
一、熱泵(bèng)技術可以同時供冷熱
熱泵的本質是轉移熱量,將熱量(liàng)從一側轉(zhuǎn)移到另一側,一台熱(rè)泵可同(tóng)時供熱和供冷凍水,沒有廢(fèi)熱排出。這樣花費 1份轉移熱量的能耗可以獲得 7份的冷(lěng)、熱量,節能降耗成效不言而喻。這種方式的(de)製約條件是兩端製冷量和供熱量必須是匹配(pèi)的。而(ér)醫院全年供(gòng)熱量大,大體量醫院需冬季供冷的用能特點,為實現(xiàn)一台(tái)熱泵同時(shí)供熱供冷創造了條(tiáo)件,十(shí)分方(fāng)便地使整個醫院實(shí)現四管製空調,提(tí)高了醫療環境(jìng)控製質量,尤其是我國東部地區過渡季節(jiē)。如果兩側不平衡,不平衡一端必須即(jí)刻(kè)向外排熱 (冷)以隨時保持兩側(cè)平衡 (這需要重視)。這就要求必須改變過去傳統設計方法由(yóu)各個專業相對獨立為特定功能科室進行設計,轉(zhuǎn)變成綜合各個專(zhuān)業以(yǐ)整(zhěng)幢(zhuàng)大樓為控製目標進行設計,計算各(gè)種功能科室 (部) 的用冷用熱量(liàng),規劃(huá)整個大樓用能,創造(zào)條(tiáo)件均衡冷(lěng)量與熱量,以達到最佳節能效果。在國內外醫院已有不少的成功(gōng)的案例節能量(liàng)十分可觀。
二、四管製係統可覆蓋全工況運(yùn)行
由(yóu)於目前我國大(dà)多手術部體量較大,又常設外走廊,手術室處於空調區內,特別是在過渡季(jì)節,室外溫度(dù)降低,室內(nèi)冷負荷減小,人員濕負荷不變的情況下,熱濕比下降(jiàng),為了保證送風溫度和濕度,空氣需先進行冷卻降溫除濕,再進行等濕加熱整個過程同時需要冷量和熱量。所以可以考慮采用四管製係統。傳統(tǒng)方式製冷(lěng)和製(zhì)熱分別(bié)來自獨立冷熱源,需消(xiāo)耗(hào)能源。而多功能熱泵(bèng)機組(zǔ)能夠在蒸發器獲得冷水的同時,從熱回收器獲得冷凝熱加熱熱水(shuǐ),不平衡部分通過輔助換熱器排放,從而實現同時製冷和製熱,而隻需輸(shū)人一份能(néng)源,便同時獲取冷量和熱量,大大降低了能耗(hào)。因此過渡季采用多功能熱泵,可(kě)以顯著減低(dī)能耗,減少排放。為(wéi)一份能源兩份利用,可以考慮多功能熱回收熱泵形式,總之應綜合考慮整個手術部的全部冷負荷和(hé)熱負荷 (包括空調係統再加熱量,洗浴、刷手以及消毒清洗的熱水用量),選擇合適的冷熱源,才能有效節能。
三(sān)、四管製(zhì)多功能冷熱水熱(rè)泵機組 (能量提升機) 的應用
四管製多功能冷(lěng)熱水熱泵機組的工作原理是冷熱量的回收和綜合利用(yòng),與普通熱回收熱泵的差別,是由壓縮機、冷凝器、蒸發器、可變功能換熱器(qì)等組成,采用(yòng)了兩(liǎng)個獨立回路的四管製水係統(tǒng),並在一年四季(jì)可實現五種運行模式(區別於熱(rè)泵熱(rè)回收機組):單(dān)製冷、單製熱、製冷十製熱 (設備自動平衡冷熱量)、空調製熱加熱回收器製熱水(部分或(huò)分時)、熱回收器單獨製熱水。在潔淨手術部冷熱源四管製設計中(zhōng),機組殼(ké)管式蒸發器生產冷凍水,作為(wéi)係統的冷源,殼管式冷凝器生(shēng)產(chǎn)熱水(shuǐ),作為係統的熱源,可變功能的翅片換熱器既可作蒸發器也可作冷凝器,並根(gēn)據係統需要可實現蒸發器功能和冷凝器功能之間進行切換,以(yǐ)維持冷熱量(liàng)的平衡調節。機組的工作原理如圖所示。這樣四管製冷熱水熱泵機組可代替鍋爐(或(huò)電加熱) 十冷水機組模式,實現一機多功能使用,同時滿足潔(jié)淨空(kōng)調箱冷凍去濕、再加熱的要求,達到潔淨手術室溫濕度的控(kòng)製要求,實現(xiàn)節能的目的(de)。
四、考(kǎo)慮冷媒的能量高低(dī)
對於超大型(xíng)手術都,新風集中處理器要用較(jiào)低的冷凍水,以實現濕度優先控製,循(xún)環機組溫度控製可采用較高冷凍水,以利節能。對於冷媒,水溫(wēn)越低、能位越高,水溫越高能位越低(dī)。對於熱媒則反之(zhī),水溫越高能位越高,水溫越低能位超低(dī)。產生能位超。想介能耗越高的媒介耗能越高(gāo),因此(cǐ)節能的要點是針對不同處理對象要求采(cǎi)用相應能位的媒介,即用位的(de)冷凍水(<7C)去(qù)除濕,用低能位的冷凍水 (≥10C去降溫。而傳統冷源統高能位的冷凍水(<7C)去(qù)做低(dī)能位的降溫,用高能位的蒸汽轉化為生活熱水,耗能言而喻。利用低能位熱水(shuǐ)采用輻射供暖應是不錯的節(jiē)能措施。
作為例(lì)證,某手術部夏季設計冷負(fù)荷 500kw,當在過渡季節隻有(yǒu)一間 III級手術室及部分輔助房間使用時,出現最小冷負荷 25kw。設計選擇(zé)3台額定製冷量 175kw 的風冷冷水機組,每台(tái)冷機的製冷量調節範圍為 40%~100%。為(wéi)滿足最小負荷需要,另選1台 50kw 製冷量的(de)冷機。
醫院用能另一個特點(diǎn)是醫(yī)院晝夜負(fù)荷差異大,如果選用雙工況冷凍機(jī),利用雙工況冷機在夜間的富餘冷量(liàng)製(zhì)冰,白天利用蓄冰裝置的融冰產生低溫冷凍水 (<5C)用於集中(zhōng)處理(lǐ)新風係統除濕(或作濕度控製(zhì)用),讓新風承擔全(quán)部濕負荷。而該冷機白天運(yùn)行提高冷凍(dòng)水出水水溫(≥12C) 作為循環機組降溫 (或溫度控製(zhì)) 用。對於手術室,一般不要求幹工況 幹盤(pán)管(guǎn)) 運(yùn)行,以簡化運行控製,提高手術(shù)室控反應速度。這樣同一台冷機可以產生兩種不同能位的冷凍水(shuǐ),對新風和循環風進行(háng)各自能位的空(kōng)氣處理,技能效果大。