醫院中央空調系統節能控制策略分析

姚春春

摘要：醫院在運營中，對于環境有著較為嚴格的要求，其中包括整潔度、溫度、濕度以及空氣質量等方面，而中央空調則是控制內部環境的重要組成部分，但在應用過程中可能出現能源消耗浪費的問題，在一定程度上增加了醫院的運營成本，影響了后續發展。基于此，下面將對醫院中央空調系統節能控制進行探索，并在此基礎上提出了具體的策略，以期能夠推動醫院發展建設。

關鍵詞：醫院;中央空調;節能控制

前言：

當前我國醫療服務水平不斷提升，各類醫鬧事件的發生概率逐年遞減，而中央空調系統作為醫院運行中的重要組成部分，必須對其進行創新優化，避免因能耗問題而影響后續發展。但就當前得發展情況來看，部分醫院未能重視空調系統優化，自動控制和管理功能存在漏洞，不符合我國節能形勢下的需求，所以必須結合實際對其進行控制，從而解決現存能耗過高的問題。

1 醫院中央空調系統概述

1.1空調系統

中央空調設備在運行中參數會實時變化，包括包括通風控制子系統、冷凍水控制系統、冷卻水控制系統以及水循環系統等，以及冷卻塔智能控制子系統，所以系統需要進行實時數據采集，分析優化系統控制算法，結合當前的情況設定后續運行方案，以此延長設備使用壽命、節省設備運行能耗、簡化管理。同時，中央空調系統運行優需要著重關注冷水機組狀態、水泵組狀態、水管路狀況、塔風機狀態等，通過反饋傳感器接收數據參數，在運算判斷后實時閉環控制[1]。

1.2硬件組成

據統計中央空調系統能耗約占醫院所有設備能耗的35%，可見如采用節能高效的產品，能夠有效減少設備耗電量，大幅降低建筑能耗。中央空調智能化控制系統中包括了制器、傳感器、可編程控制器（PLC）、管道溫度傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、流量變送器等，因此需要在建設中選擇高效率、低能耗的產品以節約能源，運行中始終保持較低的單位風量耗功率，在保存室內溫度的前提下進行系統分臺數控制，以此進一步減少運行能耗。

2 醫院中央空調節能控制系統要求

2.1實現精準控制

中央空調節能控制系統可利用感應器進行檢測，配合相應的PID管理及人工智能管理模糊計算，以此來對系統中的各項參數進行控制，在此過程中需要記錄變化載荷數值，確保運行在最優時間節點，通過不斷優化逐漸接近系統最佳設定值，將能耗比控制在峰值狀態，從而減少能源消耗。同時，可以采用模糊控制的方法來提升控制效果，選擇預期模糊算法模型進行控制，在滿足環境舒適度要求的前提下，結合設備運轉參數進行合理控制，實現對于系統能耗的精確控制。

2.2調整運行方案

結合空調系統的運行特點分析，將傳感器測量得到的數據輸入到模糊控制器中，計算出能夠滿足尾端空調負荷運行所需的相關參數最優值，通過對動態輸出量的有效控制，確保中央空調系統能夠滿足環境要求。在運行過程中也結合歷史參數值，以此規劃中央空調系統運行方案，計算最佳最優的能源消耗量，如果與當前存在較大差異，需要對運轉速度進行調整，確保空調主機與冷凝機能夠始終保持在最高效率運行，保證各方面能力都可以達到預期標準[2]。

2.3優化節能配置

根據醫院實際使用需求，優化各類設備的配置，系統交換站根據空調作用面積、負荷等參數進行配置，并對地下室進行設計，合理布置相關配件、設備，精確測量溫度、壓力和設備運行的電量大小。為了保障中央空調的安全穩定運行，根據醫院建筑內部結構，可合理安裝其他通風口，在節能控制過程中也需要劃分相應的防火區，采用結合性的設計原則，實現排風與節能系統的關聯互動。

3 醫院中央空調系統節能控制策略

3.1冷凍水泵節能控制

對于空調冷凍水泵的節能控制策略，檢測出系統處于當前荷載狀態下時所需要的冷凍水流速，隨后將實時溫差數和當前溫差設置值進行對比，通過調頻管制的方式來得到預期系統流速，確保水泵組能夠在最高效率下實現穩定可靠運行，最終計算出空調設備當前的輸出頻率。同時，需要利用調頻控制系統對水機輸出頻率的變更和控制，從系統中提取水泵當前輸出頻率，如果檢測與設置存在較大偏差，需要查看分離水器的壓差，更改輸出頻率的方式控制能源消耗。

3.2冷卻塔節能控制

技術人員需要合理設置冷卻塔風機開啟比例，對比冷卻塔出水溫度與預設溫度的差值，通過計算得到當前輸出頻率，控制通風速度調節冷卻塔出水溫度，如果發現實際溫度超過預設溫度，需要設置系統自動開啟更多的冷卻塔風機，反之則需要逐漸減小冷卻塔風機的頻率，在經過一定的延時后關閉風機，通過運轉時間長短進行排序，完成相應的加減控制。

3.3 智能模糊預測控制

智能模糊預測控制理較為重要，其能夠隨醫院中央空調負荷的變化而改變。在某一環境溫度下控制系統的負荷預測器，根據相對應的溫度及壓力保護限值，進行模糊化處理和清晰化處理，進而控制冷凍水泵，調節水泵運行。冷凍水泵經調節運行后，需要著重關注回水流量和供回水壓差等方面，在此基礎上需要進行信息處理與負荷計算，如此循環控制能源消耗[3]。

3.4自適應模糊PID控制

針對目標醫院中央空調系統的實際運行特點，基于控制系統相關歷史數據的存儲，根據制冷機組COP、環境總負荷、主機蒸發溫度等進行控制，在此過程中需要建立機組最佳效率模型算法，最終以參數指標選擇出效率最高的組合。在此基礎上，需要結合相關歷史數據存儲，計算出適應制冷機組排熱負荷變化的數據，通過數學方法建立模型，以此對能源消耗進行調節。

結束語：

醫院中央空調系統發揮著相當重要的作用，針對能耗過大問題應采取切實可行的措施和方法，在多個方面做好節能管控工作，形成一套行之有效的思路和做法，減少系統運行過程中的能耗，確保設備能夠始終保持良好的運行狀態。

參考文獻：

[1]于軍琪，張瑞，趙安軍，等.中央空調系統并聯水泵節能優化群智能控制算法[J].控制理論與應用，2020，37（10）：2155-2162.

[2]張新，張磊，龐松梅.中央空調系統節能運行控制的優化研究[J].價值工程，2020，39（29）：160-161.

[3]李新，史慶國，任盤小，等.基于中央空調制冷控制系統的節能開發應用[J].現代電子技術，2020，43（5）：97-100.