浅谈医院中央空调系统解决方案

2020-05-05邓一

设备管理与维修 2020年6期

关键词：电动阀中央空调压缩机

邓一

（娄底市第一人民医院，湖南娄底 417000）

0 引言

目前，病人对诊疗环境舒适度要求不断提高，且医院为了提高诊疗效率添置了众多大中型医疗设备、信息系统等辅助设施。为了改善诊疗环境和设施运行环境，在门诊楼和外科楼都安装了中央空调系统。

1 系统选型

中央空调系统分为3 个部分：水系统、冷媒系统和风管系统。空调主机按冷热源分为两类：电空调和非电空调。每种空调系统都有各自的优缺点和适应范围，某院根据医院功能需求、使用成本、用电压力等需求，综合选择了以“非电空调主机—水系统”为主，“电空调主机—水系统”为辅的混合型中央空调系统。

2 中央空调系统原理

2.1 工作方式

冬夏两季，“非电空调主机—水系统”负责门诊楼和外科综合楼的制冷、制热及全院卫生热水供应；春秋两季，“电空调主机—水系统”负责手术室、ICU 等科室的制冷和制热，“非电空调主机—水系统”负责全院卫生热水供应。

2.2 系统架构

卫生热水管网全部接入“非电空调主机—水系统”，由其负责全院卫生热水供应。“非电空调主机—水系统”和“电空调主机—水系统”分别从机组安装专用空调水管到外科楼手术室、ICU 等科室，并在进水接口和出水接口处安装电动比例阀。外科楼其他科室和门诊楼空调水管接入“非电空调主机—水系统”管网。中央空调系统原理如图1 所示。

2.3 工作原理

2.3.1 冬夏两季

非电空调机组单独运行。

制冷原理：输入热能加热溴化锂溶液产生水蒸气，水蒸气冷凝成水，冷凝水进入蒸发器这个高真空环境骤然降温，喷洒到制冷铜管上，空调水将热量传递给冷凝水，水温降低；冷凝水吸收空调水热量变成水蒸气，被浓溶液吸收，并将热量传递给冷却水释放到大气中；变稀的溶液被泵送到高温发生器、低温发生器，再次被加热，再次产生水蒸气……如此循环往复。

图1 中央空调系统原理

图2 改造后电空调主机—水系统原理

制热原理：输入热能加热溴化锂溶液，产生水蒸气将制热铜管和卫生热水铜管内的水加热；凝结水流回溶液中再次被加热……，如此循环往复。

2.3.2 春秋两季

电空调机组主力运行，非电空调机组提供卫生热水辅助运行（卫生热水管路和制热管路没有交集）。

制冷原理：压缩机将氟利昂压缩成高压饱和气体，经过冷凝器冷凝，被节流装置节流之后进入蒸发器中，将所需要冷却的媒介冷却换热。

制热原理：四通阀换向，氟利昂在冷凝器与蒸发器的流动方向与制冷时相反，从而实现制热。

2.3.3 调控原理

通过控制模块向PLC 中央控制器施加控制信号控制进水接口和出水接口的电动比例阀，以此实现手术室、ICU 等科室根据实际情况使用不同空调系统。

当控制旋钮旋至“电空调”侧，PLC 中央控制器对电动阀施加控制信号：阀1 开，阀2 开，阀3 关，阀4 关，阀5 开。空调水只经“电空调主机—水系统”管网流入模块机组进行热交换。

当控制旋钮旋至“非电空调”侧，PLC 中央控制器对电动阀施加控制信号：阀1 关，阀2 关，阀3 开，阀4 开，阀5 关。空调水只经“非电空调主机—水系统”管网流入非电空调主机进行热交换。

2.4 系统优化

在使用过程中，出现了如下情况：在春秋两季电空调机组制热阶段，临床科室在做脊柱类手术时，为了避免手术用的骨水泥固化，要求环境温度为20 ℃，因此其手术间需单独制冷。

为了实现此功能，空调系统进行了技术改造：①脊柱外科手术间增设“专供/正常”按键；②修改控制屏和PLC 控制器程序；③模块压缩机组1 设置为专用机组，改造其水系统管网；④对相关空调水管加装水泵和电动阀，控制运行。改造后的“电空调主机—水系统”原理如图2 所示。

当控制方式由“正常”转为“专供”时，PLC 控制器施加信号给压缩机组1、水泵2、电动阀1～7：①压缩机组1 运行模式由制热切换成制冷；②水泵2 经时间延时开始运行；③电动阀1～7开闭情况为：1～3 均开，4～7 均关。模块压缩机组1 变成专用机组，单独对脊柱外科专用手术间进行制冷，其它模块压缩机组依然保持制热模式。

当控制方式由“专供”转为“正常”时，PLC 控制器施加信号给压缩机组1、水泵2、电动阀1～7：①压缩机组1 运行模式由制冷切换成制热；②水泵2 停止运行；③电动阀1～7 开闭情况为：1～3均关，4～7 均开。所有模块压缩机组共同对手术室进行制热。