷熱源設備裝機容量大、水泵選型過大、系統配置不合理等系列問題,造成的后果是:


      (1)冷熱源選型過大,開機容量遠小于裝機容量,造成設備的閑置浪費。


      (2)設計負荷偏大,水泵的流量偏大,導致系統大流量小溫差運行。


      (3)水泵揚程選配過高或附加系數過大,空調水系統實際流量和水阻較小時,導致系統流量變大,電機出處于超負荷運轉,嚴重時可導致電機燒毀。


      (4)多臺冷水主機和多臺水泵并聯時,根據負荷的變化范圍,運行調節性能較差不能保證負荷變化時穩定經濟運行。


      (5)大部分時間水泵處于低效率運行,調節性能較差。


      (6)由于南京地區夏季濕度較大,冷卻塔效率較差,不能保證冷水機組滿負荷運行。


      (7)工程設計中取消自動控制裝置,末端設備取消電動閥與溫控裝置,增加了主機與水泵的運行電耗。


      醫院能耗分析


      經現場統計與測量,某綜合性醫院建筑能耗主要包括醫療設施能耗、照明能耗、供暖能耗、空調能耗、蒸汽能耗、衛生熱水能耗及其它動力設施能耗等。

      部分醫院建筑建設年代久遠,外圍護結構隔熱性能不符合現行節能設計規范,空調機組陳舊,制冷效率低下,管路的保溫措施老化,各種循環水泵存在"大馬拉小車"現象,所以醫院建筑成為高耗能建筑。醫療設備、照明和空調采暖的能耗量占總能耗的80%以上,采暖空調、醫療設備及照明是醫院能耗中節能潛力最大的部分,因此采暖空調、醫療設備及照明則是能耗監測管理的重點。 

      醫院空調的特點

      從醫院空調系統的方案選擇到設計都存在自身的特點,空調系統的節能和運行管理也有很多不同之處。首先從醫院的性質來看,醫院是治療疾病的場所,所以用于醫院的空調其積極的作用在于預防及治療疾病,并避免醫護人員受到病毒感染,因此對空氣品質有特定要求。


      針對醫院不同類型、等級和功能的房間,空調系統必須慎重分區。對室內空調的設計參數、設備布置、衛生要求、使用時間、空調負荷等進行詳細調查研究,反復比較,才能進行合理的系統分區,以便能夠確保各室要求的參數,減少不同區域間的不利影響,也便于管理和維護、降低運行費用。一般來說,高潔凈要求或嚴重污染的房間,或者獨立的自成體系的區域等最好單獨成為一個系統。

      其次,醫院各房間通風空調運行時間也有不同的要求。門診部(急診除外)、診療中心、管理部門、洗衣房、廚房餐廳按作息時間運行;住院部、新生兒室、早產兒室、康復室、特別護理室夜間需要運行;緊急手術室、急救室、分娩室需要隨時運行;值班室(醫生、護士、藥房、檢查部門)要求獨立運行;檢查室(細菌)、X光室、同位素室、潔凈病房、解剖室、太平間、等都需要有階段性運行。

      最后,醫院空調系統的標準較高。手術室的空調系統要求控制室內溫度、濕度、潔凈度、細菌總數、有害氣體濃度以及氣流分布,保證室內人員所需的新風量。其中最為重要的是控制室內細菌總數,以防止在手術過程中對手術傷口的感染,提高手術成功率。良好的手術室空調系統不僅是指某個單項指標達到要求,而是全方位地實現“無菌環境保障體系”這個目的,在手術全過程中消除一切可能誘發術后感染的風險。

      與一般建筑物的空調系統要求相比,醫院空調系統

      應具有以下特點:

      1、空氣的凈化和除菌;

      2、控制各區域的氣流和風速;

      3、保證不同區域之間合理的氣流流向和壓力分布;

      4、保證醫療上必要的溫度及濕度;

      5、排出廢氣和有害氣體,保證室內空氣新鮮;

      6、排出的廢氣進行處理,防止污染室外環境。

      醫院中央空調節能措施

      醫院的暖通設計一般包括:

      ①采暖系統;

      ②通風系統:試驗室排風、地下室機房排風、廚房排風油煙凈化;

      ③一般空調:全空氣系統;風機盤管加新風系統;VRV多聯機系統等;

      ④潔凈空調手術室、ICU、潔凈病房、中心供應消毒品庫等;

      ⑤大型醫療設備專用空調、中央監控室等24小時有人值班的獨立空調;

      ⑥消防排煙系統等。其具體的節能措施可考慮:


      1、做冷、熱負荷計算分析:充分考慮醫院的使用規律,做出空調季節(空調初、末期高峰期)及一日(24小時)內的負荷變化分析圖,確定空調的最大和最小負荷;當有明顯的內、外區時,宜按內、外區分別計算,內區的余熱應詳細計算。醫院的醫技科室有許多大型醫療設備,這些設備能耗高、散熱量大,計算熱負荷時,應扣除大型醫療設備、電腦及照明設備的散熱量,這是防止內區過熱的一項重要措施;比較精確的冷、熱負荷計算,可以避免冷、熱源設備選擇過大,而造成日后冷、熱源設備長期低負荷運行能耗過高。


      2、整個醫院應做風量平衡,空氣流向應進行優化,為控制感染,空氣應有一定的壓力梯度和保證定向流動,一定的流速可以限制空氣無序流動、防止空氣交叉感染、避免發生致病性病原體在空氣中傳播。在保證部分科室所需要的正、負壓情況下,避免新風量、送風量或排風量過大,消耗多余的能量,在滿足衛生的條件下,最冷、最熱季節盡量減少新風量,過度季節盡量加大新風量。合理的氣流組織可以使空氣按潔凈的梯度使用,減少總風量,降低輸送能耗。

      3、三北地區冬季不宜完全依靠空調送熱風采暖,冬季設采暖系統的地區,在首層大廳、樓梯間、公共衛生間、病房衛生間及地下室等處宜設輔助采暖系統,以減少冬季空調熱負荷。

      4、解決冬季內區過熱的問題是節能的關鍵,新建的醫院不可避免的存在內區,醫院的內區因有大型醫療設備、大量電腦及高亮度的照明,比一般的公共建筑余熱都大,減少機械制冷量消除內區的余熱的方法可采用:加大室外自然條件的利用,冬季可利用室外新風、冷卻塔的循環水(直接或間接)消除內區的余熱;采用閉式環路水源熱泵,經詳細計算,內區的余熱較多時,利用這種水環熱泵空調系統,可以有效地將內區的余熱轉移至需要熱量的外區,達到節能的效果。

      5、合理的空調方式和合理的系統劃分可為日后醫院節能運行、靈活調節打下基礎,系統劃分可考慮以下原則:

        ①根據各科室使用功能、使用時間、對空氣潔凈度、溫濕度的要求并結合防火分區來劃分空調分區系統劃分不宜過大;②當有明顯的內、外區時宜按內、外區分別設置風、水系統;③各系統負荷宜均衡,水系統宜采用同程式,并有平衡措施,盡量避免減壓閥、調節閥的能量損失,空調機房盡量靠近負荷布置,風道輸送距離不宜過遠。

      控制輸配系統的能耗,空氣處理機及空調水輸配系統的用電負荷可達空調系統總用電50%以上、空調風機的單位風量耗功率應符合節能設計標準的相關規定;當系統較大時,循環水系統宜采用二次泵系統,一次泵采用定流量系統,二次泵采用變流量系統;循環水泵的節能很重要,容量和臺數應適合負荷的變化,避免水泵長時間在低負荷、低效率下運行。

      6、手術室的潔凈等級確定恰當,避免換氣次數過大,避免夏季供冷時,采用再熱方式,冷熱負荷抵消,應采用二次回風。除I級手術室的潔凈空調機組與手術室“一對一”設置外,其他手術室應了解醫院的使用規律;按“一對二”或“一對三”配置;便于節能和靈活運行。

      7、選擇空氣處理機時,風量、風壓、供冷量及供熱量應匹配適當。并考慮過度季節利用全新風的可能;新風負荷一般占總負荷的30~40%,控制和正確使用新風量是空調系統最有效的節能措施之一。在過度季節,當室外空氣焓值小于室內空氣焓值時,可利用室外新風降低室內空氣溫度,減少制冷機的開啟時間。新風機宜采用可變風量的新風機。

      8、醫院的排風系統多,排風量大,回收排風系統的能量有明顯的節能效果,夏季排風溫度比室外空氣溫度低5~10℃,而冬季排風溫度比室外空氣溫度高10~15℃。應充分利用排風的能量(降溫或加熱能力),并直接傳遞給新風(予冷或予熱室外新風)。若新風負荷占總負荷的40%,能量回收裝置的效率一般為50~70%則采用能量回收裝置的新風換氣機,可使總負荷減少25%。雖然會因增加能量回收裝置、相應管道附件及新風機房的面積,使初投資有所增加,但是總負荷的減少可以相應減少總裝機容量,同時降低了運行費用。

      9、盡量選用低轉數的風機,減少風機溫升,調節閥門設置得得當,以減少消聲器、調節閥等消耗的能量;醫院內使用空氣過濾器的場合很多,盡(水循環冷卻塔)量選用低阻力的過濾器,以減少過濾器的能量損失。

      綜上所述,科學技術的發展催生了建筑暖通空調節能新技術和新工藝的發展,然而建筑暖通空調系統節能方面仍存在著一系列問題,影響著節能效果的實現。因此,我們要通過節能設計、能源利用設計和運行管理設計等手段,對節能方案進行優化,以起到空調系統節約能源、減少污染的效果。

      最后我們總結了一下,醫院或者其他既有建筑做節能改造,都要遵循以下原則:

      中央空調的節能改造主要是針對空調水系統運行工況、系統智能化控制、能源管理智能化平臺的改造,落實到實施措施及環節主要包括以下幾個方面

      1)通過對空調水系統管路的數據分析,對水泵的揚程與水流量加以調整,以合理的小功率水泵代替高能耗不合理的大功率空調水泵

      (2)通過智能化控制的建設和升級,以更精確的運行狀態點數據分析,使空調系統處于最佳工況運行,減小能源浪費環節

      (3)利用夜間峰谷電價差值,進行蓄冰蓄熱處理以達到節省運行費用的目的。

      (4)利用能耗監控及管理平臺,通過數據計量分析,尋求更加合理的運行管理模式。



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