醫療建筑的電氣與照明節能研究

張 瀚

壽光市人民醫院 山東 壽光 262700

引言

能源浪費目前在我們國家仍然是一個不容忽視的問題,夏天開空調蓋棉被,大白天開著燈等等現象都造成能源的浪費,科技部印制的《全民節能減排手冊》稱,如果全國的戶外景觀燈(共約600萬千瓦)在午夜至凌晨時段及時熄滅,那么每年可節電88億度,相應減排二氧化碳846萬噸;夏天如果全國1.5億臺空調在國家提倡的26℃基礎上調高1℃,那么每年可節電約33億度,減排二氧化碳317萬噸。醫院中電氣設備繁多,照明用電更不用說,為響應國家號召,應該做好節能工作。

1 醫院用電現狀

由于醫院的特殊性,醫院用電的基本要求就是質量高,可靠性強,對此,醫院一級負荷部門采用兩路供電系統,一路與市電相連,一路是備用電,當市電斷電時,采用備用供電系統;而目前醫院中用電負荷白天就是大型醫療設備,空調,照明燈,夜晚主要是空調,照明。相關設備用電量占總用電量的分布為,白天照明占20%,空調占40%,醫療電氣設備占25%,電梯占10%,夜晚照明占30%,空調占40%,醫療電氣設備占15%,電梯占10%。

2 節能措施研究

1)選擇節能型設備。醫院設備包括電氣設備和建筑設備,電氣設備一般指醫院中的醫療電氣設備,在選用電氣設備時,要選用環保,低損耗,節能型的;而醫院建筑設備包括空調,給排水設備等,而在這些設備中,空調系統設備用電量占到了40%,因此有必要對空調系統做節能控制,采用的措施可以是選用高效節能的空調系統,也可以使用智能軟件系統對其用電情況進行監控,根據實時溫度調節空調的溫度,使其保持在最省電的26°C。此外,采用科學管理的方法也可以使電氣設備達到節能的目的,根據實際需要提供適宜的能量,如熱量,冷氣等,這就需要借助現代化的控制工具,如智能電氣設備管理裝置,它可以根據設定值自動調節,按需供應,提高設備利用率。

醫院照明燈,在滿足照明需求的情況下選擇高效節能燈或者LED燈等,表1為醫院不同區域照明要求[1],根據要求可以對不同區域采用不同光源照明,例如在醫生辦公室,會診室,會議室,護士站等相對封閉區域的照明可以使用熒光燈作為光源;在門診大廳,走廊,候診區等公共區域可以使用高效節能燈作為光源;在廁所,樓梯間,地下車庫,儲物間等人員并不是很密集的區域可以采用聲控燈或者光控燈等作為照明。此外室外區域例如地上停車場可以采用LED燈作為光源。醫院室外主干道照明用燈可以采用太陽能燈節約電能。在選擇照明用具時,同類的光源應選擇光效高的在同樣照明環境區域,光效高的可以使用更少數量的燈具就能滿足光照要求。在選擇高效燈具時盡量選擇品牌的,質量有保證,可以減少后期燈具維護費用[5]。

表1 醫院照明功率密度指標

有的醫院為了好看會在建筑外圍安裝裝飾燈,從創建資源節約型社會的目標出發,除非必要如高層建筑要在樓頂安裝航標障礙燈,盡量不要安裝裝飾性燈。

2)供配電系統設計要合理。對于要建的醫療建筑,在設計供配電系統時,要注意采用節能措施,良好的節能措施,對于供配電系統來說,可以極大的降低醫院的電能消耗以及供配電過程中的損耗。例如在安裝變壓器時,要根據醫院的實際負荷需要選取變壓器容量,這樣可以減少線路中的損耗。

同時由于在配電系統中變壓器作為主要電氣設備,它既是電源設備同時也是耗能設備,并且由于它的特殊性,除非檢修或者出現故障否則變壓器一旦投入運行就將持續運行,它的耗能還是非常大的,所以在選擇變壓器時,除了容量要合適還要選擇自身功耗低節能環保型的,目前市場上的這樣的變壓器型號有很多,例如SCB10系列變壓器,相比于傳統變壓器該型號變壓器損耗低,噪音低,且比9系列負載損耗減小了10%。變壓器接法最好采用星型三角形連接,這樣可以減少負載電流中的3倍次諧波[4]。

同時在供配電系統中,還存在大量的無功功率,這些無功功率是因為負載中存在的電容,電感造成的,無功功率會導致電流增大和視在功率增加,導致供電容量增加,線路損耗增加,同時無功功率還會使線路壓降增大,沖擊性無功功率還會使電壓劇烈波動,在供電系統中增加功率因數校正裝置,可以提高有功功率減少無功功率,提高供電設備的供電能力。也可以在供配電系統中設置靜止無功補償裝置(SVC)如晶閘管控制電抗器,晶閘管投切電容器以及這兩者的組合等,提高對配電系統的補償[2]。

3)合理選擇電機。醫院中的一級負荷場所有備用電,備用電往往用柴油機組發電,在選擇柴油機時要注意選擇發電效率高,噪音小的柴油機。有的設備需要用電機帶動,選擇時要選擇新型的效率高的異步電動機,這樣可以減少電能損耗,同時還要注意設備的配套電動機在運行時要防止輕載運行的情況,電動機輕載會造成電動機功率因數非常低,造成電能的大量損耗;而輕載在實際中往往又很難控制,所以在選擇時要選擇比所帶負載略大一些的電動機例如實際情況

1.5-2倍左右實際容量的電機,這樣既可以防止電壓波動使得電機超載情況的發生,還可以在電機輕載時,功率損耗不至于過大[3]。

3 結論

隨著全世界能源越來越緊張,創建能源節約型社會是我們每個人的責任,醫院是特殊的服務型場所,用電量很大卻也是必須的,再這樣的情況下,把能源用到最合理的地方減少能源浪費就變得非常重要,以上的節能措施希望可以對醫院能源浪費問題得到緩解。