醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗高如何解決?
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醫(yī)院暖通設備是醫(yī)療后勤的重要組成部分,包括供暖系統(tǒng)、通風系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng),各個設備和使用功能都均勻的分布,安全使用可以提升醫(yī)院的工作效率。作為醫(yī)院建設中不可或缺的一部分,暖通系統(tǒng)通過控制溫度、濕度、風速、氣味等,為醫(yī)患營造舒適的空間環(huán)境,醫(yī)院暖通空調(diào)設計不僅是為群眾提供一個舒適的環(huán)境,更重要的是能有效控制交叉污染,以及污染源的排放。

節(jié)能降耗成為醫(yī)療行業(yè)重中之重
醫(yī)療是暖通空調(diào)運用的一個關鍵細分行業(yè)。暖通空調(diào)則是醫(yī)院基本建設中必不可少的一部分,其發(fā)展前途被越來越多的暖通中央空調(diào)企業(yè)所看好,暖通產(chǎn)業(yè)將迎來新的機遇。
有關資料顯示,2021年年末全國共有醫(yī)療衛(wèi)生機構103.1萬個,其中醫(yī)院3.7萬個,在醫(yī)院中有公立醫(yī)院1.2萬個,民營醫(yī)院2.5萬個。在新冠肺炎疫情的直接影響下,全國各地診療基礎建設加快推進,新創(chuàng)建、改建和擴建的醫(yī)院新項目陸續(xù)運行。伴隨著我國醫(yī)療體系的不斷完善,醫(yī)院新項目總數(shù)將不斷增加,以大型公立醫(yī)院擴容為主導的醫(yī)療行業(yè)發(fā)展前景未來可期。
從產(chǎn)品應用范圍來看,醫(yī)院在選擇空調(diào)方面大致可分為兩類:一是舒適型空調(diào),這類產(chǎn)品主要應用于醫(yī)院食堂、門診大廳、候診大廳、普通診室、檢查室等常規(guī)區(qū)域,這些區(qū)域采用的產(chǎn)品主要是冷水機組、多聯(lián)機、風機盤管、模塊機等。二是凈化型空調(diào),這類產(chǎn)品主要應用于手術室、無菌病房、傳染科室、醫(yī)技科室等特殊場所,這些場所采用的產(chǎn)品主要是手術室專用機組、四管制系列產(chǎn)品等。

醫(yī)院人流量大,功能區(qū)復雜,用能系統(tǒng)多且運行時間長,其能耗遠高于一般公共建筑。根據(jù)醫(yī)院實際能耗測量數(shù)據(jù),空調(diào)系統(tǒng)占到了醫(yī)院總能耗的60%以上,因此醫(yī)院的空調(diào)系統(tǒng)的能耗一直以來是醫(yī)院運營的痛點。
隨著雙碳戰(zhàn)略的進一步推進和落地,以及在《綠色高效制冷行動方案》綱領的引導下,節(jié)能減排也被更多制造企業(yè)和應用領域所關注。醫(yī)院對于建筑的節(jié)能要求更高,節(jié)能成為醫(yī)院建設工作的重中之重,綠色低碳醫(yī)院建設成為醫(yī)院考量中央空調(diào)設備的新方向。
1、醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)分類
暖通空調(diào)是具有采暖、通風和空氣調(diào)節(jié)功能的空調(diào)器。暖通空調(diào)的主要功能包括:采暖、通風和空氣調(diào)節(jié)這三個方面。

醫(yī)院集中空調(diào)節(jié)能有多種手段,涵蓋各個方面,從空調(diào)管理的角度來說可以分為技術節(jié)能和管理節(jié)能。
技術節(jié)能是指通過專業(yè)化的技術原理和手段達到節(jié)能目的,通常其節(jié)能效果具有可測量性。但有時會出現(xiàn)“局部節(jié)能”的現(xiàn)象,如風機、水泵的變頻,雖然節(jié)能效果可觀,但變頻器對電網(wǎng)造成的污染也隨之而來,尤其是在精密醫(yī)療設備密集的醫(yī)院環(huán)境中。如確有變頻改造的必要,也應謹慎應用并作好變頻的諧波保護和高頻處理。管理節(jié)能的核心是提高醫(yī)院集中空調(diào)的管理手段,在輔以一定技術手段的同時達到節(jié)能目的。
管理節(jié)能的效果雖不像技術節(jié)能那樣容易評估,但其效果卻是最為經(jīng)濟和有效的。很多醫(yī)院集中空調(diào)節(jié)能手段已經(jīng)融入到了日常的運行管理工作中,而且大多數(shù)節(jié)能手段既依靠技術,同時也離不開管理。將醫(yī)院空調(diào)節(jié)能劃分為4類:降低建筑物的冷熱負荷、冷熱源的超荷運行、降低輸配系統(tǒng)電耗、空調(diào)末端及通風的合理運行。
2、醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能原則
醫(yī)院暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設計原則要遵守:低碳、節(jié)能、可循環(huán)的原則。
低碳原則
主要是減少二氧化碳的排放,減少二氧化碳對空氣和環(huán)境的污染。因此這對空調(diào)設計的技術人員提出了較高要求,要對空調(diào)系統(tǒng)的二氧化碳的排量進行嚴格控制,并且對產(chǎn)生的二氧化碳要完善處理,提高排風設計水平。
節(jié)能原則
就是在保障舒適度的情況下,降低能源的損耗,在舒適感和節(jié)能中找到平衡點,在暖通空調(diào)建設過程要貫測節(jié)能的原則。另外,醫(yī)院某些特殊設備會釋放出很多氣體、煙霧等。
可循環(huán)原則
主要是在設計時要考慮回收空調(diào)機組預熱新風,做好熱回收處理工作。
3、醫(yī)療碳中和,暖通企業(yè)應該怎么做
在我國雙碳的大前提下,醫(yī)療行業(yè)需要思考的是在保證安全使用的基礎上,把節(jié)能減排合理利用起來,提高能效,優(yōu)化能源結構,同時又要充分運用數(shù)字化平臺,實現(xiàn)數(shù)據(jù)收集、處理、優(yōu)控制和管理優(yōu)化。
暖通企業(yè)可以由以下幾個方面來實現(xiàn)醫(yī)療領域的減碳:
能源供給側:充分使用清潔能源
在能源供給側方面,充分應用光伏系統(tǒng)、儲能系統(tǒng),與電網(wǎng)結合,同時輔以綠電交易,實現(xiàn)能源供給完全清潔化,能源供給側零碳排放。不僅能夠降低使用時的能源消耗和碳排放,還能助力從源頭減少二氧化碳排放。
能源使用側:系統(tǒng)性節(jié)能
簡而言之就是將醫(yī)院的設備和系統(tǒng)進行優(yōu)化節(jié)能,達到降低碳排放的效果。
降低空氣和水輸送過程中的能耗
風機和水泵的軸功率計算公式:N=LP/η。
影響功耗(N)的因素,有三個:

可以通過減小流量(L),通常采用加大送風、供水溫差的做法。大溫差不僅能減少輸送過程的能耗,同時減小了管路的斷面,也降低了管路的成本。當然,溫差過大也會影響到暖通設備的性能,使冷源能耗增加,因此應在系統(tǒng)總能耗、輸送能耗和冷源能耗,在這三者中選擇合理的溫差。而降低系統(tǒng)阻力(P)可以選擇低流速。
高效機房系統(tǒng)
高效機房系統(tǒng)是將制冷機房作為一個整體,提出機房全年能效目標,為實現(xiàn)機房全年能效最優(yōu),通過仿真模擬—優(yōu)化設計—控制系統(tǒng)—高效建造—智慧運維五個步驟打造高效機房系統(tǒng),從而實現(xiàn)單一冷機設備的高效變?yōu)檎麄€機房系統(tǒng)的高效,相比于傳統(tǒng)的機房方案。高效機房系統(tǒng)優(yōu)化設計,以高效冷機和智能控制系統(tǒng)為核心,打造高效、智能化的機房系統(tǒng),為醫(yī)療建筑帶來實際的節(jié)能價值。
三管制熱回收直膨系統(tǒng)
手術區(qū)是醫(yī)院最核心的區(qū)域,對室內(nèi)潔凈度、溫濕度要求很高。潔凈區(qū)的能耗通常是普通區(qū)域的2~3倍,而其中占比較大的能耗就是空氣處理機組的再熱能耗。傳統(tǒng)的凈化機組再熱采用電加熱或熱水加熱,三管制熱回收直膨系統(tǒng)可以通過冷凝熱回收技術回收廢熱用于凈化機組的再熱,大大降低系統(tǒng)能耗。
除了這些,當然還遠遠不夠!醫(yī)院的綜合能源管理和智慧醫(yī)療運營等也能夠實現(xiàn)用能結構行為改變,實現(xiàn)醫(yī)院綠色低碳目標。如今,醫(yī)療機構暖通空調(diào)碳減排仍處于早期階段,它的發(fā)展仍然還在路上。