淺析潔凈空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施
1概述
隨著改革開(kāi)放的不斷深入，國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平正呈穩(wěn)步發(fā)展態(tài)勢(shì)，而近幾年正是我國(guó)進(jìn)入全面建設(shè)小康社會(huì)的階段。順應(yīng)時(shí)勢(shì)，醫(yī)院潔凈手術(shù)室、ICU等新建或改造工程也不斷深入，并處于高速發(fā)展階段。但醫(yī)院的潔凈空調(diào)能耗卻占了相當(dāng)大的部分，因此醫(yī)院在長(zhǎng)期使用潔凈空調(diào)系統(tǒng)時(shí)不得不考慮運(yùn)行時(shí)的成本問(wèn)題，于是空調(diào)節(jié)能越來(lái)越引起人們的重視。
2潔凈空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施
1.1配置送風(fēng)圍檔，減少系統(tǒng)送風(fēng)量
我國(guó)潔凈手術(shù)室分為特別、標(biāo)準(zhǔn)、一般、準(zhǔn)四個(gè)等級(jí)。其中特別手術(shù)室采用的是層流氣流模式，屬于排擠原理，其他級(jí)別手術(shù)室均為亂流的氣流模式；標(biāo)準(zhǔn)、一般手術(shù)室采用的是一種置換模式；準(zhǔn)潔凈手術(shù)室采用的是稀釋模式。除了層流必須保證一定的工作面高度截面平均風(fēng)速外，其他級(jí)別由換氣次數(shù)確定系統(tǒng)的送風(fēng)量，從而保證不同級(jí)別手術(shù)室的潔凈度要求。系統(tǒng)送風(fēng)量以百級(jí)層流A為明顯，當(dāng)送風(fēng)天花（2.6mx2.4m,高度3m）出風(fēng)速度約為0.42~0.46m/s時(shí)，即送風(fēng)量為9500~m3/h時(shí)可以保持工作面高度截面速度為0.25~0.3m/s。實(shí)踐表明，我們可以在保持工作面高度截面風(fēng)速不變的情況下通過(guò)配置送風(fēng)圍檔（一般安裝高度為2m）來(lái)降低系統(tǒng)的送風(fēng)量，從而達(dá)到節(jié)能的目的。根據(jù)射流的核心速度約正比于射程的二分之一次方，在配置送風(fēng)圍檔的情況下其出風(fēng)速度約為0.33~0.38m/s時(shí)可以保持工作面高度的要求速度，這時(shí)系統(tǒng)送風(fēng)量約為7500~8500m3/h。相比沒(méi)有送風(fēng)圍檔時(shí)可節(jié)省約20%的送風(fēng)量，從而可以減低空氣處理機(jī)組的容量和能耗。根據(jù)人體的熱舒適性研究表明，在手術(shù)室要求的溫濕度范圍內(nèi)，人體可接受的送風(fēng)溫差為2~3℃。考慮到送風(fēng)量的減少會(huì)增大送風(fēng)溫差，配置送風(fēng)圍檔后送風(fēng)溫差約為2.2℃，在可接受范圍內(nèi)。
1.2對(duì)新風(fēng)不同熱濕處理方案的能耗分析
通常醫(yī)院潔凈手術(shù)部設(shè)置集中新風(fēng)處理系統(tǒng)。根據(jù)《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》第7.1.6條“新風(fēng)處理機(jī)組應(yīng)能在供冷季節(jié)將新風(fēng)處理到不大于要求的室內(nèi)空氣狀態(tài)點(diǎn)的焓值”，因此對(duì)新風(fēng)有不同的熱濕處理方案。
現(xiàn)以能耗最大的百級(jí)層流手術(shù)室為分析對(duì)象，處理過(guò)程為新風(fēng)集中處理至室內(nèi)狀態(tài)焓值以下，與一次回風(fēng)混合后再經(jīng)循環(huán)處理機(jī)組送入室內(nèi)。設(shè)室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)為：Tg=24℃，￠=60%，則L=15.76℃，h=52.7kJ/kg，d=11.18g/kg；室外狀態(tài)點(diǎn):Tg=33.5℃,Ts=27.7℃(廣州地區(qū))。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，濕空氣密度取1.2kg/m3。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算：百級(jí)手術(shù)室總冷負(fù)荷約為6.0KW，濕負(fù)荷約2.0kg/h(大型手術(shù)進(jìn)行時(shí)),得出熱濕比約為，總送風(fēng)量約為m3/h，送風(fēng)焓差為1.80kJ/kg，新風(fēng)量按1000m3/h計(jì)。
1.2.1新風(fēng)處理到室內(nèi)等焓點(diǎn)
將新風(fēng)集中處理到T=24℃，￠=60%的等焓點(diǎn)，即等焓線（h=52.7kJ/kg）與￠=95%的交點(diǎn)。此時(shí)新風(fēng)對(duì)室內(nèi)既不承擔(dān)也不帶入任何熱濕負(fù)荷。其在焓濕圖上的處理過(guò)程如圖1。
計(jì)算得出：新風(fēng)冷量為11.7KW，循環(huán)處理機(jī)組冷量為28.7KW，再熱量為22.7KW。
1.2.2新風(fēng)處理到室內(nèi)露點(diǎn)
將新風(fēng)集中處理到室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)的等濕線（d=11.18g/kg）與￠=95%的交點(diǎn)。此時(shí)新風(fēng)只承擔(dān)一部分室內(nèi)的熱濕負(fù)荷，其余熱濕負(fù)荷由循環(huán)處理機(jī)組承擔(dān)。其在焓濕圖上的處理過(guò)程如圖2。
計(jì)算得出：新風(fēng)冷量為14.4KW，循環(huán)處理機(jī)組冷量為25.0KW，再熱量為22.7KW。
1.2.3新風(fēng)處理至機(jī)器露點(diǎn)
根據(jù)室內(nèi)濕負(fù)荷和新風(fēng)量計(jì)得Δd=1.67g/kg，即等濕線（d=9.51g/kg）與￠=95%相交得新風(fēng)機(jī)組機(jī)器露點(diǎn)。此時(shí)新風(fēng)承擔(dān)全部室內(nèi)濕負(fù)荷和一部分室內(nèi)冷負(fù)荷，循環(huán)處理機(jī)組承擔(dān)部分室內(nèi)冷負(fù)荷并處于干盤(pán)管運(yùn)行狀態(tài)，可以避免由于托水盤(pán)積水引起的二次污染。其在焓濕圖上的處理過(guò)程如圖3。
計(jì)算得出：新風(fēng)冷量為16.5KW，循環(huán)處理機(jī)組冷量為3.3KW，不需再熱。
由于采用的是新風(fēng)集中處理系統(tǒng)，其處理后的新風(fēng)供多間手術(shù)室使用。按規(guī)范要求的最小新風(fēng)量計(jì)算得出其他級(jí)別手術(shù)室要求的新風(fēng)量的去濕能力分別為：Ⅱ、Ⅲ級(jí)：1.60kg/h，Ⅳ級(jí)1.0kg/h，基本上滿(mǎn)足去除室內(nèi)全部濕負(fù)荷的要求。新風(fēng)處理到機(jī)器露點(diǎn)帶來(lái)的問(wèn)題是對(duì)新風(fēng)機(jī)組的去濕能力要求較高，靜壓控制和自動(dòng)控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，可以采取以下措施：新風(fēng)機(jī)組定露點(diǎn)運(yùn)行和調(diào)節(jié)各新風(fēng)支管風(fēng)量，從而保障室內(nèi)的溫濕度要求。
在各新風(fēng)處理方案下百級(jí)手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)的能耗比較：
3總結(jié)
通過(guò)上述的分析，可以得出以下幾點(diǎn)節(jié)能措施：
1.配置送風(fēng)圍檔，在保證潔凈度的情況下可以減少系統(tǒng)送風(fēng)量，從而減低空調(diào)系統(tǒng)的熱濕處理能耗和風(fēng)機(jī)能耗；
2.在空調(diào)系統(tǒng)不變的情況下，采取不同的新風(fēng)熱濕處理方案，其能耗不一，建議采用第三種方案，但溫濕度調(diào)節(jié)和控制較復(fù)雜。
由于工作中所接觸的范圍和水平有限，文中的不詳、不足之處在所難免，望讀者提出寶貴意見(jiàn)以指正。
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