医院空调系统节能设计

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1、医院空调系统节能设计 引引 言言随着医院服务能力的不断提高，能源消耗已成为医院随着医院服务能力的不断提高，能源消耗已成为医院成本压力的主要来源。一般来说，医院系统的主要能耗成本压力的主要来源。一般来说，医院系统的主要能耗通常是由空调、冷热水和照明及医疗设备用电三部分组通常是由空调、冷热水和照明及医疗设备用电三部分组成，其中空调系统的能耗最大。过去，传统的节能方法成，其中空调系统的能耗最大。过去，传统的节能方法是采取是采取“随手关灯随手关灯”、“空调温度设定在空调温度设定在26”26”、杜绝、杜绝“跑冒滴漏跑冒滴漏”等一系列管理措施，这在现在看来显然已等一系列管理措施，这在现在看来显然已经远远不

2、足。在科学技术发展日新月异的今天，降低能经远远不足。在科学技术发展日新月异的今天，降低能耗成本的根本途径已经发生转变，从注重管理转变为注耗成本的根本途径已经发生转变，从注重管理转变为注重技术，即用先进的技术更新传统能耗运行系统，不断重技术，即用先进的技术更新传统能耗运行系统，不断升级和优化医院耗能系统的结构，提升整体节能水平。升级和优化医院耗能系统的结构，提升整体节能水平。下面将以医院空调系统的节能改造为例，对我院空调系下面将以医院空调系统的节能改造为例，对我院空调系统进行节能分析。统进行节能分析。章节过渡页章节过渡页医院空调系统的特点医院空调系统的特点 从医院空调系统的方案选择到设计都存在自

3、身的特点，空调系统的节能和运行管理也有很多不同之处。首先从医院的性质来看，医院是治疗疾病的场所，所以用于医院的空调其积极的作用在于预防及治疗疾病，并避免医护人员受到病毒感染，因此对空气品质有特定要求。针对医院不同类型、等级和功能的房间，空调系统必须慎重分区。对室内空调的设计参数、设备布置、卫生要求、使用时间、空调负荷等进行详细调查研究，反复比较，才能进行合理的系统分区，以便能够确保各室要求的参数，减少不同区域间的不利影响，也便于管理和维护、降低运行费用。一般来说，高洁净要求或严重污染的房间，或者独立的自成体系的区域等最好单独成为一个系统。其次，医院各房间通风空调运行时间也有不同的要求。门诊部（

4、急诊除外）、诊疗中心、管理部门、洗衣房、厨房餐厅按作息时间运行；住院部、新生儿室、早产儿室、康复室、特别护理室夜间需要运行；紧急手术室、急救室、分娩室需要随时运行；值班室（医生、护士、药房、检查部门）要求独立运行；检查室（细菌）、X光室、同位素室、洁净病房、解剖室、太平间、动物房有阶段性运行的需要。最后，医院空调系统的标准较高。手术室的空调系统要求控制室内温度、湿度、洁净度、细菌总数、有害气体浓度以及气流分布，保证室内人员所需的新风量。其中最为重要的是控制室内细菌总数，以防止在手术过程中对手术伤口的感染，提高手术成功率。与一般建筑物的空调要求相比，系统应该具有以下特点：（1）空气的净化和除菌；

5、（2）控制各区域的气流和风速；（3）保证不同区域之间合理的气流流向和压力分布；（4）保证医疗上必要的温度及湿度；（5）排出废气和有害气体，保证室内空气新鲜。（6）对排出的废气进行处理，防止污染室外环境。良好的手术室空调系统不仅是指某个单项指标达到要求，而是全方位地实现“无菌环境保障体系”这个目的，在手术全过程中消除一切可能诱发术后感染的风险。章节过渡页章节过渡页医院空调的主要能耗分析医院空调的主要能耗分析 医院空调系统的能耗比普通建筑的能耗要高，主要原因是室内各参数标准高、新风量大、空气处理要求高；运行时间较长；各房间功能要求不同，管理复杂。首先，医院房间的温湿度要求较高，手术室、特殊房间等因

6、级别和用途不同对温湿度也有不同的要求。病房还应根据不同病人的要求易于调控温湿度范围。其次，医院空调系统要求较大的换气次数，以满足室内空气品质的要求，这部分的能耗占有较大比重。第三，对细菌总数，洁净度有一定的要求。在增大新风量的同时，必须依据不同要求装设高效、亚高效过滤器等设备，送风阻力增大，耗能也增加。第四，现代医院越来越先进，设备和室内条件越来越好，导致医院散热设备越来越多，而这些设备在一定程度上缺乏良好的节能管理，造成室内设备、照明等负荷增大。第五，医院大多数房间必须保证较好的采光度，而大多数医院围护结构的隔热性能并不好，窗户的太阳热辐射能耗较大，使医院建筑的围护结构热负荷比一般建筑相对要

7、高。第六，医院由于空调系统管理复杂，人员流动性大，人员种类较多，由于管理上的漏洞，额外负荷也占有一定的比重。能源回收利用也做的不够好，能耗浪费较严重。章节过渡页章节过渡页医院的空调节能措施 目前，市场上中央空调的种类很多，按冷凝方式有风冷和水冷两大类，其中风冷机组的主机工作形式又分涡旋式、螺杆式、活塞式等；水冷机组的主机工作形式又分螺杆式、吸收式、活塞式和离心式等。其区别在于水冷式空调的冷凝器采用冷却水来冷却，而风冷式直接用风来冷却室外机的冷凝器，不需要冷却水塔。冷（热）源载体一般分为冷媒系统和水系统两大类，目前来看，电能是最为理想的能源，用电作动力的有离心式、螺杆、风源热泵几种型式，其中离心

8、式的水冷冷水机与螺杆式的水冷冷水机效率都很高，而尤以三级压缩离心机为最高。我院内科楼病房的制冷量需求不是很大，采用螺杆机是首选。同时考虑可以利用现有的空调机房，不需要大量的设备场地，另外螺杆机的制冷效率也高。医院的空调节能措施 卫生热水方面，原来的旧系统存在很多问题。比如：系统补水卫生热水方面，原来的旧系统存在很多问题。比如：系统补水无法控制，用水量大时，系统水压不足、缺水，有时还往里吸无法控制，用水量大时，系统水压不足、缺水，有时还往里吸气，造成时冷时热，患者经常投诉；用水量小时大量的热水从气，造成时冷时热，患者经常投诉；用水量小时大量的热水从天面水箱溢出造成了浪费。同时原卫生热水系统的末端

9、很难进天面水箱溢出造成了浪费。同时原卫生热水系统的末端很难进行改造，所以在节能设计时把加压系统改为变频器控制，用压行改造，所以在节能设计时把加压系统改为变频器控制，用压力控制水泵的转速（流量），设定一个系统承受的安全范围的力控制水泵的转速（流量），设定一个系统承受的安全范围的压力，保证系统的水压。经过市场调查，我们最终选用了美国压力，保证系统的水压。经过市场调查，我们最终选用了美国某品牌快速热水器，该热水器采用蒸气作加热源，能快速、恒某品牌快速热水器，该热水器采用蒸气作加热源，能快速、恒温地产生卫生热水，满足了系统恒温恒压的要求。虽然市面上温地产生卫生热水，满足了系统恒温恒压的要求。虽然市面上

10、还有热泵型卫生热水设备，费用比蒸汽还低，但使用该设备需还有热泵型卫生热水设备，费用比蒸汽还低，但使用该设备需要增加较大的蓄水池，考虑天面已增加了血液科、儿科层流的要增加较大的蓄水池，考虑天面已增加了血液科、儿科层流的净化制冷设备，无法解决承重和安装设备的场地的问题，所以净化制冷设备，无法解决承重和安装设备的场地的问题，所以最终利用蒸汽来加热卫生热水。最终利用蒸汽来加热卫生热水。医院的空调节能措施医院的空调节能措施 减少和利用排风减少和利用排风 病检科、核医科和实验室等场所的排气可分为毒性气体（结核菌、EO、放射性）、酸性气体及有机溶剂等废气，在作业环境中这些气体可控制在抽气柜内，按照不同种类的

11、排气予以区分，经过处理达到环保标准后才能排放至大气。排气量与新鲜空气补给量由于有质量平衡的关系，因此合理控制减少排气量，除了可降低排气风机运转电力外，而且可降低外气所引入的空调负荷。医院的空调节能措施医院的空调节能措施 设计和系统设备选择的节能设计和系统设备选择的节能 国内大多数医院过去常采用冷水机组集中式空调系统，根据各室的级别计算送风量，各室不能单独进行调节。这种方式在提供温度、湿度、空气净化、去除臭味等方面都可以达到满意的效果；由于机房和房间分开，可以较好地处理噪声。所以适用于恒温、恒湿、洁净、无噪声等要求的手术室场合。其缺点是风道占用空间大。对于全新风系统，国内常因为全热交换器投资较高

12、、维护不易而不愿采用，系统能耗较大。而改用多联变频VAV、VRV等系统，可以降低能耗。医院的空调节能措施医院的空调节能措施 设计和系统设备选择的节能设计和系统设备选择的节能 由于医院空调系统大风量，高阻力，系统中风机发热已成为主要负荷。减小风机型号就可减少用电量，而减少风机发热关键在于调节送风量和降低系统阻力。应根据实际情况计算出所需要的合理送风量，而不能根据推荐换气次数估算风量。设计风量一般是按系统过滤器终阻力的倍数来计算，而实际运行时由于过滤器尚未达到终阻力，使实际风量远远大于设计风量。因此，用变频风机调速运行来达到锁定风量运行具有很大的节能意义。医院的空调节能措施医院的空调节能措施 空调

13、系统实行自动化监控空调系统实行自动化监控 对洁净间而言，空调系统实行自动化监控，可以在满足系统安全运行及保证系统的各种技术指标的同时，最大限度地实现节能控制，符合日益突出的节能和环保需要。有关资料表明，采用空调自控系统后，可节约空调系统设备年度运行费用的10%，更乐观的估计认为可达15%30%，而空调自控产品的投资占整个医院总投资的0.5%左右，收回投资时间很短。同时，由于实现设备的自动控制和管理水平，减少突发事故的发生和设备损坏，从而带来潜在效益。可以使系统更安全地运行，并最大限度地提高舒适程度。医院的空调节能措施医院的空调节能措施 采用臭氧消毒杀菌方式更节约能量采用臭氧消毒杀菌方式更节约能

14、量 采取臭氧消毒灭菌方式在具有空调净化系统（HVAC系统）控制的洁净环境中可以节省不少能量。因为装置过滤网将产生风管系统的压损，因此选用过滤网时应采用低压损型产品，另外由于过滤网经久使用后会产生集尘效果，虽然捕捉效率仍佳，但相对也造成压损增加，因此定时更换过滤网也是降低压损的方式。在很多情况下，可以采用低阻过滤器或者低阻亚高效过滤器的，就不用阻力高出34倍的高效过滤器，可以减少送风动力能耗。医院建筑其他节能措施医院建筑其他节能措施 尽量减少能耗大的房间和设备的数量或者规格尽量减少能耗大的房间和设备的数量或者规格 严格执行节能设计标准综合医院建筑设计规范严格执行节能设计标准综合医院建筑设计规范医

15、院洁净手术部建筑技术规范洁净室施工及验收医院洁净手术部建筑技术规范洁净室施工及验收规范等行业规范规范等行业规范 加强管理和节能意识培养加强管理和节能意识培养 能量回收，重复利用能量回收，重复利用一、多联机系统原理：变制冷剂流量多联分一、多联机系统原理：变制冷剂流量多联分体式空调系统简称多联机系统，是一台室外体式空调系统简称多联机系统，是一台室外空气源制冷或热泵机组配合的多台室内机，空气源制冷或热泵机组配合的多台室内机，通过改变制冷剂流量以适应各空调区负荷变通过改变制冷剂流量以适应各空调区负荷变化的直接膨胀式空调系统。多联机系统以制化的直接膨胀式空调系统。多联机系统以制冷剂为输送介质，是由制冷压

16、缩机、电子膨冷剂为输送介质，是由制冷压缩机、电子膨胀阀、其他阀门附件等一系列管路构成的环胀阀、其他阀门附件等一系列管路构成的环状管网系统。该系统由制冷剂管路连接的室状管网系统。该系统由制冷剂管路连接的室外机和室内机组成，室外机组由室外侧换热外机和室内机组成，室外机组由室外侧换热器、压缩机以及其他制冷附件组成；室内机器、压缩机以及其他制冷附件组成；室内机由两个部分组成：风机和直接蒸发器。由两个部分组成：风机和直接蒸发器。二、在夏天使用多联机组存在的问题。比如使用时制冷效果不好，跳闸，耗能大，通风间距小等问题。多联机组中央空调节能 三、进行中央空调节能改造，空调系统运转时，处于监控状态的雾化节能控

17、制器，通过电流互感器能采集到空调系统室外机风机电流，一方面打开电磁阀、启动雾化器，同时将已净化及软处理后的水送至雾化器。处于高速运转中的雾化起将水迅速雾化，并喷洒到冷凝器表面，高温中的冷凝器表面水雾迅速蒸发，带走热量，从而降低冷凝器温度，提高热交换率，是空调系统由单一的风机变成“风冷与雾化冷却”的混合冷却模式，降低了用电量，达到节能效果。同时由于降低了冷凝器的冷凝温度和冷凝压力，减少了压缩机的高低差压，有效改善了压缩机因高温造成频繁跳机与启动困难得现象。当空调系统室外风机停止运行时，雾化节能控制器通过设定好的程序，关闭电磁阀、雾化器停止工作，雾化节能控制器回到原始监控状态。中央空调节能效益1、有效降低冷凝工作温度压缩机负载、增加制冷量及减低制冷消耗功率。2、夏季高温时，压缩机不会因过热保护频繁停机，增加压缩机使用寿命。3、室外温度 总之，中央空调制冷系统改造的方案选择，应根据医院规模大小、等级高低、冷热负荷大小、能源提供方式、运行管理和维修保养的便利程度、各医院的实际情况综合考虑。工程中还要因地制宜，既要考虑冷冻站、热力站的初投资、运行费等经济性能，又要考虑冷冻站、热力站的环保节能、运行、操作、维护管理等技术性能，以及与周围环境的美观相协调。医院节能改造必须以满足医疗服务需求和保证医患健康为基本前提，只有将设备的技术指标与医院实际科学合理的融合，才能达到节约成本的目的。