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百分百科技深化综合能源服务,医院建筑节能改造技术

浏览数量: 21     作者: 百分百科技     发布时间: 2022-05-30      来源: 医院综合能源改造

医院建筑节能改造应从节能潜力大,操作性强,适合大面积推广且具有良好投资效益的技术入手。根据行业对医疗建筑用能特点的研究,在医院全年能耗中,约40%~50%消耗于空调制冷与采暖系统,约10%~20%用于照明,约15%~20%用于生活热水及医用、厨房蒸汽。实践表明,对于医院建筑空调系统的节能改造具有周期短、收效快、易实现的特点。

医院建筑分项能耗现状

医院建筑的用能系统种类相对其他类型建筑而言更为全面,涵盖了空调供冷及供热、生活热水、照明、医用蒸汽、动力、食堂炊事、医疗设备、办公设备等,基于30家以上综合性医院的节能改造及节能诊断工作,大致梳理出了目前上海市综合性医院的分项能耗现状,如下饼图所示。

从以上分项能耗饼图可以看到,在医院总能耗中,空调系统能耗(包括空调冷源、热源、水系统、末端)约占42%;其次为生活热水系统和照明系统能耗,约各占12%;另外,蒸汽系统能耗也占到8%;剩余的医疗设备、办公、动力等系统占全院能耗约23%。从中也可以得到,对于医院建筑的节能改造重点主要是空调系统、生活热水系统、照明及医用蒸汽系统。以下就医院建筑各用能系统存在的问题及相应改造技术进行展开。

1、医院建筑在冷、热源方面问题

(1)冷水机组、锅炉选型偏大,既增加初投资又提高日常运行成本;

(2)冷水机组的冷冻水进出口温差小,很多项目实际仅2~3℃左右;

(3)冷水机组运行策略不合理,包括:

①“大马拉小车”的运行方式降低了冷水机组能效比(COP)。

②冷水机组出口温度设定不合理。

此外,污垢热阻导致冷水机组蒸发器和冷凝器传热系数下降,机组性能系数降低。

2、医院建筑在输配系统方面存在的问题

(1)冷冻、冷却、采暖水泵选型偏大,水泵处于大流量、小温差工作状态;

(2)采暖空调水系统水力不平衡;

(3)采暖空调水泵定流量运行,输送系数(单位水流量的水泵能耗)高于标准规定。

3、医院建筑在末端系统方面存在的问题

(1)存在盲目提高室内温度要求的现象;

(2)新风系统基本不可调,无热回收装置;部分新风系统存在新风口堵塞现象,不能满足新风要求;

(3)风机盘管水系统未设置电动两通阀;

(4)风机功耗过大,无变频措施。

4、医院建筑电气、照明及办公设备存在问题

(1)变压器负荷率偏低;

(2)空调控制系统不完善;

(3)未使用高效节能灯具;

(4)建筑的楼宇智能化水平较低,大部分仍只是局限于安防、门禁系统,而对于建筑内其他机电设备(空调、照明、给排水等)基本无有效智能控制系统或控制系统处于瘫痪状态。

5、医院建筑在围护结构方面存在的问题

(1)围护结构保温隔热性能差,大部分建筑采用普通单层玻璃,双层玻璃和镀膜玻璃只占较少一部分;

(2)公共建筑为追求外立面效果,建筑师采用大比例的透明玻璃幕墙;

(3)外窗外遮阳技术应用少;

(4)较多公共建筑的窗框为普通铝合金窗框,未采取断热措施。

6、医院建筑在管理环节方面存在的问题

(1)未根据不同功能房间使用时间对空调系统进行分区、分时管理;

(2)部分冷冻水经未开启的冷水机组旁通;

(3)个别辅助房间(库房、卫生间等)温度设置标准偏高,造成能源浪费;

(4)办公人员行为节能意识不强。

四、百分百科技医院建筑节能改造技术

1、电力成本节约

针对电力供应,百分百科技常采取的有效措施有:

审核购电条件,必要时更换电力供应商;

引进自动用电负荷管理系统;

优化设备运行方式(设定室内最高温度,根据需求调控通风设备并设置关闭时间,为泵和风机安装变频器,合理调节转速和风量);

使用带自动开关程序的高效照明设备(声控装置,电子镇流器,高效灯管,降低建筑物中某些区域的照明强度);

将一些能耗较高的工作进行外包(比如洗衣房);

将大型厨房中的电力烹饪改为燃气;

用高效的新设备替换陈旧设备;

对相关使用者进行培训;

采用热电联产技术;

安装光伏设备。

2、热力供应节能

在医院中,供热能耗占总能耗的比例高达70%~80%。因此,在当前能源价格飞涨,高能效设备迭出的情况下,挖掘供热领域的节能潜力具有十分重要的经济价值。

医院中的热需求主要由室内采暖、热水以及蒸汽需求组成,以上三项都有巨大的节能潜力。

采取的有效措施包括:

将陈旧的锅炉更换高效锅炉(低温锅炉或者冷凝锅炉);

安装热电联产机组;

安装光热设备;

用分散型小设备制备生活热水,调整热水存储容量;

采用变频泵;

安装带热回收装置的通风系统,如锅炉尾气,预热锅炉补给水,或利用废水余热预热生活用水;

流量调节;

使用变频器;

对管道和热存储器进行保温处理;

调低平均室温;

利用地热。

3、制冷节能

目前医院制冷电耗已占总电耗的14%,相当于5.8%的一次能源。因此,医院制冷方面的节能潜力也很大。

在气候条件之下,很多医院仍需要制冷,特别是在手术室和重症监护室。近年来,病房和办公室的制冷需求也越来越大,使得用于制冷和空调的能耗大幅增加。除了使用现代的制冷设备之外,优化现有设备的安装位置、运行方式和调控方式也能极大地节约能源,提高能源利用效率,从而减少运营费用。

采取的具体措施包括:

更换陈旧老化的空调机;

优化供暖和制冷系统的水力平衡;

为空调和通风设备安装流量调节器;

使用热回收装置;

采用带通风功能的空调设备;

优化设备安装位置;

使用热力和太阳能制冷设备;

用余热、太阳能或者热电联产机组热能作为热力制冷机的驱动能源;

使用自然冷却技术;

独立分布的吸收制冷机;

安装中央制冷系统。

4、照明系统节能

照明设备的能效和质量与多种因素相关,若要取得最佳效果,需统筹考虑多种因素。

采用的措施包括:

将现有的灯具替换成能效更高的灯具,比如卤素灯或者节能灯(最多可节省 80%);

安装电子镇流器;

按需求开启或关闭,比如通过日光导向型开关;

优化光导和反射装置;

通过定时器、声控感应器优化灯具开关时间;

新建建筑可考虑利用自然光(可通过南北朝向及采光屋顶实现);

有策略的照明设计。

5、外维护保温

对于百分百科技医院来说,采暖、通风和空调所需能耗费用占整个医院能耗费用的 40%~60%。建筑物的能源消耗与外围护热损和得热紧密相关,热损和得热多取决于外围护的热传导,通过不同的外围护保温措施可有效减少建筑物的热损失。

除了建筑围护保温以外,还需注意最大限度地利用太阳得热,通过南向墙面开放式的设计和透明保温层可实现这一目标。

采取的措施有:

使用隔热玻璃或者保温玻璃;

对屋顶进行隔热处理(比如铺设砂砾或者绿化);

给外墙安装高效的薄抹灰保温隔热系统,即穿上“热外套”(新建建筑和改造项目均适用)。

6、光热技术的应用

光热技术是一种将太阳辐射能转换成可利用的热能的技术。与光电技术不同,光热技术将太阳能集热器中的媒介(比如水)加热。

采取的措施包括:

安装太阳能光热装置,实现热水的制备;

通过空气预热和水温提升方式来制备生活用水和供暖、对病房洗浴室或医院游泳池新风进行加热;

通过热回收装置回收外排热废水中的余热,用来为生活热水加温;

将光热设备作为屋面保护层。

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