在醫院,暖通空調供應時間長、供熱供冷和通風需求量大,用能系統多且運行時間長,其能耗遠高于一般公共建筑。根據醫院實際能耗測量數據,空調系統占到了醫院總能耗的60%以上,因此如何在保證患者舒適度、滿意度的情況下,節能減排,更經濟、更優化地進行運營,因此如何在保障患者舒適度、滿意度的情況下,節能減排,更經濟、更優化地進行運營,是醫院運營者需要重點關注的問題。
醫院暖通空調能耗大的原因
1、空調設備老舊、設計不當
很多醫院在規劃設計之初,未能全面考慮到能耗問題,普遍采用市面上已有的設施。隨著科技的日益發展,空調設備的功能也在不斷迭代,功能也在不斷完善。
如果持續使用老舊設備,最直接的反應就是空調制冷、制熱效果差,不能滿足正常需求,年限達到一定時間,元器件開始老化,故障停機率高,線路老化等等諸多問題,影響醫患體驗。
此外,醫院各區域功能不同,結構復雜,不同科室的設計標準與控制要求也不盡相同,如果沒有針對性的設計,則不能按需提供冷熱量與通風量,運行費用大大增加。
2、空調工作時間長
醫院的很多區域暖通空調都要長時間持續工作,如急診、病區在冬夏兩季更是要24小時開啟空調系統,耗電量巨大。
值得注意的是,用電設備或者系統一旦進行長時間持續工作,其元部件的輸出質量會大大降低,有效輸出功率也在逐漸地縮小,空調機組不能以設定的功率進行工作,不僅造成了電力不必要的損耗,也給設備的正常使用帶來了安全隱患,更嚴重的是容易引發短路,造成火災。
3、智能化、自動化不夠普及
現今很多醫院的暖通空調控制系統陳舊,工作方式單一,不能根據科室的需求靈活地進行輸出,導致空調運行調整不及時,會無端損失大量能耗,也不能切實提高工作人員和病患的舒適度。
對于院內空調的運行、功率和耗電量沒有一個智能監測系統,會導致運行數據不透明,無法了解各科室的需求量或者同一科室不同時期的要求,能耗分析無依據,無法進行橫向、縱向的對比,在今后的節能改造中無法拿出有針對性的措施,在醫院空調系統的維護升級過程中無法進行精準把控問題的核心。
暖通空調節能改造的措施
1、采取適宜的暖通設計
醫院的暖通設計過程中,要根據場景與功能性采取最科學的布置。
檢驗科、中心實驗室、心導管室、放射科精密設備較多,所以對空調制冷要求更嚴格;
心電圖室、針灸科、超聲科在寒冷地區要解決過渡季節供熱的問題;
而對濕度有要求的區域如地下藥庫、藥房的陰涼庫則需要注意祛濕問題;
特殊空間如電梯機房、變電所,由于設備需要散熱,要注意制冷問題。
總而言之,無論是冷源、熱源、溫度、濕度還是控制系統,都要結合具體房間來進行設計,這樣才不會造成能耗的無端浪費。
2、升級改造空調設備與系統
對于不合理的系統設置,要因地制宜,按需求進行升級改造。對于設備零部件老舊、能耗大的空調機組,應盡快更換為節能的機組。
如空調機組內電氣設備的改造,可以增加自控系統,在系統中加入預警功能,這樣就可以進行防患于未然,將損失降到最小,大大減少后期維修的費用。
此外,實現能源的重復利用,確保空調系統內部的水源得到最大化的運用也需要考慮到。在輸送系統中重點進行各環路參數科學計算,通過合理科學地控制壓力、流量、機組功率等參數,降低管路能耗的損耗,提高能源輸送效率。
3、采取智能化、自動化的集中控制
由于空調系統結構復雜,需要監控檢測的數據較多,可以通過在各個設備設施的關鍵部位加入各種類型的傳感器,如用溫度傳感器測量冷凍水、冷卻水的出、回水溫度,用流量傳感器和壓力傳感器探測各區域出水流量。通過對數據的綜合分析判斷用戶的需求,決定機組需要以什么樣的功率運行。
在此基礎上,可采用集成數據采集功能、數據仿真以及數據通信等功能的數字孿生技術,1:1還原仿真設施設備運行狀態,將傳感器、信息等多個類型的系統共同組成智慧能源綜合管控系統,實現對系統的數據、動作以及狀態進行擬實,采取遠程網絡控制便捷調節暖通空調機組的工作狀態,設定參數,當出現故障可以提前預警,并將數據保存,通過全面綜合對多物理場機械能分析和建模,根據分析數據不斷優化完善,科學降耗節能。
結論
綜上所述,在醫院的智能化、現代化發展中,暖通空調系統愈發起著不可或缺的作用,要科學合理、因地制宜的對空調設備和系統進行升級改造。
從改造成本來看,如果進行整體設施設備的改造,成本較高,且收益比不明顯。在社會大數據化的今天,對大部分醫院來說,更經濟普適的方式是采用信息化智能算法等輕量級方法優化,通過加裝傳感器,建立基于算法的智控平臺,同時采用數字孿生等技術構建還原醫院內部設備架構,從而實現智能調控、智能管理,這樣能更好地為醫院節能保本,促進醫院又好又快發展。
審核編輯 黃宇
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