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【中央空調節能改造】醫院中央空調節能改造項目實施與分析

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時間: 2018-03-08
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【中央空調節能改造】醫院中央空調節能改造項目實施與分析

摘 要

中央空調系統是醫院能耗較大的設備,如何提高效率、降低運行成本是增強醫院競爭力的關鍵。對于老醫院來說,既要進行系統的節能改造,又要考慮合理利用已有資源,才可達到理想的節能效果。文章通過中央空調項目改造的具體實例,重點對設備的功能和技術經濟指標進行了分析比較,探討了實施節能改造的方式和方法。


關鍵詞

中央空調 節能 改造

abstract

the central air conditioning system is major energy consumers in hospitals.it is one of the keys to enhance hospital competitiveness that how to improve efficiency and reduce operation costs.as an aged hospital building,the system energy saving transformation and reasonable utilization of existing resources is necessary to achieve the ideal effect in energy saving. in this paper, the function and technical and economic indexes of the central air conditioning were compared before and after retrofitting through concrete examples,and the methods and manners that how to carry out energy saving transformation were discussed.

keywords

central air conditioning system

energy-saving?transformation

【中央空調節能改造】醫院中央空調節能改造項目實施與分析

隨著醫院服務能力的不斷提高,能源消耗已成為醫院成本壓力的主要來源。一般來說,醫院系統的主要能耗通常是由空調、冷熱水和照明及醫療設備用電三部分組成,其中空調系統的能耗最大。過去,傳統的節能方法是采取“隨手關燈”、“空調溫度設定在26℃”、杜絕“跑冒滴漏”等一系列管理措施,這在現在看來顯然已經遠遠不足。在科學技術發展日新月異的今天,降低能耗成本的根本途徑已經發生轉變,從注重管理轉變為注重技術,即用先進的技術更新傳統能耗運行系統,不斷升級和優化醫院耗能系統的結構,提升整體節能水平。下面將以醫院中央空調和熱水供應系統的節能改造為例,探討實施節能改造的方式和方法。

一、項目概況

南方醫院內科樓項目總建筑面積約30000m2,設置床位600張,于1996年建成并投入使用。中央空調系統使用兩臺遠大溴化鋰直燃式冷水機組,制冷量150萬大卡。配備冷凍水泵(110kw/臺),冷卻水泵(75kw/臺),均為兩用一備。機組已使用了12年,機組效率有所下降,輔助設備也需要不斷進行維修和更換,近年來燃油價格不斷上漲,造成了運行成本的大幅度增加。

根據2008年全年機組運行記錄,空調機組用于制冷、供暖和生產熱水的時間及油耗如圖1所示:空調機組制冷運行時間只占總運行時間的50%,運行油耗卻占到了全部油耗的74%,年運行費用高達209萬元。

按照美國空調制冷協會的機房效率評估標準,空調系統效率超出1.0kw/ton的機房是不合理并在系統設計和操作規程上都有待改進的。經過測算,內科樓空調機房平均效率為1.82kw/ton,系統效率較差,改造勢在必行。

二、節能改造方法選擇

目前,市場上中央空調的種類很多,按冷凝方式有風冷和水冷兩大類,其中風冷機組的主機工作形式又分渦旋式、螺桿式、活塞式等;水冷機組的主機工作形式又分螺桿式、吸收式、活塞式和離心式等。其區別在于水冷式空調的冷凝器采用冷卻水來冷卻,而風冷式直接用風來冷卻室外機的冷凝器,不需要冷卻水塔。冷(熱)源載體一般分為冷媒系統和水系統兩大類,常見的中央空調型式對比特點見表1。

【中央空調節能改造】醫院中央空調節能改造項目實施與分析

目前來看,電能是最為理想的能源,用電作動力的有離心式、螺桿、風源熱泵幾種型式,其中離心式的水冷冷水機與螺桿式的水冷冷水機效率都很高,而尤以三級壓縮離心機為最高。我院內科樓病房的制冷量需求不是很大,采用螺桿機是首選。同時考慮可以利用現有的空調機房,不需要大量的設備場地,另外螺桿機的制冷效率也高。

衛生熱水方面,原來的舊系統存在很多問題。比如:系統補水無法控制,用水量大時,系統水壓不足、缺水,有時還往里吸氣,造成時冷時熱,患者經常投訴;用水量小時大量的熱水從天面水箱溢出造成了浪費。同時原衛生熱水系統的末端很難進行改造,所以在節能設計時把加壓系統改為變頻器控制,用壓力控制水泵的轉速(流量),設定一個系統承受的安全范圍的壓力,保證系統的水壓。經過市場調查,我們最終選用了美國某品牌快速熱水器,該熱水器采用蒸氣作加熱源,能快速、恒溫地產生衛生熱水,滿足了系統恒溫恒壓的要求。雖然市面上還有熱泵型衛生熱水設備,費用比蒸汽還低,但使用該設備需要增加較大的蓄水池,考慮天面已增加了血液科、兒科層流的凈化制冷設備,無法解決承重和安裝設備的場地的問題,所以最終利用蒸汽來加熱衛生熱水。

因我院地處廣州,冬天低溫時間較短,供暖不是主要能耗,所以冬季供暖系統采用了獨立的蒸汽快速加熱系統。

三、經濟情況分析比較

主要從以下三個方面進行經濟和能耗分析比較:第一,空調主機的經濟與能耗分析(表2);第二,冷卻水系統經濟與能耗分析(表3);第三,衛生熱水系統經濟與能耗分析。

衛生熱水系統經濟與能耗分析:內科大樓日供熱水量按120t,經計算,每天衛生熱水加熱量為7002kw,每天用油消耗費用為3784.85元,每噸衛生熱水燃油消耗的費用為31.5元。采用蒸汽加熱衛生熱水費用為2846.1元/天,每噸衛生熱水用蒸汽消耗的費用為23.71元,內科樓2008年27195.8t熱水可節省費用約21萬元。

通過上述內科樓采用的某主機燃油系統年耗與采用電制冷主機年耗的綜合比較,主機系統節省143萬元,冷卻泵系統節省12萬元,衛生熱水系統節省了21萬元,預計全年共可節省費用176萬元。

四、投入成本與使用效果

本項目空調節能改造的投入成本包括兩個方面,一是設備材料和施工安裝價格,約為人民幣400萬元,二是輔助材料與安裝價格,例如新購買電纜價格,約80萬元,機房配套改造和管溝約60萬,兩項總計540萬元。依據以上內科樓某燃油系統與某螺桿電制冷系統經濟與能源分析結果,全年預計可節約運行成本176萬元,最多4年可收回投資成本。項目改造完成后,我們對實際使用消耗進行了計量,并與改造前的數據進行了經濟對比,見表4所示。在開機時間上,2010年比2008年供冷時間多500小時,供熱水時間多1200小時,但實際節省費用基本符合預期效果。同時改造后的設備自動化程度高,操作程序簡化,更加便于管理。

五、結束語

總之,中央空調制冷系統改造的方案選擇,應根據醫院規模大小、等級高低、冷熱負荷大小、能源提供方式、運行管理和維修保養的便利程度、各醫院的實際情況綜合考慮。工程中還要因地制宜,既要考慮冷凍站、熱力站的初投資、運行費等經濟性能,又要考慮冷凍站、熱力站的環保節能、運行、操作、維護管理等技術性能,以及與周圍環境的協調。醫院節能改造需以滿足醫療服務需求和保證醫患健康為基本前提,只有將設備的技術指標與醫院實際科學合理的融合,才能達到節約成本的目的。


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