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潔凈手術部特殊的節能設計有哪些?

發布時間:2022/10/17      點擊次數:247

一般空調有的只有粗效一級過濾,要求較高的是粗效、中效兩級過濾處理。而凈化空調則要求三級過濾,即粗、中、高效三級過濾。每過一級過濾,空氣更清潔一些,然而也要增加過濾成本。一般中央空調系統只有10次/h以下的換氣次數,而凈化空調系統要在12次/h以上,甚至十幾倍于一般中央空調系統的換氣次數,故凈化空調系統的每平方米耗能量比一般中央空調系統多10~20倍。
醫院潔凈手術部日常使用具有特殊性,要達到《醫院潔凈手術部建筑技術規范》中的房間溫濕度要求,如此高的能耗都要由巨大的電力消耗來支撐,潔凈程度越高,其建造成本、運行費用和能耗也越多。手術室醫療凈化中,有何特殊的節能措施可以降低能耗呢?
一、潔凈手術部建筑現狀
目前新建的潔凈手術室基本上是按照《醫院潔凈手術部建筑技術規范》GB50333-2002設計的,即通常采用雙走廊平面布局,外圍的清潔走廊使得手術室不含外圍護結構,潔凈手術室和潔凈走廊及輔房基本處于建筑物的內區。
二、潔凈手術部空調基本負荷分析
對于內區空調負荷來說其設備、照明和人員熱負荷常年占絕大部分比例,通常即使在冬季也需要制冷。為了達到《醫院潔凈手術部建筑技術規范》中的房間溫濕度要求,往往采用四管制的空調形式以保證將手術室溫濕度控制在規范所規定的區間;對此在夏季通常采用空調箱一次回風的送風形式,即使用低溫的冷凍水通過換熱盤管將空氣進行降溫除濕,然后為保證送風溫度,再采用再加熱的方式。而在冬季,手術室使用前,室內熱負荷很小,仍需要進行供熱,在正常手術時隨著熱負荷的增加,空調系統又需要切換到供冷、供熱同時存在的工況并配置加濕系統,因此潔凈手術室一年四季處于制冷、制熱、再加熱這種特殊狀況。
三、目前手術室常用幾種節能措施
(一)變新風系統
潔凈手術部凈化空調系統采用新風集中處理,處理后的新風送到各手術室的循環系統,這種凈化空調系統的特點是,各手術室空調自成系統,可避免交叉感染,而且各手術室也可以靈活使用,新風集中控制有利于各手術室正壓要求。在手術室停用時,為保證手術室的潔凈度,可以通過新風機變頻設置輸入所需的新風量,但無需通過空調箱,可以實現潔凈手術室保持正壓潔凈情況下,降低新風機的能耗(風量3-4次左右)。
PS:通常的空調箱,都是循環室內的空氣經過空調箱來調節溫度、濕度,然后再送回到室內,沒有室外新風引入;而新風空調箱是直接從室外引入空氣,然后經過過濾凈化、調節溫度、可能的話還要調節濕度,然后直接送入室內。新風空調箱的這種工作特性決定了新風空調箱的蒸發換熱能力、制冷能力等都要比較強,其設計、制造成本較高,價格較貴。
(二)百級手術室二次回風系統
潔凈室設計中,一次回風系統的再熱耗能問題是一直存在的,而在百級手術室中,送風量很大,如果繼續采用一次回風系統,大風量的冷熱抵消造成的能源浪費是我們不愿意接受的,因此,百級手術室采用二次回風系統,在空調箱表冷段后再與回風混合一次來代替再熱,這樣可以在滿足送風量得前提下,達到節能的目的。
(三)新排風全熱交換
新風預處理這一塊也在能耗中占很大的比例,像北京、上海、廣州這樣潛熱負荷都占夏季冷負荷80%左右的地區,可以利用全熱回收,排風通過熱交換器預處理新風達到節能的目的。為防止產生交叉感染,所以這個措施一般適用于級別較低的潔凈手術室。
(四)空調水系統和冷熱源的優化選擇
醫院空調系統有其鮮明的特性,由于使用性質的不同,要求也不同,如有的需早期采暖,有的要全年供冷、供熱同時存在,有的要24小時全天候工作,有的只要8小時正常工作等,因此在設計系統方案時要充分考慮上述因素。一般情況下醫院都設有蒸汽或熱水鍋爐,可以通過設置不同換熱量和不同出水溫度的板式換熱器來滿足不同使用功能的要求;同樣,冷凍水系統亦如此;對手術室空調水系統來說,有下列兩種情況值得分析:
1.空調水從整個醫院的大系統中引出
這要求把和手術室使用情況一樣的各功能用房的負荷合并,如ICU,急診等,設置一臺僅滿足此負荷的冷凍機在夏季使用,過渡季和冬季可使用板式換熱器結合冷卻塔來提供免費供冷,這樣運行較為經濟;制熱則使用鍋爐結合板式換熱器的系統。這樣全年供冷、供熱同時存在能滿足手術室的需要。
2.采用四管制冷熱水機組
即采用獨立的空調冷熱源系統,此系統為根據設計計算的空調冷熱負荷選擇不同制冷(熱)量的機組,水系統*獨立,與整個醫院的水系統分開。

  

  

四管制冷熱水機組的工作原理是冷熱量的回收和綜合利用,由壓縮機、冷凝器、蒸發器、可變功能換熱器等組成。采用二個獨立回路的四管制水系統,一年四季可實現三種運行模式(區別于熱泵熱回收機組),①單制冷,②單制熱,③制冷+制熱(設備自動平衡冷熱量)。
在潔凈手術部冷熱源四管制設計中,其機組殼管式蒸發器生產冷凍水,作為系統的冷源,殼管式冷凝器生產熱水,作為系統的熱源,翅片式換熱器既可作蒸發器也可作冷凝器,并根據系統需要可實現蒸發器功能和冷凝器功能之間進行切換,進行冷熱量平衡調節,這樣四管制冷熱水機組可代替鍋爐+冷水機組模式,實現一機多功能使用,同時滿足潔凈空調箱冷凍去濕、再加熱的要求,達到潔凈手術室恒溫恒濕的要求,實現節能的目的。
(五)溶液除濕空調系統(溫、濕度獨立控制)
溶液除濕技術可通過新風來滿足排除余濕與異味的要求;室內就可以用較高溫度的冷源實現排除余熱,這便是溫濕度獨立控制的核心思想。
溶液調濕技術是采用具有調濕功能的鹽溶液為工作介質,利用溶液的吸濕與放濕特性對空氣進行控制。
新風處理:室外新風由外界提供的高溫冷水預冷除濕后,進入溶液調濕單元除濕。低濕狀態的新風與回風混合后由外界提供高溫冷水對混風進行降溫,達到送風狀態點。
溶液調濕:除濕單元內,溶液吸收新風中的水分后,濃度變小,為恢復吸收能力,稀溶液被送入再生單元使用新風進行再生,再生后的濃溶液再送入除濕單元,如此進行循環。
由于溫度和濕度采用獨立控制,避免常規系統中熱濕聯合處理帶來的能耗損失;冷機制取高溫冷水,蒸發溫度提高,冷機COP可提高;溶液調濕系統處理濕負荷,高溫冷機承擔負荷減少,冷凍水流量隨之減少,降低了水系統輸配能耗??删_控制溫濕度,避免出現室內濕度過高或過低現象。常規系統難以同時滿足溫、濕度參數的缺點得以解決,也可以滿足不同房間熱濕比不斷變化的要求。





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