對上海某醫院節能改造前后的評估分析

王小曼 周楓 張晟昊

上海市質量監督檢驗技術研究院

前言

現代醫院一般由門診、急診、手術室、病房等部門組成，具有建筑面積大，功能特殊，能耗高的特點。隨著科技的發展，醫療手段的進步，醫院的功能在不斷增多，醫療設施的更新換代也日新月移，同時，也給醫院帶來了能耗不斷增多的困惑。2017年，國務院印發了《“十三五”節能減排綜合工作方案》，提出了“十三五”期間節能減排工作的重要性和緊迫性。這對高能耗的醫院來說，通過節能改造降低能耗迫在眉睫，勢在必行。

1 醫院簡介

該醫院位于上海市黃浦區，是一所二級甲等綜合性醫院。醫院占地面積約17 100m2，建筑面積48 200m2，擁有核定床位400張。2017年，醫院對住院樓原有的空調系統進行了節能改造，改造區域建筑面積為4 020m2，空調面積為2 694m2，主要功能為病房及值班辦公室。改造措施是對原有的空調系統進行改造，采用變制冷劑流量多聯分體式空調系統替換原有的蒸汽型溴化鋰吸收式制冷機，燃油鍋爐及風機盤管加新風系統。

2 醫院改造前設備系統概況及用能情況

2.1 醫院改造前設備系統概況

住院樓改造前：采用2臺蒸汽型溴化鋰吸收式制冷機組（溴化鋰機組已運行近20年）、1臺螺桿式水冷機組，2臺燃油蒸汽鍋爐作為空調的冷熱源，末端采用風機盤管加新風系統。系統配置4臺冷凍水泵、3臺冷卻水泵、3臺冷卻塔。其中燃油蒸汽鍋爐產生的蒸汽，供應醫院夏季制冷和冬季采暖，同時制取生活熱水、用于醫療器械消毒等。

改造前的能耗基準年為2015年。在制冷期內，一般情況下只有1臺溴化鋰吸收式制冷主機、1臺冷凍水泵、1臺冷卻水泵及1臺冷卻塔運行；采暖期內，只有1臺熱水循環泵運行。根據平時的運行情況，在制冷期內僅考慮1臺溴化鋰吸收式制冷主機及其配套輔機的運行，輔機包括1臺冷凍水泵、1臺冷卻水泵及1臺冷卻塔。采暖期內，僅考慮1臺熱水循環泵運行。

圖1 改造前溴化鋰機組

圖2 改造前冷卻塔

圖3 改造前水泵圖片

圖4 改造前鍋爐圖片

2.2 改造前能耗計算方法

由于基準年（改造前）住院樓的總制冷采暖能耗無法拆分，以基準年該建筑單位空調面積的年能耗作為改造前制冷采暖年能耗指標，以此計算本項目所涉區域的制冷采暖年能耗。

螺桿式制冷主機及其輔機能耗：因螺桿式制冷主機及其輔機的年運行記錄及運行時間醫院未作統計，且基本專供手術室凈化區域，按當日手術要求、手術溫度按需開啟。不在變制冷劑流量多聯分體式空調的改造范圍內，故在能耗基準確定時，未予以計入。

鍋爐燃燒器風機、油泵等能耗：因鍋爐燃燒器風機、油泵等能耗占空調系統總能耗比重較小，故在能耗基準確定時，未予以計入。

空調系統末端能耗：改造前、后皆存在空調系統末端設備能源的消耗，由于空調系統末端能耗占空調系統總能耗比重較小，且改造前、后設備功率相近，故在能耗基準確定時，未予以計入。新風機基本是每層1臺，無銘牌參數，無運行時間統計，無抄表記錄，甚至很多樓層的新風機組處于閑置的狀態。在計算理論節能量的時候未考慮改造前和改造后的新風能耗，按兩兩相抵進行計算的。

（1）基準年項目所涉及空調面積的年能耗=基準年該建筑年總能耗÷總空調面積×項目所涉及空調面積。

（2）基準年年總能耗=基準年柴油的年總能耗+基準年空調電力的年總能耗。

（3）基準年柴油的消耗量=基準年柴油的總消耗量-基準年柴油常規（非制冷采暖）消耗量。

（4）基準年空調電力的年電耗=（溴化鋰機組功率（kW）+冷凍水泵功率（kW）+冷卻水泵功率（kW）+冷卻塔功率（kW））×運行時間（h）+熱水循環泵功率（kW）×運行時間（h）。

2.3 醫院改造前能源使用情況

住院樓以電力、柴油為主要能源消耗品種。根據醫院的《溴化鋰機組運行時間記錄表》、《蒸汽鍋爐運行日報表》及設備的參數，可知醫院改造前基準年的能源消耗情況，具體見表1：

3 醫院改造后設備系統概況及用能情況

3.1 醫院改造后設備系統概況

醫院住院樓改造后：采用變制冷劑流量多聯分體式空調機組（VRV）對原有空調冷熱源實施節能改造，末端配置型號不同的室內機和大風量全新風室內機，并對系統進行智能控制。

圖5 改造后多聯機機組

圖6 改造后空調系統智能控制平臺

表1 基準年本項目所涉面積的空調能耗

3.2 改造后能耗計算方法

改造后的能耗以改造前的制冷、熱量為基礎進行計算，即計算提供相同制冷、熱量情況下改造后設備的年能耗。與改造前相同，末端設備不計入。

（1）改造后項目所涉空調面積的制冷采暖能耗=改造后項目所涉空調面積的空調電力消耗。

（2）改造后項目所涉空調面積的空調電力消耗=基準年總制冷/熱量（kWh）÷機組的能效比×電力折標系數÷總空調面積×項目所涉及空調面積。

（3）基準年（改造前）制冷量=制冷柴油消耗量（t）×103×鍋爐熱效率×柴油熱值(kJ/kg)×103×（1－管道設備熱損率）×溴化鋰機組額定制冷量（kW）÷（飽和蒸汽焓值－冷凝水焓值）（kJ/kg）÷溴化鋰額定耗汽量（kg/h）×溴化鋰機組性能衰減系數。

（4）基準年（改造前）鍋爐制熱量=采暖柴油消耗量（t）×103×鍋爐熱效率×柴油熱值(kJ/kg)×103×（1－管道設備熱損率%）。

3.3 醫院改造后能源使用情況

4 改造效果

根據計算，醫院經改造節能效果較顯著（見表2、表3）

表2 改造后本項目所涉面積的空調能耗

表3 本項目改造效果

經計算，此次節能改造項目節能量為84.74t標準煤。

5 結論

該醫院空調系統制冷機組由于設備老化，制冷效率降低，因此存在很大的節能空間。此外，自控系統的進一步完善、余熱回收等各項措施，都可以帶來可觀的節能量，且改造后舒適度有很大提高。

此外，為了更好地降低醫院整體能耗，除了進行節能改造外，醫院還可從以下幾方面著手，開展節能降耗工作：

1.大力開展節能宣傳教育，提高節能認識。

組織干部職工學習有關節能降耗的政策和有關文件，教育全體職工從自身做起，提高思想認識。通過張貼宣傳節能標識，在院內網站、宣傳欄、掛宣傳條幅等形式，廣泛宣傳節能工作的意義，增強全體職工能源憂患意識和節能意識。

2.建立完善節能管理機構，強化節能目標管理。

把節能降耗納入到醫院的日常工作中，制定醫院節能降耗方案，明確責任并落實到人，力求取得實效。

3.建立能耗監控系統。

及時了解掌握各系統日常能耗情況，通過監測、對比和分析，制定節能指標、調整用能策略。

青浦區政府召開“中小燃油燃氣鍋爐提標改造技術培訓會議”

根據市政府與區政府簽署了《打贏藍天保衛戰目標責任書（2018-2020年）》，青浦區將各街鎮、青工園、西虹橋的任務分解至三年，2018年完成20%、2019年完成50%，剩余的在2020年10月1日之前全部完成。

11月20日下午，青浦區政府召開中小燃油燃氣鍋爐提標改造技術培訓會議，對此專項工作進行再動員、再部署、再落實，希望各企業抓緊對接第三方按時按質完成。會上，特邀上海市能效中心、市節能減排中心的專家講解了補貼政策、改造技術路徑、近期有關工作要求。各街鎮、園區、相關企業約70人參加會議。