王艷萍
(深圳市科創醫療系統工程有限公司,廣東 深圳 518000)
醫院凈化空調系統節能技術分析
王艷萍
(深圳市科創醫療系統工程有限公司,廣東 深圳 518000)
凈化空調系統與暖通空調系統一樣,都是一種具備特殊功能的空調系統,在醫院中,高質量的凈化空調系統是保證手術室潔凈程度的關鍵所在。本文從醫院凈化空調系統的設計、安裝和運營三個環節,對其節能技術進行了簡要分析。
醫院;凈化空調系統;節能技術
凈化空調系統可以對室內環境的溫度、濕度、通風條件進行調節,也可以有效抑制空氣中的細菌濃度和含塵粒數,功能相對全面,因此在對潔凈室要求較高的場所有著廣泛的應用,如醫院手術室、制藥廠等。對于醫院而言,凈化空調系統的運行效果直接關系著患者的健康,因此必須保證其具備較高的質量。
1.1 降低送風能耗
對于凈化空調系統而言,新風量的送風能耗基本決定了系統整體的能耗大小,因此,在對其進行設計的過程中,必須盡可能減少系統的新風量和送風量。而系統的風量與換氣次數以及潔凈區域的體積直接相關,在充分滿足實際功能需求的前提下,應該對潔凈區的布局進行優化,壓縮潔凈室的整體空間。對于一些潔凈度要求較高的區域,可以利用自凈器、潔凈工作臺等來滿足。同時,應該適當調低送風速度,在相關規范允許的范圍內,將橫斷面的風速減低到原本的80%,這樣能夠使得送風量減少約 20%。另外,應該對潔凈區與非潔凈區的靜壓差控制在 3Pa,將潔凈室內外的靜壓差控制在 6Pa,從而避免外界空氣對于潔凈室的污染。靜壓差的降低可以通過降低維持正壓風量的方式,減少系統能耗。
1.2 優化管路設計
應該認識到,風在管道中的流動是需要克服阻力的,而在這個過程中就必然會出現能量的損耗問題,因此,需要對空調系統的管路進行優化設計,以盡量減少阻力,降低能耗。在當前的技術條件下,降低阻力的措施有數種,如提升管道內部的光滑度、縮短風管長度、減少彎頭和三通、避免長時間連續送風等。同時,應該在能夠滿足需求的前提下,盡可能通過降低風速的方式來降低過濾器的在阻力,減小送風管道的能耗。
1.3 二次回風設計或準二次回風技術
醫院對于凈化空調系統的凈化功能有著較為嚴格的要求,因此,在盡量避免污染的情況下,應該采用二次回風設計,二次回風并不需要再熱,它是將第一次回風處理后的空氣與室內空氣混合,相當于用室內空氣的余熱來加熱第一次混合處理后的空氣。同時,制冷機組只需處理第一次回風混合后的空氣量,其風量遠遠小于普通的一次回風的總風量,故制冷量也遠小于普通的一次回風的制冷量,這樣不僅能夠滿足系統對于溫度、濕度和潔凈度的要求,還可以在很大程度上降低空調系統的能耗。如果系統的排風量較大,則可以在系統中采用熱回收設計,利用熱交換器,將排風中蘊含的能量回收到新風中,實現對新風的預處理,提升系統運行的經濟性。對比一次回風和二次回風的空氣處理過程可以發現,采用傳統一次回風處理過程容易造成手術室凈化空調系統設備體積大,冷卻、加熱盤管冷熱抵消的現象,而使用二次回風處理過程來代替再熱過程可以有效解決這些問題,以節約能源。準二次回風,即將新風集中完全按設計參數進行預處理后,送至循環機組的末端送風段處,與室內循環風混合后送入手術室,這樣不需要再增做二次回風的管道,少設新增的輔助設施,系統比較簡單,等于也是一套二次回風的系統。手術室內的循環風只需經過循環機組的微處理即可。這樣做,比較有效的達到了節能效果。經測算這一方法比常規所使用的一次回風節電約 1/3左右。
1.4 引入變頻技術
通常來講,醫院手術室和潔凈室的凈化系統環境在實際應用中可以分為兩個時間段,一是使用操作時間段,二是維護潔凈時間段,而維護時間段對于凈化系統并沒有很高的要求,可以在新風機組和凈化循環機組上引入變頻技術,新風機組采用變頻風機根據手術室的運行情況對新風量進行變頻調節,保證各手術室凈化循環空調機組的新風量在冬夏季工作運行模式按設計模式下新風量運行;在非工作模式按維護時間段手術室正壓狀態所需的最小新風量運行,即滿足不同時間段的要求,也是為了保證在送風末端高效過濾器阻力逐漸增加的過程中穩定送風量,從而維持手術室的氣流模式和潔凈度。雖然這樣必然會導致初期投入成本的增加,但是在實際運行階段,空調系統的能耗會大大降低。
2.1 做好設備選擇
在進行凈化空調系統的安裝前,需要首先對設備進行選擇,結合醫院的實際情況,對空調設備的參數和性能進行明確,在保證設備可靠性和運行效果的前提下,對設備的能耗比進行核對,選擇高效節能設備。同時,應該將循環空氣處理裝置與空調本身的空氣處理裝置進行分隔,選擇可變頻空調主機,通過變頻調速實現風機的變速運行,降低系統的運行能耗。
2.2 保證密封效果
經對比可知,與一般空調系統相比,凈化空調系統的風壓更大,對于密封效果的要求也更高,如果出現漏風的情況,必然會導致熱能、冷能和電能的損失,影響節能效果。具體來講,一是應該做好現場施工管理,從風管的制作、安裝和檢驗環節層層把關,實現對于風管系統漏風量的有效控制;二是對空調機組的漏風進行嚴格管控,如果機組內靜壓為1000Pa,潔凈度低于1000級,則機組漏風率不能超過 2%;如果潔凈度不低于 1000級,需要將機組漏風率控制在1%以下。在安裝環節,需要做好機組漏風檢測,根據檢測結果,采取有效的控制措施;三是應該做好結構的氣密性處理,做好材料的采購和施工組織,保證良好的施工效果。
2.3 做好保溫隔熱
良好的保溫隔熱措施能夠有效減少冷熱量的損失,繼而降低凈化空調系統運行環節的能耗。而從這個方向出發,需要加強與建筑主體工程施工以及裝修施工的溝通,確保潔凈室的墻體、地面、屋頂、門窗結構設計合理,材料性能可靠,對于凈化空調系統中的管道及設備,需要做好必要的保溫隔熱處理。同樣,保溫隔熱材料的選擇必須做到全面考慮,性能和質量必須可靠,以保證良好的保溫隔熱效果。
3.1 提升人員素質
凈化空調系統的節能效果不僅受設計、安裝以及設備等因素的影響,與其自身的運營水平同樣關系重大,如果缺乏有效的運營管理,那么即使經過了節能設計,系統依然無法達到預期的節能目標。而凈化空調系統的運營管理需要依靠運營人員的操作來完成,其整體水平與運營人員的專業素質不無關系,因此,醫院方需要加強對于運營人員的培訓工作,提升其專業素質和專業能力,制定出切實可行的節能目標,落實相關責任,如果必要,還可以設置相應的獎懲措施,以提升運營人員對于系統節能的積極性和主動性。
3.2 重視系統維護
做好系統維護工作不僅能夠保證凈化空調系統的穩定可靠運行,減少其在運行過程中出現問題的幾率,同時也是實現系統節能運行的重要保障。對于運營人員而言,應該嚴格依照生產廠商的指導手冊,最好凈化空調系統的運營維護工作,通過日常維護和定期檢修相互結合的方式來保障系統的正常運轉,對于一些容易損壞的元器件,應該重點檢查,及時更換。例如,送風系統中的過濾器元件,在使用一段時間后,必然會出現灰塵的堆積,不僅增加了送風的阻力,可能導致設備的損壞,還容易影響凈化效果,導致潔凈度的下降,因此,需要定期進行清理和更換。同樣,管道保溫隔熱材料一旦老化或者受損,將會導致保溫性能的下降,繼而引發能耗的增大,同樣需要定期更換。
3.3 樹立節能理念
在凈化空調系統運行管理中,醫院方應該樹立起節能理念,重視系統節能問題,不僅系統運營人員。醫院的醫生、護士等同樣應該認識到系統節能的重要性,在日常工作中從自身做起,重視節能工作。例如,在出入潔凈室時,應該隨手關門,保證門窗的密閉性,如果發現門窗關不嚴,或者縫隙較大,則應該及時向系統運營維護人員反應,及時進行處理,減少不必要的能量消耗。應該對手術區域的人員流動進行嚴格控制,盡量減少非工作人員的出入,同時依照潔污流程使用潔污通道。
3.4 規范系統操作
現階段,醫院凈化空調系統采用的多是自動化控制和變頻調速的方式,想要保證良好的節能效果,就必須對系統操作進行規范,嚴格相應的操作流程進行。如果運營人員沒有重視系統操作,盲目依照自身的經驗,或者為圖方便違規操作,不僅可能會導致設備的損壞,也會直接影響系統的節能效果。具體來講,在進行凈化空調系統的操作時,醫院應該制定切實可行的措施,依照室內環境的實際情況,做好相應的調節,確保自動化控制系統的正常運轉,保證良好的節能效果。
總而言之,凈化空調系統在醫院中發揮著至關重要的作用,對于醫院的整體潔凈度影響巨大,必須得到足夠的重視。而就目前而言,醫院凈化空調系統需要重視節能工作,這是一個涉及面較廣的工作,要求從凈化空調系統的設計、施工和運營環節出發,采取切實有效的節能技術和節能措施,不斷提升凈化空調系統的運行效率,降低運行能耗。
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1671-0711(2017)07(下)-0181-02