江苏沃特优新能源科技有限公司
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现代社会对于医院的功能性需求在不断增强，现代化的医院不仅要为患者提供优质的医疗服务，更要尽量为其创造良好的就医环境，而中央空调系统则是现代医院环境保护中必不可少的电气设备之一。在现代医院各项电气设备中，中央空调能耗是医院能耗的主要部分，约占医院总能耗的50%左右，因此，医院节能的主要任务就是降低其中央空调系统能耗。在现代医院建设过程中，中央空调系统不仅可以为医院提供一个舒适、清新的环境，同时也是现代医疗不可缺少的一个部分。未来医院建筑智能化发展的历程中，中央空调系统必将担负起更重的责任和更新的使命，中央空调系统也一定会为我国医疗事业的进步作出更大的贡献。本文就医院中央空调节能措施作以简要探索与讨论，希望对医院的节能化、智能化、现代化建设有所帮助。
阳湖院区一期中央空调主机由3台直燃型溴化锂吸收式冷热水机组构成，单台主机制冷量为300万大卡，供住院楼、门诊、急诊、医技楼、公共区域制冷与采暖。冷媒水泵流量650吨∕小时，扬程46米，电机功率110千瓦。冷却水泵流量1200吨∕小时，扬程28米，电机功率110千瓦。水泵选用上进上出双开式吸入水泵。冷却塔由6台600吨的方形横流冷却塔组成，单台冷却塔风机功率18.5千瓦。非电空调主机制冷工况——能源只经过一次转换就实现了制冷，而电空调则需要5次转换，根据热力学第二定律——能量的每次转换必然伴随着损耗，非电空调是唯一可以直接利用废热和可再生能源的空调。
住院楼病房空调末端采用远大公司高品质、低位明装风机盘管，区域节能更突显，除尘清洁更方便。住院楼、门诊、急诊、医技楼、公共区域空调末端采用四面吹风卡式风机盘管加新风的方式杜绝区域内空气交叉感染，四面吹风卡式风机盘管采用遥控器控制，方便管理，由于取消了控制面板减少了墙面的开孔部位，起到美化装饰的效果，四面吹风卡式风机盘管冷凝水采用排水泵上排水，冷凝水管无需放坡，安全可靠。医技楼放射科内的设备机房由于需求空调的时间和温度和医院中央空调的大系统不一致，设备机房由于机器发热的原因一年四季都是制冷工况，所以我们采用VRV多联机空调设备，温度设定可按不同需求设置，满足临床设备的需求。
医技楼手术室采用意大利克莱门特CSRAN-HL-2202-Q高效低噪型带全热回收的能量提升机一台, CSRAN-HL-2202高效低噪型冷热水机组两台全年可同时供冷供热，实现了手术室净化区域空调四管制的运行模式，与常规的组合式空调箱用电加热管加热相比节约了电力容量的增容费和电柜的采购成本。夏季制冷工况下能量提升机回收的废热先满足手术室组合式空调箱的再热需求，再把多余的废热放入热回收水箱中。通过水泵和板换加热生活热水，通过电脑控制一机多用节约了大量的运行费用。唯一遗憾的是由于设计初期选用的是普通风冷热泵水冷空调机组，医技楼屋面结构上荷载的富余量不多，初期也没考虑设计热回收水箱，经过设计院结构工程师的科学计算在空调机组的边上放置了一个5吨的热回收水箱，作为生活热水的热源。由于克莱门特CSRAN-HL-2202-Q高效低噪型带全热回收的能量提升机制冷量749.8千瓦，全部热回收943千瓦，机组热回收的量比较大，如果设计初期就把热回收水箱的荷载提供给结构工程师，热回收水箱的设计容量将更趋合理，那么热回收的能量将更大、更有利于机组发挥性能。随着空调设备的运行，收回投入初期成本的周期将更短。
纵观医院中央空调系统的发展明显落后于家用空调的发展，家用空调中的变频空调已经属于精细化管理，由电脑主板、管温探头、压力探头、电子膨胀阀、直流变频压缩机、直流变速冷凝风机组成，它们的组成使变频空调能精确控温，调节自如，再看我们传统的中央空调系统，空调主机、循环水泵、冷却塔都由不同的厂家生产，唯一缺少的是让以上设备服从指令的自动化节能控制系统，设计院的暖通工程师在设计过程中都按工程最不利因素考虑负荷量，机组选型难免偏大，所以在部分负荷运行的条件下节能的空间比较大。
结合多年运行管理中央空调的经验与设计院的暖通工程师充分沟通，阳湖院区中央空调系统设计和实施中必须体现以下几个必要性和可行性：
冷却水系统变流量运行的必要性
1）避免大流量、小温差的低效率运行
当空调系统的负荷发生变化时，需要通过冷却水排走的热量也在变化，如果冷却水的流量始终保持不变，则冷凝器的进出水温差将发生改变，导致冷却水可能在大流量、小温差的低效率状态下运行。
2）实现整个空调系统性能的综合优化
在负荷变化的工况下保持冷却水流量不变的做法是不科学的。是冷却水流量跟随负荷的变化而变化，是冷却水的排热与冷冻水的吸热相匹配，避免部分负荷时冷却水系统的低效率运行，是十分必要的。
冷却水系统变流量运行的可行性
1）冷水机组冷凝器变流量运行的可行性
冷却水系统变流量运行的目的主要是为了防止部分负荷下冷却水的大流量、小温差运行。实践证明，根据冷水机组的冷却需求调节冷却水流量，以保持合理的冷却水温差，对系统节能是有益的。在部分负荷工况下，如果维持冷却水的正常温差不变，适当减少冷却水流量，能够大幅度减少冷却水的输送能耗。
2）冷却水泵变流量运行的可行性
理论上，电机输出功率与流量的三次方成正比，即当流量稍有减少时，电机所需的输出功率会大幅下降，从而获得显著的节能效果。冷却水泵的变频调速，在改变水量的同时，还可以提高电机效率，降低运行能耗；减轻水泵机械磨损，延长使用寿命；消除电机启动时的电流冲击，有利于电网安全运行；同时增加了电机多种保护，提高了电机运行安全性和可靠性。当降低水泵风机的转速时，流量也同比例下降，但功率却以转速的立方迅速下降，它们之间的关系如下表所示：
调速节能原理： 由流体传输设备（水泵、风机）的工作原理可知：水泵、风机的流量（风量）与其转速成正比；水泵、风机的压力（扬程）与其转速的平方成正比，而水泵、风机的轴功率等于流量与压力的乘积，故水泵、风机的轴功率与其转速的三次方成正比（即与电源频率的三次方成正比）。调速器节能的效果是十分显著的，这种节能回报是看到见的。特别是调节范围大、启动电流大的系统及设备，通过（下图）可以直观的看出在流量变化时只要对转速（频率）稍作改变就会使水泵轴功率有更大程度上的改变，就因此特点使得调速装置成为一种趋势，而且不断深入并应用于各行各业的调速领域。
根据上述原理可知：改变水泵、风机的转速就可改变水泵、风机的输出功率。
图中阴影部分为同一台水泵的工频运行状态与调速运行状态在随着流量变化所耗功率差。
由以上可知，通过调速技术可以节电，并彻底解决大流量、小温差的问题，而且还可以促进主机节电。
冷却塔系统变风量运行的必要性
1）充分利用冷却面积，提高冷却效果
冷却塔作为整个系统最主要排热设备，具有重要的作用，其冷却效果的高低，直接影响冷水机组的运行。在合理范围内最大化冷却能力，达到最大冷却效果，就需要充分利用剩余冷却塔，充分利用冷却面积，提高冷却效果。
2）联合变频控制，提高运行能效比
冷却塔虽然具有重要的作用，但也要考虑其能效比，才能使整个系统达到高能效比。如果从最大化冷却能力、最大冷却效果、充分利用冷却面积的角度来看，就要打开全部冷却塔，这样一来，冷却塔能效比就降低了。冷却塔联合变频控制，保证最大冷却效果的同时，使系统达到高能效比。
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