在医院,暖通空调供应时间长、供热供冷和通风需求量大,用能系统多且运行时间长,其能耗远高于一般公共建筑。根据医院实际能耗测量数据,空调系统占到了医院总能耗的60%以上,因此如何在保证患者舒适度、满意度的情况下,节能减排,更经济、更优化地进行运营,因此如何在保障患者舒适度、满意度的情况下,节能减排,更经济、更优化地进行运营,是医院运营者需要重点关注的问题。
医院暖通空调能耗大的原因
1、空调设备老旧、设计不当
很多医院在规划设计之初,未能全面考虑到能耗问题,普遍采用市面上已有的设施。随着科技的日益发展,空调设备的功能也在不断迭代,功能也在不断完善。
如果持续使用老旧设备,最直接的反应就是空调制冷、制热效果差,不能满足正常需求,年限达到一定时间,元器件开始老化,故障停机率高,线路老化等等诸多问题,影响医患体验。
此外,医院各区域功能不同,结构复杂,不同科室的设计标准与控制要求也不尽相同,如果没有针对性的设计,则不能按需提供冷热量与通风量,运行费用大大增加。
2、空调工作时间长
医院的很多区域暖通空调都要长时间持续工作,如急诊、病区在冬夏两季更是要24小时开启空调系统,耗电量巨大。
值得注意的是,用电设备或者系统一旦进行长时间持续工作,其元部件的输出质量会大大降低,有效输出功率也在逐渐地缩小,空调机组不能以设定的功率进行工作,不仅造成了电力不必要的损耗,也给设备的正常使用带来了安全隐患,更严重的是容易引发短路,造成火灾。
3、智能化、自动化不够普及
现今很多医院的暖通空调控制系统陈旧,工作方式单一,不能根据科室的需求灵活地进行输出,导致空调运行调整不及时,会无端损失大量能耗,也不能切实提高工作人员和病患的舒适度。
对于院内空调的运行、功率和耗电量没有一个智能监测系统,会导致运行数据不透明,无法了解各科室的需求量或者同一科室不同时期的要求,能耗分析无依据,无法进行横向、纵向的对比,在今后的节能改造中无法拿出有针对性的措施,在医院空调系统的维护升级过程中无法进行精准把控问题的核心。
暖通空调节能改造的措施
1、采取适宜的暖通设计
医院的暖通设计过程中,要根据场景与功能性采取最科学的布置。
检验科、中心实验室、心导管室、放射科精密设备较多,所以对空调制冷要求更严格;
心电图室、针灸科、超声科在寒冷地区要解决过渡季节供热的问题;
而对湿度有要求的区域如地下药库、药房的阴凉库则需要注意祛湿问题;
特殊空间如电梯机房、变电所,由于设备需要散热,要注意制冷问题。
总而言之,无论是冷源、热源、温度、湿度还是控制系统,都要结合具体房间来进行设计,这样才不会造成能耗的无端浪费。
2、升级改造空调设备与系统
对于不合理的系统设置,要因地制宜,按需求进行升级改造。对于设备零部件老旧、能耗大的空调机组,应尽快更换为节能的机组。
如空调机组内电气设备的改造,可以增加自控系统,在系统中加入预警功能,这样就可以进行防患于未然,将损失降到最小,大大减少后期维修的费用。
此外,实现能源的重复利用,确保空调系统内部的水源得到最大化的运用也需要考虑到。在输送系统中重点进行各环路参数科学计算,通过合理科学地控制压力、流量、机组功率等参数,降低管路能耗的损耗,提高能源输送效率。
3、采取智能化、自动化的集中控制
由于空调系统结构复杂,需要监控检测的数据较多,可以通过在各个设备设施的关键部位加入各种类型的传感器,如用温度传感器测量冷冻水、冷却水的出、回水温度,用流量传感器和压力传感器探测各区域出水流量。通过对数据的综合分析判断用户的需求,决定机组需要以什么样的功率运行。
在此基础上,可采用集成数据采集功能、数据仿真以及数据通信等功能的数字孪生技术,1:1还原仿真设施设备运行状态,将传感器、信息等多个类型的系统共同组成智慧能源综合管控系统,实现对系统的数据、动作以及状态进行拟实,采取远程网络控制便捷调节暖通空调机组的工作状态,设定参数,当出现故障可以提前预警,并将数据保存,通过全面综合对多物理场机械能分析和建模,根据分析数据不断优化完善,科学降耗节能。
结论
综上所述,在医院的智能化、现代化发展中,暖通空调系统愈发起着不可或缺的作用,要科学合理、因地制宜的对空调设备和系统进行升级改造。
从改造成本来看,如果进行整体设施设备的改造,成本较高,且收益比不明显。在社会大数据化的今天,对大部分医院来说,更经济普适的方式是采用信息化智能算法等轻量级方法优化,通过加装传感器,建立基于算法的智控平台,同时采用数字孪生等技术构建还原医院内部设备架构,从而实现智能调控、智能管理,这样能更好地为医院节能保本,促进医院又好又快发展。