医院中央空调改造的可行性报告.doc
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1、医院中央空调改造的可行性报告目 录第一节 综述:医院中央空调系统的设置调查 一、机组的配置 二、中央空调的区域布局 三、2008年以前主楼中央空调系统的使用情况第二节 医院主楼中央空调系统改造方案的可行性分析 一、关于冷水机组容量匹配的可行性分析 1、冷水机组的选用 2、循环水泵的选用 二、关于建立主楼中央空调中央级集中监控系统的可行性分析 1、对建立主楼中央空调中央级集中监控系统的要求 2、建立中央级集中监控系统即建立中央空调自动化控制系统 3、中央空调改造后节能效果分析第三节 中央空调改造计划 医院中央空调改造的可行性报告 医院系统的中央空调建立具有其独立的个性,空调终端环境条件的设置比工
2、厂、酒店等系统的要求要高,终端模式比较复杂,在中央空调系列是最具挑战的空调模式,很好地完成医院中央空调的建设,站在学术的角度评价,在中央空调领域里就可以算入了门,这也是本人选择这一课题的原因之一。第二,根据本人对中央空调系统的了解,在2003年以前建立的中央空调系统,在终端设置、系统安装及控制手段等方面尚处于初级阶段,没有具备全自动控制的工程设计及软件设计能力,所以其空调系统的运行基本上是人为控制,说到主机的自动化程度,也不过是以出口温度(或压力)控制设备有短暂的停机而已,其余就没有什么新意,所以,在中央空调的使用上存在着极大的能源浪费现象,如果能很好的解决这个问题,能够对没有使用全自动化控制
3、的中央空调进行改造,使之尽可能的实现节能的效果,那将是对社会的一大贡献。第三,医院系统的中央空调在使用终端的多样化上是比较复杂的,以它进行终端设计分析具有一定的代表性,这也是选择研究医院中央空调系统改造的另一个原因。 下面分析的这家医院是本人在对中央空调系统的走访中发现的比较有代表性的医院用中央空调系统,该系统始建于2002年,空调面积31150。该院是一家三甲医院,其管理机构得到国际组织JCI的系统认证,现有病床600多张,设置科室齐全,环境优美,有各种先进的医疗设备,有各科的医疗专家,在当地建立了很深的医疗基础。由于该院的中央空调系统耗能占全院能耗的50%以上,加上有一台冷水机组损坏,欲对
4、其系统进行节能改造,以此,本人深入的了解了该系统的相关资料,完成了对它进行改造的可行性报告。现以此为例对2003年以前的中央空调的节能改造工作进行分析,希望有助于中央空调业的发展。第一节 综述:医院中央空调系统的设置调查 对中央空调进行改造的关键就是了解中央空调的详细情况,通过对机组的配置,空调区域的分布及使用情况等问题的了解,就会找到改造的关键点,对应对措施就会做到有的放矢,也才能保证对中央空调的改造效果。一、 机组的配置 医院主楼中央空调主机是采用美国约克公司生产的YS双螺杆式冷水机组完成的,其主要配置见表一:机组名称YS双螺杆式冷水机组型号YSEZEZS45CKE制冷量功率冷冻水流量水压
5、降接管尺寸冷却水流量水压降接管尺寸数量冷吨KWKWL/Sm3/hKPammL/Sm3/hKPamm台4321519269732639020085306842503表一:主楼中央空调机房主机配置表和其配套的循环水泵见表二:表二:主楼中央空调机房循环水泵配置表参数单位冷冻水泵冷却水泵备注流量m3/h357383扬程m4734功率KW7555数量台44其中一组备用二、中央空调的区域布局 主楼冷水机组以三种终端形式担负着主楼的冷源供给及空调任务,其组成模式如下: 1、利用末端设备风机盘管完成主楼地下层到天面层办公区域及一般工作场所的空调任务; 2、配合新风机组,完成住院部病房的新风置换和空调工作,负责
6、对地下层新风机组提供冷源,完成地下层换风及空调工作; 3、通过对卫生型组合式空调器提供冷源,完成了对洁净手术室及相关需要洁净的房间的空调工作。 该机组是该院主楼空调关键的冷源和动力系统,完成主楼的中央空调任务,其具体布局见附图一医院主楼中央空调布局图。 住院部病房使用壁挂式独立空调,办公区使用风机盘管,冷水机组同时担任病房新风机组的空气冷却任务。具体布局见附图二住院部中央空调冷水管路布置图 该机组在2009年有一台压缩机损坏,给医院主楼的中央空调系统带来了隐患,围绕中央空调的如何使用,如何改造等问题,一直以来是该院在中央空调使用上要解决的一个关键的问题。有人认为冷水机组能源浪费的关键点是因为循
7、环水泵动力配置过大,改造办法采用降低水泵功率,把水泵的运行状况设置为节能模式。这种提法是否正确,如何确定完善的改造方案,让我们首先分析一下2008年以前中央空调的使用情况及其存在的问题,从运行数据上就会找到满意的答案。三、2008年以前主楼中央空调系统的使用情况 1、主楼中央空调能源分配及动力配置 我院主楼中央空调自从2002年安装使用以来,一直是我院能源使用大户,仅从2008年统计,冷水机房的全年用电量为250多万度,占全院用电量940万度的26.6%,参照图一祈福医院主楼中央空调布局图所示,主楼全部中央空调系统的动力配置还包括洁净区域,具体配置见表三祈福医院主楼洁净室动力配置表,新风机组及
8、风机盘管的用电。表三祈福医院主楼洁净室动力配置表空调编号杀菌灯送风马达一级电加热二级电加热加湿器合计备注WKWKWKWKWKWAHU-12404.01.756-6.021.3手术室425.1AHU-22403.01.756-6.020.3AHU-32404.01.756-6.021.3AHU-42403.01.756-6.020.3AHU-52403.01.56-5.017.8AHU-624011.02.662.668.051.0AHU-72407.52.362.367.042.9AHU-824011.02.662.668.051.0AHU-92402.20.76-11.318.5AHU-10
9、2405.51.561.5616.040.3AHU-112407.5262616.048.3AHU-122404.01.756-6.021.3AHU-132407.51.561.5611.337.6AHU-14-2.2-2.2AHU-15-11.0-11.0ICU室2401126291657.8肾透析2407.52.332.3616.245.22套急救室2403.01.346-6.218.02套产房2405.51.561.9916.242.92套合计695注:本表数字取自于2002年设计图纸,按改造后数字为准。 洁净室总动力近700KW,三十多种新风机组需要100KW功率的用电量,风机盘管有6
10、00多组,用电量300KW。这样,主楼中央空调系统除机房用电量1200KW外,其它位置用电量也有1100KW。 以中央空调满负荷用电量计算,冷水机组的利用率为24%,按此类比其他位置空调的用电量,其全年的电量应为: 11002436024%=230万度 中央空调系统的总用电量为: 250230=480万度 这样,主楼中央空调系统的用电量在2008年占全院用电量的比例为 480940=0.51=51% 此数据不含住院部近300台壁挂式空调及副楼中央空调的用电量。这么大的用电量是医院经营中一笔很大的支出费用,仅以主楼中央空调用电量的数据看,以节能为主的主楼中央空调的改造工作也势在必行,更何况还有新
11、机组需要安装,以满足炎热季节的空调使用。 2、循环水泵的配置问题 在我们探索主楼中央空调节能问题时最早发现的是循环水泵的配置过大,会造成能源的浪费,在目前机组的运行状态中,冷水机组可能会因为温度的变化会有停机的可能,但循环水泵是24h连续运行的,所以研究水泵的配置是有一定道理的,为了正确的分析这个问题,我们把循环水泵的现配和应配数据列于后,以便观察。表四:主楼中央空调机房循环水泵对比表 水泵参数单位现配水泵应配水泵冷冻水泵冷却水泵冷冻水泵冷却水泵流量m3/h357383315.6367.2扬程m473435.822功率KW755547.833.8数量台44 从表中不难看出,循环水泵在功率的选用
12、上是偏大一些,这种偏差可能和安全系数的选用及在水泵选型时偏大圆整有关,造成浪费是肯定的,但要更换水泵或采用节能措施,都要花相当大的代价,两项相比我们觉得对现有冷冻水泵和冷却水泵各2台维持使用,选一组作为备用,新配机组重新匹配新的循环水泵,这是一个比较合理的选择。 综上所述,该院主楼中央空调目前主要存在两个问题: 1、机组损坏后的配置问题 冷水机房原有3台冷水机组,损坏一台后其制冷量3038KW是否能达到主楼需要的制冷量的要求。前面已经说过,空调制冷容量不足,会出现两个问题:在炎热季节空调效果会不太理想;另外,冷水机组会长时间连续运行,对机组本身及配套设备(如水泵、冷却塔等)的使用寿命会影响很大
13、。为此,需要重新配置新的冷水机组及其选择新的循环水系统,以满足主楼中央空调的需要,保证中央空调系统设备的正常使用。 2、能耗大 由于历史的原因,该院在安装主楼约克中央空调系统时,选择约克主机的控制方式,这本来是无可厚非的。但由于这种控制方式是以进、出水口的温度变化控制主机的启/停,循环水泵是长开的,其终端也是长开的,终端的使用情况要人为控制,那么在人的责任心影响下,不该空调的位置在用着,管道给主机带来的负荷始终存在着,循环水泵始终在开着,造成了能源的极大浪费。所以冷水机组的控制系统只能用于本身机组的控制上,对于终端空调的变换使用,该用时用,不该用时关闭等功能,该控制系统是难以做到的,更何况该院
14、主楼中央空调终端是由三种形式组成的,该主机的控制系统和这些终端的控制脱节,形成了无律的运行状态,由此就造成了能源的无端浪费。 按GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范的相关要求,中央空调系统的控制,应建立中央级集中监控系统,各执行元件及各个终端实行连锁、联动保护,这样,不但可以随时调整空调现场的工况转换,合理利用能源实现节能运行,提高空调管理水平,还可防止事故,保证设备和空调系统运行安全可靠。这些在目前中央空调控制系统是难以实现的,建立中央级集中监控系统,是实现主楼中央空调节能改造的关键步骤。 所以,简单了说,我们中央空调系统的改造就两件事:增加新的冷水机组及建立中央级集中监控系统
15、,下面就这两个问题作可行性分析,以保证改造工作的有序进行。第二节 该院主楼中央空调系统改造方案的可行性分析 该院主楼中央空调系统安装使用已有十多年的历史,按建筑布局已经定型,空调管路大部分走在暗处,在中央空调整个系统上寻求大的改造那几乎是不可能的,所以,中央空调的改造原则就是: 1、不影响医院的整体布局; 2、不影响医院正常的工作秩序; 3、以最小的代价实现新机组安装和控制系统的建立。 现将主楼中央空调改造方案分析如下。一、关于冷水机组容量匹配的可行性分析1、制冷主机的容量设计 按中央空调设计手册的相关要求,冷水机组的制冷量需要和空调面积相匹配,并根据使用空调的环境计算机组的配置。我院主楼现已
16、成型,各种使用环境也已定性,按此计算需要的制冷量,会更加符合机组的配置。计算步骤如下:(1)、确定冷负荷指标 中央空调设计手册对医院中央空调的冷负荷指标提出了推荐值,结合我院的地理位置,确定我院中央空调的冷负荷估算按表五进行。表五:医院空调冷负荷估算表序号类型及房间名称冷负荷(w/)备注1高级病房110面积按空调面积计算2一般手术室1503洁净手术室3004检验室150 (2)、确定空调面积 该院主楼中央空调的空调面积分布见表四 表六:医院中央空调冷水机组空调面积分布表序号楼层及单位空调面积空调使用区间特殊要求说明备注1B层3390除值班室及仪表室需24H空调外,其余位置仅需半天空调,使用新风
17、机系统,6组18KW2首层392124H3首层急救室19524H一般手术室4二层411612H5三层411612H6五层173212H7五层手术室205612H一般手术室32812H洁净手术室8六层273012H9七层114924H10七层肾透析室64524H一般手术室11七层ICU室93624H一般手术室12八层39324H使用壁挂空调13九层39324H使用壁挂空调14九层产房69224H一般手术室15十至二十层3931024H使用壁挂空调16天面42712H注:1、本表所列空调面积为主楼的建筑面积的70%,按一般常规设计; 2、如果中央空调改造接受此方案,本表所列数据需和相关科室及院有关
18、领 导共同协商确定,以保证正常的工作秩序。 、计算制冷量 由于该院检验室的空调使用方式和办公区域一致,所以把除了洁净室以外的位置统一按高级病房对待,以此,主楼中央空调制冷量计算如表六 表七:医院主楼中央空调制冷量估算表序号房间性质面积冷负荷w/制冷量KW备 注1高级病房2629711028932一般手术室45251506783洁净手术室32830098合计311503669(4)、冷水机组的选用 该院主楼中央空调原配置冷水机组432RT主机3台,总的制冷量指标已达4557KW,由于在计算制冷量时每个指标的选取都有保险系数,所以,原配置是大了一些,这也就是该院冷水机组2008年的使用率只有24%
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