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【中央空调节能改造】医院中央空调节能改造项目实施与分析

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时间: 2018-03-08
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【中央空调节能改造】医院中央空调节能改造项目实施与分析

摘 要

中央空调系统是医院能耗较大的设备,如何提高效率、降低运行成本是增强医院竞争力的关键。对于老医院来说,既要进行系统的节能改造,又要考虑合理利用已有资源,才可达到理想的节能效果。文章通过中央空调项目改造的具体实例,重点对设备的功能和技术经济指标进行了分析比较,探讨了实施节能改造的方式和方法。


关键词

中央空调 节能 改造

abstract

the central air conditioning system is major energy consumers in hospitals.it is one of the keys to enhance hospital competitiveness that how to improve efficiency and reduce operation costs.as an aged hospital building,the system energy saving transformation and reasonable utilization of existing resources is necessary to achieve the ideal effect in energy saving. in this paper, the function and technical and economic indexes of the central air conditioning were compared before and after retrofitting through concrete examples,and the methods and manners that how to carry out energy saving transformation were discussed.

keywords

central air conditioning system

energy-saving?transformation

【中央空调节能改造】医院中央空调节能改造项目实施与分析

随着医院服务能力的不断提高,能源消耗已成为医院成本压力的主要来源。一般来说,医院系统的主要能耗通常是由空调、冷热水和照明及医疗设备用电三部分组成,其中空调系统的能耗最大。过去,传统的节能方法是采取“随手关灯”、“空调温度设定在26℃”、杜绝“跑冒滴漏”等一系列管理措施,这在现在看来显然已经远远不足。在科学技术发展日新月异的今天,降低能耗成本的根本途径已经发生转变,从注重管理转变为注重技术,即用先进的技术更新传统能耗运行系统,不断升级和优化医院耗能系统的结构,提升整体节能水平。下面将以医院中央空调和热水供应系统的节能改造为例,探讨实施节能改造的方式和方法。

一、项目概况

南方医院内科楼项目总建筑面积约30000m2,设置床位600张,于1996年建成并投入使用。中央空调系统使用两台远大溴化锂直燃式冷水机组,制冷量150万大卡。配备冷冻水泵(110kw/台),冷却水泵(75kw/台),均为两用一备。机组已使用了12年,机组效率有所下降,辅助设备也需要不断进行维修和更换,近年来燃油价格不断上涨,造成了运行成本的大幅度增加。

根据2008年全年机组运行记录,空调机组用于制冷、供暖和生产热水的时间及油耗如图1所示:空调机组制冷运行时间只占总运行时间的50%,运行油耗却占到了全部油耗的74%,年运行费用高达209万元。

按照美国空调制冷协会的机房效率评估标准,空调系统效率超出1.0kw/ton的机房是不合理并在系统设计和操作规程上都有待改进的。经过测算,内科楼空调机房平均效率为1.82kw/ton,系统效率较差,改造势在必行。

二、节能改造方法选择

目前,市场上中央空调的种类很多,按冷凝方式有风冷和水冷两大类,其中风冷机组的主机工作形式又分涡旋式、螺杆式、活塞式等;水冷机组的主机工作形式又分螺杆式、吸收式、活塞式和离心式等。其区别在于水冷式空调的冷凝器采用冷却水来冷却,而风冷式直接用风来冷却室外机的冷凝器,不需要冷却水塔。冷(热)源载体一般分为冷媒系统和水系统两大类,常见的中央空调型式对比特点见表1。

【中央空调节能改造】医院中央空调节能改造项目实施与分析

目前来看,电能是最为理想的能源,用电作动力的有离心式、螺杆、风源热泵几种型式,其中离心式的水冷冷水机与螺杆式的水冷冷水机效率都很高,而尤以三级压缩离心机为最高。我院内科楼病房的制冷量需求不是很大,采用螺杆机是首选。同时考虑可以利用现有的空调机房,不需要大量的设备场地,另外螺杆机的制冷效率也高。

卫生热水方面,原来的旧系统存在很多问题。比如:系统补水无法控制,用水量大时,系统水压不足、缺水,有时还往里吸气,造成时冷时热,患者经常投诉;用水量小时大量的热水从天面水箱溢出造成了浪费。同时原卫生热水系统的末端很难进行改造,所以在节能设计时把加压系统改为变频器控制,用压力控制水泵的转速(流量),设定一个系统承受的安全范围的压力,保证系统的水压。经过市场调查,我们最终选用了美国某品牌快速热水器,该热水器采用蒸气作加热源,能快速、恒温地产生卫生热水,满足了系统恒温恒压的要求。虽然市面上还有热泵型卫生热水设备,费用比蒸汽还低,但使用该设备需要增加较大的蓄水池,考虑天面已增加了血液科、儿科层流的净化制冷设备,无法解决承重和安装设备的场地的问题,所以最终利用蒸汽来加热卫生热水。

因我院地处广州,冬天低温时间较短,供暖不是主要能耗,所以冬季供暖系统采用了独立的蒸汽快速加热系统。

三、经济情况分析比较

主要从以下三个方面进行经济和能耗分析比较:第一,空调主机的经济与能耗分析(表2);第二,冷却水系统经济与能耗分析(表3);第三,卫生热水系统经济与能耗分析。

卫生热水系统经济与能耗分析:内科大楼日供热水量按120t,经计算,每天卫生热水加热量为7002kw,每天用油消耗费用为3784.85元,每吨卫生热水燃油消耗的费用为31.5元。采用蒸汽加热卫生热水费用为2846.1元/天,每吨卫生热水用蒸汽消耗的费用为23.71元,内科楼2008年27195.8t热水可节省费用约21万元。

通过上述内科楼采用的某主机燃油系统年耗与采用电制冷主机年耗的综合比较,主机系统节省143万元,冷却泵系统节省12万元,卫生热水系统节省了21万元,预计全年共可节省费用176万元。

四、投入成本与使用效果

本项目空调节能改造的投入成本包括两个方面,一是设备材料和施工安装价格,约为人民币400万元,二是辅助材料与安装价格,例如新购买电缆价格,约80万元,机房配套改造和管沟约60万,两项总计540万元。依据以上内科楼某燃油系统与某螺杆电制冷系统经济与能源分析结果,全年预计可节约运行成本176万元,最多4年可收回投资成本。项目改造完成后,我们对实际使用消耗进行了计量,并与改造前的数据进行了经济对比,见表4所示。在开机时间上,2010年比2008年供冷时间多500小时,供热水时间多1200小时,但实际节省费用基本符合预期效果。同时改造后的设备自动化程度高,操作程序简化,更加便于管理。

五、结束语

总之,中央空调制冷系统改造的方案选择,应根据医院规模大小、等级高低、冷热负荷大小、能源提供方式、运行管理和维修保养的便利程度、各医院的实际情况综合考虑。工程中还要因地制宜,既要考虑冷冻站、热力站的初投资、运行费等经济性能,又要考虑冷冻站、热力站的环保节能、运行、操作、维护管理等技术性能,以及与周围环境的协调。医院节能改造需以满足医疗服务需求和保证医患健康为基本前提,只有将设备的技术指标与医院实际科学合理的融合,才能达到节约成本的目的。


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