基于能耗监管系统的医院净化空调能源资源管理探究
基于能耗监管系统的医院净化空调能源资源管理探究
摘要：本文以某三甲医院为例，借助前期搭建的能耗监管系统，通过对能耗数据进行统计分析，以净化空调系统的能源资源消耗为重点研究对象，从技术改造和管理手段两方面入手，在保障医疗工艺要求的情况下节能降耗，取得了一定节能成效，为医院高质量发展助力，并希望为同行提供借鉴参考。
陈江河关键词：能耗监管系统；净化空调；能源管理；节能改造
前言：随着习近平在第七十五届联合国大会上宣布我国碳达峰、碳中和目标，与李克强总理在政府工作报告中提出扎实做好碳达峰、碳中和各项工作，我国“双碳”目标下能源转型与节能工作逐步进入新的阶段。从能源需求侧角度，工业、交通与建筑用能是我国能源消费总量的主要组成部分，而三甲医院作为使用财政性资金的大型公共机构，在建筑节能方面有义务降低建筑能耗，减少碳排放量。
马来西亚签证1能源资源计量与分析
以某大型三甲医院为例，医院前期在国家卫生健康委员会的政策和资金支持下，根据《医院
建筑能耗监管系统建设技术导则（试行）》完成了医院能耗监管系统的搭建。在原有计量系统的基础上进行了完善与升级，增加了电、水、气、冷热量、空气质量等计量点位1498个，并且优化了能源资源数据的计量、存储、分级、传输等功能。通过能耗数据的持续积累与定期的统计分析，不断发掘节能潜力，指导节约能源资源工作的实施。
以电能为例，医院总务处通过建立能源管理平台，平台成员可依托能耗监管系统定期分析能耗数据。通过对净化空调相关用电支路数据按月份统计（如图1所示），且结合室外平均气温变化情况可进行总结：医院净化空调供冷大致时间为每年4月-10月，其余时间空调冷负荷较低或为制热工况。11月-3月期间，净化区域部分冷负荷可取自室外自然冷源，冷源机组能耗较低，并随着室外气温逐渐上升；期间净化空调机组能耗在1月室外气温最低时出现峰值，原因是机组为补偿送风温度并进行加湿，电加热和电加湿器的投入比例增大。4月-10月期间，冷源系统与净化
盲盒
空调机组能耗随室外气温上升而增加，在7月室外气温最高时达到峰值；净化空调机组能耗最高值出现在8月，根据气象数据统计，8月室外平均湿度最高，净化空调机组除湿时需要增大电加热器投入比例进行。在冬季及过渡季节应加强净化空调机组的能耗管理，并合理利用室外自然冷源，夏季时应采取措施提高冷源系统能效，降低能源消耗。
图 1 某年度医院净化空调用电量趋势
2实施节能改造项目
2.1制冷机房控改造项目
医院门诊楼与某病房楼手术部净化空调系统，冷源设计采用3台离心机组、1台螺杆机组。由于空调系统设计时，冷水机组、冷水泵、冷却水泵等设备容量按夏季最高平均气温时空调负荷选型。空调系统实际运行中绝大多数时间是在部分负荷下运行，系统能效较低。在过渡季节和夜间，离心式冷水机组负荷过低时还会出现喘振现象，对于设备运行造成不利影响。管理人员经过调研并对净化空调冷源系统重新设计，增加了集中控制系统，并对冷水、冷却水泵加装变频器，优化了冷源设备控制逻辑。系统根据室外实时气象参数与室内
负荷，调整冷水机组和水泵的运行工况，负荷变化时及时加减冷机并调整水泵，使系统始终运行在高效区段，降低了设备选型较大和人工调节设备滞后性造成的影响，有效减少了在运行中造成的能源浪费。改造完成后利用能耗监管系统进行估算，年节能率约为11%。
2.2水泵节能改造项目
医院门诊楼净化空调系统冷水循环泵设计为具有无泄漏、噪音低等特点的屏蔽式水泵，但因屏蔽泵特殊结构带来的能量损失，其效率低的特点已无法满足医院的能源管理工作需求。后通过采购高效离心泵对原水泵进行替换改造，离心水泵电机由风机进行降温，降低了冷水循环降温的冷量损失和容积损失。水泵无屏蔽结构，功率因数相对较高。结合医院门诊楼空调系统的实际运行数据，对离心泵的扬程、流量和功率重新计算，并运用CFD模拟对水泵进行选型和优化。项目投入使用后利用能耗监管系统进行测算，年节电量10万千瓦时，节能率32%。
2.3净化空调系统节水改造
医院很多楼宇的净化空调采用开式冷却塔，根据能耗监管系统计量显示，相关空调系统每
年需要消耗上万吨水为系统补水。运行管理人员结合各楼宇净化空调系统的用水特点，对系统进行节能、节水改造。某病房楼净化空调冷却水系统，为减少冷机及水管路的腐蚀和结垢，原采用化学加药方式进行水处理，但北方地区水质硬度普遍较高，使用化学法处理时冷却水浓缩倍率较低，系统排水损失的水量较大。医院通过改造引入电化学水处理系统，通过电极反应循环处理冷却水，调节水中的硬度、酸碱度、微生物等指标。改造后不再需要添加化学药剂，极大减少了冷却水的排污量，根据估算每年可节约数百吨水。
3细化管理节能工作
3.1提高冷源系统COP
医院净化空调冷源系统一般包括冷水机组、循环水泵、冷却塔、直膨机组等，在能耗中占比较大，因而提高冷源系统能效应作为管理节能的重点。净化空调冷水供回水温度一般设计为7℃～12℃，相关研究表明，在特定区间内冷水机组出水温度较高时，系统能效较高。在运行管理中，巡视人员通过对比每日室外气象情况，在过渡季节室外温湿度较低时灵活调整冷机出水温度。同时监控手术室、ICU室内温湿度情况，使室内温湿度等参数满足医疗工艺要求。一般除每年7-8月期间室外环境湿度较大时，冷水机组出水温度为满足初
始需求应设定为7℃，其余过渡季节大部分时间出水温度可根据气象情况，在8℃～12℃之间调节，以达到降低冷源系统能耗的目的。每日冷水机组值班巡视人员通过定期观察冷水机组小温差值，如大于2℃时对冷水机组的蒸发器和冷凝器进行物理、化学清洗，降低热阻提高换热效率。定期观察和记录冷却水供回水温度，并且根据冷却塔填料使用情况，对填料进行清洗或更换，以提高冷水机组制冷效率。定期组织检测空调循环水水质，根据检测结果调整阻垢药剂投放量，避免因水垢降低空调机组热交换效率。
3.2加强空调末端设备管理
医院净化区域组合式空调机组、新风机组及辅助用房多联机空调等末端设备，具有数量多、连续不间断运行等特点。医院净化区域能耗强度高，很大一部分原因在于室内送风换气次数和温湿度要求远高于其他舒适性空调区域。根据规范要求，不同级别洁净用房间应保持5Pa以上的静压差，以确保净化区域空气有序流动，持续维持室内空气环境洁净度参数。但在室内净化指标达标时，过大的临室压差容易产生哨音、影响开关门，多余的风量也会造成能源浪费。通过定期测量净化系统内各个区域静压差，在满足医院净化区医疗工艺要求的前提下，适当降低循环风机的运行频率并及更换空气过滤器，能够有效降低风机
能耗。同时降低空调机组与室内的噪声，也为患者和医护人员营造良好的诊疗环境。净化区域内温湿度一般控制在规范要求的合理范围内即可，而冬夏季极端天气下温湿度的过度调节也会导致能耗较大。
净化空调机组夏季除湿和冬季工况时需启动电加热器进行热补偿，或开启电加湿器进行加湿，能耗较高。通过控制系统管控净化区域温湿度设定值，可有效降低电加热、加湿器投入比例，降低能源消耗。运行管理人员每日在巡视净化空调机房及监控系统时，发现下午或晚间部分空调机组没有关机时，可致电联系相关手术室确认手术是否结束，或待手术结束后及时关闭相应手术间及辅助用房区域空调系统，以避免不必要的能源浪费。绿校园英语作文
结束语：
总而言之，医院净化空调系统作为能源资源消耗较高的设备系统，在医院能源管理工作中，应利用能耗监管系统定期进行能耗分析，持续深挖节能潜力。在保障净化区域参数达标的情况下，通过技术和管理手段双管齐下，降低能源资源消耗，落实国家政策的同时为医院降低成本、节能增效。
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