节能减排已成大趋势,在节能环保的前提下,提供最优质的后勤服务,变得尤为重要。医疗建筑的使用功能十分复杂,不同于普通民用建筑。医疗建筑的空调是特殊形式的空调。因此,门诊、病房、净化区的新风量取值标准、空调系统的型式、提前供暖系统及空调冷热源等都有其特殊性,所用的空气末端装置也应是具有不同功能的专用设备。良好的空调系统及室内建筑环境,有利于患者的治疗和康复,在特定情况下,还是保证诊疗过程顺利进行必不可少的条件。
关键词 大型综合医院 中央空调节能 磁悬浮离心式水冷机组
一、综述
在大型综合医院的空调更新换代中,既要充分考虑我国国情,因地制宜的确定空调系统形式及冷热源,又要以人为本,满足不同类型病人的舒适性要求,关键是空调系统的节能设计。节能不是简单限制使用,而是合理利用:以某医院为例,每年四月初,刚停暖不久,因建筑采用玻璃幕墙,午后温度急剧升高,科室反映环境温度高,需要供冷,实地查看后,南侧环境温度确实高,北侧温度合适。一边是为节能限制使用,冷水机组晚开早关,一边是医务人员耐着高温为患者服务,经统计每年这个时期,对空调需求尤为严重,投诉最多,满意度下降。
据不完全统计目前空调在北京市属医院的配置情况如下:
1、螺杆式制冷机、活塞式制冷机、离心式制冷机、蒸汽型双效溴化锂吸收机、涡旋式制冷机约200余台,末端风机盘管、空调箱约两万七千多个,冷却塔70多座。
2、各类多联机约620多个,各类分体空调约9300多个,配备各类循环泵、冷却泵、补水泵、冷冻泵280多台。
3、保证医疗环境,各类精密空调90多台。
医院大部分空调机组及净化空调已到使用年限,如何在空调的更新换代中,一方面能为医院节约开支,另一方面又能满足病人及医护人员的使用需求,显得尤为重要?
二、中央空调节能
节能:是指加强用能管理,采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施,减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费,更加有效、合理地利用能源。分直接节能和间接节能两种。
节能措施一般有以下几个方面:
1.高效率。尽可能使冷水机组等设备在高效率的范围内工作。
2.变频措施。制冷冷水机组由2台或2台以上组成,且同时使用率低的制冷系统,其冷水泵、冷却水泵宜采用变频等改造措施,以减少单机运行时水泵无谓消耗的功率。
3.间歇运行。当中央空调系统为间歇运行方式时,要结合天气、室内负荷、建筑的外围护结构等情况,选定的开、停机时间。
4.自控系统。确保自控系统的良好工作状态,发挥其快速、及时的调控作用。
5.及时调节供冷量。注意室内负荷和室外天气的变化情况,及时调节供冷量。
6.对于一塔多风机配置的矩形冷却塔,宜根据室外天气及冷却水回水温度,及时调整投入运转的风机数。在保证冷却水回水温度满足冷水机组正常运行的前提下,应使运转的风机数量至最少,尽量不开或少开风机。
7.冷媒水。空调工况下制冷主机操作人员应避免将冷水出水温度调在7℃以下运行。当主机负载不大,可适当提高机组的出水温度,以提高制冷机效率。当空调系统供冷工况下,系统供回水温差经常小于3℃时,宜采用减少流量的节能措施,且不影响系统的水力平衡。
8.水处理。做好水处理工作,严防腐蚀发生、水垢生成以及微生物的生长和繁殖。
9.送风温差。空调制冷宜采用温差送风,送风高度小于或等于5m是,不超过10℃。
10.新风量。在春、秋季则要根据室内外情况尽可能多地使用,甚至全部使用。
管理和维护。加强中央空调的堵漏和保温工作,杜绝跑冒滴漏,维护好管道的保温层,减少热损失。定期检验空调主要设备、计量仪表、自控设备管路等。定期检查、及时维护保养风机盘管、空调处理机组、新风机组等,过滤网应当定期检查和清洗。
三、磁悬浮离心式水冷机组
(一)磁悬浮技术(magnetic suspension technique):是利用磁场力使物体沿着一个轴或几个轴保持一定位置的技术措施。集电磁学、电子技术、控制工程、信号处理、机械学、动力学为一体的典型的机电一体化技术(高新技术)。
(二)电磁悬浮技术:随着航天事业的发展,模拟微重力环境下的空间悬浮技术已成为进行相关高科技研究的重要手段。电磁悬浮技术(EML技术)是利用高频电磁场在金属表面产生的涡流来实现对金属球的悬浮,是磁悬浮技术中比较成熟的一种。
(三)磁悬浮空调:磁悬浮离心机机组优点:具有无接触、无摩擦、使用寿命长、不用润滑以及高精度等特殊的特点。
1.磁悬浮无油运转技术,运行完全无摩擦
压缩机的压缩机的运动部件(动子转轴和叶轮)悬浮在磁衬上无摩擦的运动,磁轴承上的定位传感器则为电机转子提供每分钟高达600万次的实时重新定位,以确保精确定位和可靠。
消除机械摩擦损失,比常规轴承更持久耐用,使机组运行寿命增加一倍。
机组完全无油,减少了油路系统、油泵等零件的故障,可靠性提高30%~50%;冷媒中没有润滑油,机组的能效提高8%。
机组不需要普通螺杆机离心机的油压差,尤其是在春、秋、冬季,外界环温很低的情况下,磁悬浮机组运行更加稳定,而普通离心机需要将冷凝水循环至20度以上;磁悬浮启动之前不要预热时间,一般离心机启动之前需要预热24小时以上。
2.高效运行:运动部件多采用了航空合金材料,保证机组的可靠性和寿命30年以上,提供可靠高效运行的保障。
3.高校对流传热:管群布局优化,换热性能提升。
4.无位置传感器矢量变频:机组采用了先进的无位置传感器正弦波矢量控制,运用MTPA和SVPWM控制策略,变频器中的IGBT模块采用液体冷却,实现可靠、高效运转。
四、磁悬浮冷水机组有何优势
(一)高能效,低运行费用:IPLV9,最高能效比26,比传统螺杆机或离心机+普通水系统节约50%,省一半电;
(二)高适配性、低启动电流、低安装费用:380V通用电源,不需要软启动器,对电网无冲击;
(三)高可靠性、低维保费用:磁悬浮轴承运转无机械摩擦,使用寿命长达25年,不需要中间更换设备,省工省心;无油路系统免维护,省去与维保单位打交道的麻烦;
(四)高舒适性、低噪音精确控温:主机噪音抵制70dB(普通产品85dB以上),即使在机房办公也不会损害机房管理人员健康(人员处于80dB(A)以上环境超过30分钟,就会对听力有不良影响;长期处于噪声高于 85 分贝的环境,有 10% 的人会发生耳聋;精确控温2%~100%负荷连续智能调节,温度控制精度±0.1℃;温度波动小,舒适性高。
(五)宽范围运行、通用性强:冷冻水温度3~20度可设、冷凝温度高至50度;适用任何水冷工况而无须特殊考虑;可以替换同冷量的螺杆机和离心机组,而无需特殊考虑。
综述
随着社会的进步发展,病人对医院的服务质量、就诊环境等要求越来越高。使得医院从最初的建设规模上以及设备投入上都要跟得上形势。也因此带来了电、水、气等资源用量的大幅度提升。如今国家倡导建设节约型社会,所以如何把能源消耗降下来是当前社会迫切需要解决的事情。在大型医院里,中央空调做为医院的主要能耗,浪费的情况十分严重,管理好医院的中央空调,在满足使用的前提下达到节能的目的。在空调更新换代中,既要充分考虑我国国情,因地制宜的确定空调系统形式及冷热源,又要以人为本,满足不同类型病人的舒适性要求,关键是空调系统的设计是否能够节能?