医院暖通空调系统的节能分析

2021-11-24李沛鹏

商品与质量 2021年29期

李沛鹏

杭州市富阳区中医院浙江杭州 311400

1 暖通空调的作用

暖通空调系统是医院建筑运行中不可或缺的设施之一，主要作用有：维持环境舒适度（包括温度、湿度）、排出污染空气、送入新鲜空气、稀释室内污染物浓度、通过控制压力梯度来控制空气流向等。据相关空气感染风险理论分析，暖通空调在控制感染病毒浓度方面能发挥重要作用，主要通过新风换气和回风过滤两个方面来实现。新风换气通过引进清洁空气、稀释污染物浓度来实现，回风过滤则是由过滤器过滤掉空气中附带病毒的颗粒物，进而减少空气中污染物浓度，降低病毒通过空气传播的概率。可见，暖通空调系统在疫情防控方面能发挥正向防控的作用[1]。伴随医院建筑物的气密性的逐渐增强，装修水准也有了一定程度的提高，这样的情况导致室内污染物数量的剧增及滞留时长的增加。如何将医院室内空气质量提高到更高的水平是现在人们关注的越来越多的地方。使用通风向室内传递较多高质量的空气是改进空气质量的关键方法。但这将不可避免地增加通风压力。可通过增加新鲜空气量和排出空气以产出热交换来解决此情况，从而减少空调的功率消耗。

2 节能设计占据的基本原则

尽管我国的空调设置和制造技术已得到很大改善，但减少能耗的隐患解决方案一直停滞在原地。所以，设计暖通空调时，设计师必须在确保舒适度的同时，把握设计的平衡并加强其节能的有效度。节能降耗是提高空调应用水平的重点。现在，我国医院空调的节能设置主要是为了可以确保更好的供暖水平。所以，在设计暖通空调时，重要的是要考虑空调是否可以保持相同的加热水平，在一定条件下降低能耗。通常将暖通空调指数用于评估。该方法可以在空调运行过程中实现对风速、湿度、温差等的合理调节，其调节方法是综合性的。暖通空调的设计应基于医院的实际需要并具有与众不同的特点。设计师必须在进行空调设计之前从不同角度探究建筑物的真实状况，并且不能只是追求节能效果。在设计中，必须完全理解医院各科室的详细需求，灵活调整控制因素。

3 节能设计的详细方式

3.1 提高能源的输送效率

对于老旧中央空调的改造方案主要有以下几点：第一，减小流量，整改的思路主要是提升温度差，控制水流量和送风量，对于医院的暖通空调系统来说，冷却水和冷冻水之间的温差是5摄氏度，需要调整为8摄氏度，送风的温差需要调整到10摄氏度。不仅如此，设计医院的暖通空调系统时，还应当按照医院的具体需要，适宜地使用管径比较小的水管和风管。第二，控制流速。需要在满足医院室内空气质量的基础上适宜地调整介质流速，在保证参数安全的情况下适度减小流速，确保空调系统的平稳运行。第三，根据集中冷热源的理念，需尽量把机房的冷冻水送达不同的空调分区，借助风机盘等一系列末端设备处理空气，降低建筑的能耗[2]。

3.2 减低传输中的热损失

能够由三个方面降低热能的损失。首先，在选择材料时，可以筛选保温结果更好的保温材料，例如采取保温直埋管。其次是能够使用计算机和其他技术对运输系统实行各个角度的液压调试。一系列智能仪器（例如专用平衡阀）用于调节管网的液压平衡。运用管网水流的分布和智能管控，加强了运输效率，减少了输送进行中的能量损失。最后是选择较实用的传输系统。能够筛选低负荷、低流量和低阻力的高效电力设施和管道，不光可以加强运输效率及加热和冷却质量，还可以节省能源。

3.3 选择可以与空调结合使用的合理采暖通风系统

根据医院设计要求，按照真实标准，不光应在使用过程中系统地选择用途和方向，并进行划分，也要重视拆分或分环设置，以便于管理、控制及调整。比如，多区域空调和新风扇系统可用于将不同的空气量参数独立地传递到内部区域和外部区域，空气量也能够单独控制和调节，从而减少了能源浪费。或在窗户下方的外墙上安置散热器或散热板。散热器的安装方式和方向也可以分别控制。

4 新能源的运用

4.1 太阳能加热和冷却

为了解决被动式太阳能房屋的缺陷，开发了具有辅助热源和蓄热器的主动式系统，又叫作主动式太阳能加热系统，用于对空气进行加热。当有阳光时，系统可以有两种运行条件：一种是不需要加热房间，而利用太阳能收集器收取的热量来加热蓄热器；二是供热室需要供暖，蓄热器还没有储存充足的热量，所以要激活辅助热源进行供暖。当没有日照时，也可以有两种运行条件：一种是通过蓄热器给房间供热；一种是在蓄热器的热量不够时从辅助热源提供热量。

4.2 地热能利用

地热能是储存在地球内部的巨大且有稀有的能源。根据研究，在地表以下5km之内，高于15℃的岩石及地下水的总热量为1.05X1025J，与950×1012t煤的热量一样。以全球每年消耗 100×108t煤计算，能够确保人类95000年的能源需求。地热井能够给予加热介质，例如热水、蒸汽水混合物、干燥的饱和蒸汽及过热蒸汽，这些介质可以在进行某些预处理后即刻使用。