
一、室內溫濕(shī)度參數的選取
對於醫用潔淨裝備工程的普通辦公配套區域和潔淨手術部等特殊區(qū)域,空(kōng)氣調節和冷熱(rè)的(de)需求是不同的。潔淨手術部等關鍵區域,室內溫濕度參數要求(qiú)嚴格的多如春(chūn)秋過渡季節也要供冷。
1、室外設計參數的選取
為了確(què)定(dìng)冷熱源的製冷量、新風機組的容量,需要合理選取室外(wài)計算參數(shù)。設(shè)計時(shí)可參照《民用建築供暖通(tōng)風與空氣調節(jiē)設計規範》選取室外設計參數,並應保(bǎo)證每年手術室室內溫濕度不(bú)達(dá)標的時間不應超過5天,連續2天不達(dá)標的情況在每年不應超(chāo)過2次。
2、極duan天氣(qì)的考慮
設(shè)計(jì)醫用潔淨裝備工程時,需要酌情考慮氣候變化引起(qǐ)的極duan天氣,以滿足醫用(yòng)潔淨裝(zhuāng)備(bèi)工程的實際使用需求。如南方近幾年出現的(de)凍雨、暴雪天氣。
3、空調負荷的確定(dìng)
冷熱負荷:醫用潔淨裝備工程的冷(lěng)熱負荷主要包括四個部分(fèn),圍護結構、人(rén)員、設備和照明、新風。醫用潔淨裝備工(gōng)程中的人員、設備、照明會散熱(rè),從而引起冷負荷。需要考慮醫(yī)用潔淨(jìng)裝備(bèi)工程中人員密度(dù)、設備和(hé)照明(míng)使用情況。照明冷負荷按照照度(dù)對應(yīng)的功(gōng)率密度(dù)計算。設備冷負荷按照手術醫療器械用電設備的功率計算。由(yóu)於醫療技術與醫療裝備發展迅速,所以在計算設備散熱引起的冷(lěng)負荷(hé)時應(yīng)當留有餘量。
醫用潔淨裝備工(gōng)程中的新風負(fù)荷與新風量、新風處理(lǐ)終狀態點及空氣處理方案有關。在考慮冷(lěng)熱源容量時,應考慮新風處(chù)理所需要的冷/熱量。
醫用潔淨(jìng)裝(zhuāng)備工程的圍護結構引起(qǐ)的傳熱需要區別對待。當淨化工程屬於內區(qū),且圍護結構兩側的(de)溫差不大於3°C時,可以忽略圍護結構傳熱引起的負荷(hé)。但是當醫用潔淨裝備(bèi)工程的走道有外(wài)圍護結構時,存在窗戶傳熱或輻射得熱現象(xiàng),必須考慮(lǜ)圍護結構傳熱引起的負荷。夏季(jì)和冬季工況應(yīng)分別予以考慮。
室(shì)內濕負荷:主要來自於人員,對於(yú)室內濕操作(zuò)如濕式消毒帶(dài)來(lái)的濕負荷(hé),也要予以考(kǎo)慮。
二、冷熱源設計遵循原則(zé)
潔淨裝備工程空調冷熱源的(de)設置,應遵(zūn)循就近、適用、安全、匹配經濟五項原則。
就近性原則:是指空調冷熱源(yuán)站房(fáng)應靠近負荷中心設置,可降低(dī)輸送能耗,保證供水溫度,也便於水力平衡。
1、適用性原(yuán)則:是指空調冷熱源供應設備(bèi)的裝機容量要滿足末端空氣處理設備冷熱量的(de)需求。為了提高(gāo)潔淨空調在極duan天氣的(de)保障性,並考(kǎo)慮換熱器內部堵塞、水係統冷量和熱量(liàng)損失、風係統氣密性和(hé)能量(liàng)損失、末(mò)端(duān)空氣處理裝置因積塵引起的效率下降及設備性能隨使用年限衰減等因素,潔淨(jìng)空調冷熱源供應設備的裝機容量宜在(zài)設計負荷的基礎上考慮不超過10%的富餘量(liàng)。
2、安(ān)全性原則:首先,潔淨(jìng)工程設置冷熱源時,設備一般不(bú)少於2台。當空調冷熱源設(shè)備在一(yī)台出(chū)現故障的情況下,剩餘(yú)冷熱源設備應保障基本供冷(熱)量的要求,一般認為不低於設計冷(熱)量的75%,相對比較安全。再者,潔淨工程的供冷時(shí)間一般都比醫院其他區域長(zhǎng),大樓冷源應能滿足延長和提前供冷的(de)需求。過渡季冷源可以和大樓共用夏季冷源,但要滿足潔淨空調使用的實(shí)際需求。冬季需要製(zhì)冷時(shí),冷機應滿足冬季低溫天氣開機的要(yào)求。
3、匹(pǐ)配性原則:是指冷熱源供應設(shè)備的工作時間要和末端設備運行的時(shí)間、運行周期匹配。設置冷熱(rè)源時,應滿足白天高(gāo)峰時刻(kè)和夜間低穀時刻的使用要求。當不同時間段、不同區域負荷要求相差較大(dà)時候,應合理選擇冷(lěng)熱源結合的形式,滿足潔淨裝配工程不同時刻的使用需求。
4、經濟性原則:是指冷熱源供應設備的選擇應綜合考慮初投資的成本、投入使用後的運(yùn)行成本和維護成本。首先要比(bǐ)較冷熱源設備本身的初(chū)投資成本。還要考慮冷熱源設(shè)備配套設施的初投資成本,這些配套設施包(bāo)括:建(jiàn)築的投資(機房占用麵積成本)、配電線纜和配電設備的成(chéng)本、配套(tào)管道的成本、配套冷卻塔設備的成本等。要綜合計算(suàn)冷熱(rè)源設備投入使用後的運行成本和維護成本。其中運行成本主要包括(kuò)冷水機組、風冷熱泵(bèng)、水泵、冷卻塔等設備的耗電量(liàng),燃油、燃氣等其他能(néng)源可按能源品位折算成等效耗電量。通過計算淨化區(qū)域單(dān)位麵積空調能耗指標,可對潔淨裝備工程空調冷熱源的節能性進行評價。
三、空調冷熱源的(de)使用時間、提(tí)供的冷媒溫度要求
淨化區域(yù)通常位於建築(zhù)內區,相對普通環境是一個密閉的空間,空間內的設備散熱量大,且熱量流失少。因此在全年運行條件(jiàn)下,夏季製冷工況運行的時間比冬季製熱工況運行的時間(jiān)長(zhǎng)。相比於舒適性空調,潔淨(jìng)空調在過渡季乃至(zhì)冬季仍然可能存(cún)在供冷需求,因此在設計潔淨工程的冷熱源時,應(yīng)結合當地氣候特征和(hé)房(fáng)間負荷特點,滿(mǎn)足空調末端全年對冷熱量(liàng)的需求。
淨化(huà)區域有嚴格的濕度控製要(yào)求,一般為40%~60%RH;特別是夏天,需要進行降溫除(chú)濕處(chù)理,目前zui常用的處理方式(shì)是表冷(lěng)器冷(lěng)卻除濕。一(yī)般情況(kuàng)下如采用(yòng)水表冷器對(duì)空氣進(jìn)行(háng)降溫除濕處理(lǐ),則水表冷器(qì)供水(shuǐ)溫度和表冷器處理後空氣溫度的最小(xiǎo)溫差為5℃左右,即普通的7℃進水、12℃回水(shuǐ)的空調(diào)冷凍水在理想(xiǎng)狀態(tài)下僅(jǐn)能將空氣溫度處理到(dào)12℃;而室內空氣狀態點在23℃、50% RH時的露點溫度就在12.3℃左右,因此冷凍水(shuǐ)的供水溫度就(jiù)必須保持在7℃左右,否則醫療淨化區域內的濕度指標很有可能超標。
四、空調冷熱源(yuán):集中式or分散式
潔淨裝備工程應根據自身要(yào)求和建設(shè)條件設置集中式或者分(fèn)散式(shì)空調(diào)冷熱源形式。
1、集中式冷(lěng)熱源
是指整個建築集中設置冷熱源,潔(jié)淨(jìng)工程的冷熱(rè)源是整個建築的一部分,大樓按照潔淨區(qū)的負(fù)荷要求提(tí)供(gòng)空調用冷凍水或空調熱水至潔淨空調機房附近,空(kōng)調水管設置切斷閥作為分界。
2、分散式冷熱源
是指為潔淨(jìng)工程單獨設置空調冷熱源。潔淨(jìng)空調的冷熱源與(yǔ)大(dà)樓脫(tuō)離,自成(chéng)係統,空調冷熱源一般設置在主要的淨化(huà)機房附近。一年中需(xū)要集中供冷、供暖時間較短的建(jiàn)築,其(qí)潔淨工程宜采用分散式冷熱源。
五、冷熱源(yuán)綠色低碳技術及可再生能源(yuán)的利用
冷凝熱回收技術非常適合有同時(shí)製冷、製熱需求的潔淨裝備工程。當機組處(chù)於同(tóng)時製冷製熱運行工況時,一份製冷運行所消耗的能量同時(shí)可以獲得一份冷凍水和(hé)一份熱水。常規淨化空調係統(tǒng)中多采(cǎi)用的冷卻除濕+電(diàn)加熱形式係(xì)統(tǒng),冷熱抵消現象(xiàng)嚴重。而冷凝熱回(huí)收技(jì)術(shù)將冷凝廢熱回收後作為再熱熱源,解決(jué)了冷熱抵消的問題。例如四管製風冷熱泵機組能夠同時提供冷水和熱水,如果冷凝廢熱被充(chōng)分利用,則其綜合能效比可以達到7.5以上,節能效果明顯。
1、自然冷卻技術:對於全年需要供冷的建築,一年四季需要壓縮機製冷,而自然冷卻機組充分利用室外空氣這個可再(zài)生能源,從低溫空氣中得到免費的冷量,這是一(yī)種可靠、高(gāo)效、節能、綠色的供冷方式。
風冷冷水機組附加了特殊設計的空氣-冷凍水換熱盤管,當室外環境溫度較(jiào)低時,充分利(lì)用室外低(dī)溫對冷凍水進行冷卻(què)。根據環境溫度變(biàn)化,自然冷卻型風冷冷水機組的三種運行模式即采用電製冷(機械製冷)模式、部分自(zì)然(rán)冷卻模式(機械製冷和自然冷卻共同運行)、完quan自然冷卻模式(可實現100%自(zì)然冷卻),以上(shàng)三種運行模式要求風冷冷水機組(zǔ)全年運行時智能切換,完quan由風冷冷水機組自帶的微電腦控製器來實現(xiàn)。對於條(tiáo)件適宜的地區,采用自然冷卻機組一年可以節省高達60%的(de)運行費用。
2、深度除濕技術:該技術是對新風進行深度除濕處(chù)理(lǐ),由新風承擔自身及室內全部濕負荷。此時淨化係統回風可隻作(zuò)降溫(wēn)處理,不(bú)需要進行除濕,同時(shí)減小再熱量,達到降低(dī)能耗的目的(de)。
3、可再生(shēng)能源的利用(yòng):潔淨裝備工程常用的可再生能源包括空氣源,地熱能(néng)等(děng)。可再生能源對(duì)環境無害或危害極小,例如地源熱泵係統就是利用預(yù)埋在地下(xià)的管道和土壤進行熱交換,夏天提取土壤內的冷量用(yòng)於製冷,冬(dōng)天利用土壤內的熱量進行製熱。土壤的溫度全年較恒定,不受天氣狀況等條件因素的影響。可再(zài)生(shēng)能源的利用在雙碳政策的形勢下有著至(zhì)關重要(yào)的作用,未來的發展潛力也相當大。
六、冷熱源機組的形式
冷熱源機(jī)組形式可以分為水冷、風冷、四(sì)管(guǎn)製多功能(néng)風冷熱(rè)泵機組、水冷冷水機組、熱回收水冷冷水機組、自然冷卻冷水機組、單元式風冷空調(diào)機組、地源熱泵機組等。
1、水冷卻(què)方式的 冷水機組
采用水冷卻(què)方式的冷水機組,冷凝側一般為冷卻塔,地源(yuán)熱泵或水源熱泵。根據壓縮機(jī)類(lèi)型又分(fèn)為(wéi)螺杆式冷水機組、渦旋式冷水機組、離心式冷水機(jī)組,水冷(lěng)冷水機組一般(bān)用於大樓的集中冷源。
2、風冷卻方式的 冷水機組
冷凝側采用空氣冷卻方式的冷水機組,直接利用機組自身的冷凝器把熱量排到(dào)空(kōng)氣中。
3、四管(guǎn)製多功能風冷熱泵機組
四管製多功能風冷熱泵機組集(jí)冷熱源於一體,是由壓縮(suō)機(jī)、冷凝器、蒸發器(qì)、可變功能(néng)換熱器等組成,采用了兩個獨立(lì)回(huí)路(lù)的四管製(zhì)水係統。四管製多功能風冷熱泵機組通常采用(yòng)雙回路(lù)設計(jì),係統運行可靠性(xìng)高,除了具有單獨製冷、單(dān)獨製熱的功能外,還具有同時製冷和製熱功(gōng)能。冷、熱負荷均可獨立調節,且(qiě)在(zài)12.5%~100%範(fàn)圍內實現(xiàn)無極調節,隨時滿足用(yòng)戶(hù)側(cè)的冷熱需求。
4、熱回收水冷冷水機組
帶熱回收的冷水機組目前根據(jù)回收(shōu)冷凝熱的占比分為部(bù)分熱回收和全熱回收兩種。部分熱回收是在冷水機(jī)組中壓縮機排氣出(chū)口後增加熱回收換熱器,對冷凝熱量進行高品位的回收,回收冷水機組排放的部分熱(rè)量,一般為顯熱回(huí)收。製取熱水溫(wēn)度較高,熱回收(shōu)效率較低,節能性較差。全熱回收是在(zài)冷(lěng)水(shuǐ)機組的冷凝器中增(zēng)加熱回收管束,基本回收了係統排氣中的全部(bù)冷凝熱量(liàng)。製取的熱水溫度(dù)較(jiào)低,熱回(huí)收效(xiào)率較高,節能(néng)性(xìng)較好。熱回收形(xíng)式的選取應根據實際使用需求(qiú),結合熱回收效率、水(shuǐ)溫和製冷(lěng)量之間的相互影響進行選用。
5、自(zì)然冷卻冷水(shuǐ)機組
風(fēng)冷自然冷(lěng)卻機(jī)組由壓縮機、蒸發(fā)器(qì)、風冷冷凝器、膨脹閥、內置板換、乙二(èr)醇泵、控製器等相關部件組成。夏季時,和常規空調一樣,壓縮機製冷;在室外溫度(dù)低於回水溫度2℃時,冷卻盤管自動打開,利用室外冷風冷卻回水,部(bù)分自然冷卻;一般情(qíng)況下,如果室外溫度低於回水溫度5-8℃以上,則壓縮機(jī)完quan停止工(gōng)作,實現(xiàn)完quan自然冷卻。
6、單元式風冷空調機組
單元式風冷空調機(jī)組,是一種自帶製冷係統(tǒng)以及空氣循環和淨化裝置的空調機(jī)組,根據功(gōng)能段位的不同又包括:直接蒸發式、直接蒸發與冷水組合的雙(shuāng)冷源式、冷凝熱回收式。
直接蒸發式,是指空調機組自帶直(zhí)接蒸發盤管和壓(yā)縮機的空調機組,常用在需要進行深度除濕的新風機組上。
雙冷源式單元(yuán)式風冷空調機組,由兩(liǎng)級表(biǎo)冷器組成(chéng),分別是水表冷器和直接蒸發式表冷器。由於直接(jiē)蒸發式表冷器價格較貴,因此通常采用水(shuǐ)表冷器(qì)對空氣進行預處理,以降低直接蒸發式表冷器的處理量,進而降低設備(bèi)投資。該機組第一級為水表(biǎo)冷器,對空氣進行(háng)預處理;然後在其後配(pèi)置了第二級直接蒸發式(shì)表冷器,由於直接蒸發式表冷器可以將空氣處理至很低的溫度,一般可將新風的含濕量處理到7g/kg左右,因此(cǐ)其除濕效(xiào)果(guǒ)非常明顯,新風可負擔室內(nèi)全部(bù)濕負荷(hé)。
直接蒸發式機組,宜選用帶(dài)有可回收冷凝熱的直膨機組(zǔ)。冷凝熱回收式是指製冷係統設置兩套冷(lěng)凝器(一套放置在機(jī)組(zǔ)內,另一個室外機放置在室外)。機組內的冷凝器通過(guò)回收(shōu)冷凝熱來加熱除濕後的空氣,這(zhè)樣可節省機組再熱熱量。為了解(jiě)決(jué)冷凝熱回收量的控製問(wèn)題,該直接蒸發式表冷(lěng)器又配置了另(lìng)一個室外機,該室外機放置在(zài)室外,可以將再熱熱量用不掉的冷凝熱通過這個(gè)室(shì)外機排放掉,達到精確控製再熱空氣溫度的作用。
單元式風冷空調(diào)機(jī)組可采用變頻技術,設備根據實際負(fù)荷的變化情況自動加減載壓縮機,在充分回(huí)收冷凝熱的同時,整個係統運行更加高效節能。采用單元式(shì)風冷空調機組,對冷凍水溫度要求大(dà)大降低,特別(bié)適用於中小型潔淨工程及老工程改造(zào)項目,可以起到很好的節能(néng)降碳的作用。
7、地源熱泵機組
地源熱泵由壓縮機、冷凝(níng)器、蒸發器、膨脹閥、控製器等相關部件組成。地源熱泵是一種利(lì)用地熱能為主要能源,輔(fǔ)以電能的係統。通過機組的作(zuò)用,它將地下的低(dī)位(wèi)能量轉化為可利用的高位能(néng)量。地源熱泵不僅能滿(mǎn)足冬季供(gòng)暖、夏季供冷的需求,還可以同(tóng)時解決衛生熱水(shuǐ)的供應問題,充(chōng)分顯示了其一機三用的功能特性。需要(yào)注意的是地(dì)源熱泵對土壤和地下水資(zī)源有一定的(de)影響,因此需谘詢項目工程所在地的政策是否允許才(cái)可選(xuǎn)擇。
七、冷熱源係統的低碳高效運行策略(luè)
1、如何選擇冷熱源(yuán)
潔淨空調常(cháng)年冷源、熱源的供給應根據項目所在地氣(qì)候特征、負(fù)荷特(tè)點選用不(bú)同形式的冷熱源設備,有(yǒu)條件時,應盡量考慮選用熱回收形式的冷熱源設備。此外影響冷熱源方案的因素還(hái)有建築形式、初投資、運行費用(yòng)、冷熱負荷、不同(tóng)形式冷熱(rè)源設備能效值、環境影響、運行(háng)可靠性安全性、機房麵積、城(chéng)市能源政(zhèng)策導向、後期維(wéi)護管理(lǐ)等。
2、冷熱源配(pèi)置方(fāng)案:集中、分散
醫用潔淨裝備工程冷熱源係統的配(pèi)置方案可選用集中冷熱源、也可(kě)選(xuǎn)獨立冷熱源,如果有經濟和場地條件允許還可以選擇供冷(熱)季采用集(jí)中冷熱源+過渡季采用獨立冷熱源等組合形(xíng)式。
全年采用(yòng)集中冷熱源的配(pèi)置方案通常有:風(水)冷冷水機組+鍋爐/市政熱力+再熱熱源、地源(yuán)熱(rè)泵機組+再熱熱(rè)源、風(水)冷冷熱水機組(熱回收型)+鍋爐/市政熱力(lì)等三種形式。
(1)風(fēng)(水)冷冷水機組+鍋爐/市政熱力+再熱熱源
指潔淨(jìng)工程的冷源采用風(水)冷(lěng)冷水機組,冬(dōng)季熱源均采用鍋爐(lú)或(huò)市(shì)政熱(rè)力。當(dāng)夏季工(gōng)況鍋爐或市政熱力無法提(tí)供熱水時,應設置再熱熱源。該配置是目前大(dà)型醫療(liáo)建築最為常見的(de)方案之一,本方案冷熱源集中設置,通過(guò)管(guǎn)路將(jiāng)所需的冷(lěng)熱源供到所(suǒ)需要的區域,各不同區(qū)域通過調(diào)節閥進行控製。需要注(zhù)意的是本方案在(zài)夏季工況冷熱抵消嚴重,尤其是采用電加熱(rè)作為再熱熱源時,能耗非常高,在規(guī)模(mó)較大的潔(jié)淨手術部工程中(zhōng)應謹慎使用。
(2)地源熱泵機組+再(zài)熱熱源
指潔淨工程的冷(lěng)熱源均采用地源熱泵(bèng)機組供給(gěi),夏(xià)季供冷,冬季供熱。本(běn)方案由於(yú)夏季工況(kuàng)無法提(tí)供熱水,因此需設置再熱熱源。此外,由於地源熱泵係統要求計算周期(qī)內總釋熱量(liàng)與總吸熱量宜相平衡,而我國大多數地區的淨化(huà)工程全年累計冷負荷大於熱負荷,因此潔淨工程(chéng)很少單獨使用地源熱泵(bèng)係統,一般與大樓集(jí)中冷熱源共用。
(3)風(水)冷冷熱水機組(zǔ)(熱回收型)+鍋爐/市政熱力
指潔(jié)淨工程的(de)冷源采用熱回收型風(水)冷熱泵機組,在製冷(lěng)的(de)同時回收(shōu)冷凝熱,作為夏季工況的再熱熱(rè)源,冬季采用鍋爐/市政熱力作為冬季工況熱源。本方案的再熱(rè)熱源為回收的冷凝廢熱(rè),無需額外消耗電能,能夠避免冷熱抵消現象,節能效果明顯。
全年采用獨立冷熱(rè)源的配置方案通(tōng)常有:風(fēng)冷熱泵機組(熱回收型)、四管製多功能風冷熱泵機組(zǔ)、單元(yuán)式風冷空調機組(zǔ)。
(4)風冷熱泵機組(熱回收(shōu)型)指(zhǐ)潔淨工程的冷熱源均采用熱回收(shōu)型(xíng)風冷熱泵機組。該設備在製冷的(de)同時回收冷凝熱,作為夏季工況(kuàng)的再熱熱源(yuán)。冬(dōng)季工況風冷熱泵機組按製熱模式運行,為淨化區域提供(gòng)熱源。
(5)四管製多功能風冷熱泵機組
配置方(fāng)案:潔淨工程的冷(lěng)熱源均采用四管製多功能風冷熱泵機組。該設備具有兩個獨立回路的(de)四管製(zhì)水係統,一年四季均能同時提供冷水和熱水,並根據冷熱需求不同進行自動匹(pǐ)配,滿足潔淨區(qū)域淨化空調的使用條(tiáo)件。由於可以同時製冷和(hé)製(zhì)熱運行,其適用的外部環境也很廣,一般在(zài)室外zui低氣溫高於-10℃的環(huán)境下,可以正常運行。因此近幾(jǐ)年在國內淨化領域應用很廣,特別是我國的華東和華南地區。
(6)單元式風(fēng)冷空(kōng)調機組(zǔ)
指一(yī)種自帶(dài)製冷係統以及空氣循環和淨化裝置的空調機組,能夠(gòu)對空氣進行製冷、加熱、加濕、淨化等空氣處理過程。單元式風冷空(kōng)調機組特別適用於(yú)中(zhōng)小型潔淨工(gōng)程及老工程改造項目,另外在一些有快速升降溫要求的手術室等場所中也被廣泛應用。
3、能源利用(yòng)效率
醫用潔淨裝備工程冷(lěng)熱(rè)源係統的運行(háng)策略應提高建(jiàn)築設備及係統的能(néng)源利用效率,降低運行能耗。全年采用集中冷熱源的運行策略是指潔淨工程的(de)冷熱源全年均采(cǎi)用大樓的集中冷熱(rè)源,淨化區未設置獨(dú)立冷熱源。此時大樓的集中冷熱源應綜合考慮淨化區(qū)與非淨化區的負荷(hé)需求差(chà)異,在秋冬過渡季節,因為大樓(lóu)中(zhōng)央(yāng)空調係統要停運、檢修,因此必須應(yīng)配置淨化專用機組,來解決這個時期的淨化工程冷熱源的供應問題。
淨化工程由於是密閉環境,製冷運行的時間遠大於製熱運行時間,這樣和中央空調係統的運行時間(jiān)不匹配。如初春、初冬季節,淨化係統需要(yào)製冷時(shí),中央空調卻需要製熱運行(háng),為(wéi)了解決這個矛盾,集中冷熱源中應合理選擇“大(dà)機組+小機組"組合形式,滿足低負荷率下製冷的要求。
全年采用獨立冷熱源。指潔淨工程設置(zhì)獨立冷熱源,與大樓(lóu)的集中(zhōng)冷熱源相互獨立,如采用熱回收型風冷熱泵(bèng)機組、四管(guǎn)製多功能風冷熱泵機組或(huò)直膨式深度除濕機組等配置(zhì)方案。
供冷(熱)季采用(yòng)集中冷熱源+過渡季采用獨立冷熱源是目前應用較(jiào)為常見的一種運行策略。該方案中淨化區設(shè)置了淨化專用冷熱源,如(rú)采用普通(tōng)型風冷熱泵、熱回收型風冷熱泵機(jī)組、四管(guǎn)製多功能風冷(lěng)熱(rè)泵機組或單元式風冷空(kōng)調機組等。此外大樓的集中冷熱源在分集(jí)水器處設置淨化專用冷水支管和熱水支管,分別與淨化專用冷熱源的冷水幹管和熱水幹管連接,並設置季節切換閥門。
在供冷(lěng)(熱)季,淨化區冷熱源由大樓集中冷熱源負擔,由於(yú)集中冷源一般采用螺杆式或離心式冷(lěng)水機組,綜合製冷性能係數高(gāo),可節(jiē)約運行能(néng)耗;在過渡季當中央空調係統停(tíng)止運行時,可將淨化(huà)區切(qiē)換為淨化專用冷熱(rè)源。
八、空調水係統工藝設計
空調水(shuǐ)係(xì)統應按情況選擇采用(yòng)同程式或異程式,兩管製係統或四管製係統,定流量係統或變流量係統,單級(jí)泵係統或雙級泵係統。除采用直接蒸(zhēng)發冷卻係統外,空調水係統(tǒng)應采用閉式機械循環。
1、水環路選擇(zé)同程式or異程式
一般情況下,可采用異程式水係統;當各並聯末端(duān)環路的設計水流阻(zǔ)力較為接近且末端設計水阻力占(zhàn)並(bìng)聯環路(lù)設計水阻力的比例不超(chāo)過50%時,該並聯環路宜采用同程式係統設計(jì);整個空調水(shuǐ)係統可以同時包含同程(chéng)式環路和異程式(shì)環路;共(gòng)用立管(guǎn)環路,宜采用同程式環(huán)路(lù)。
2、冷熱盤管、與冷熱水係統采用四(sì)管製or兩管製
醫用(yòng)潔淨裝備工程對全年空調冷熱供應的要求較(jiào)高(gāo)、空調區供冷和供熱工況需要頻繁轉換或需同時使用(yòng),宜采用(yòng)冷熱盤管分別與冷熱水係統獨立連接的四管(guǎn)製係統。
3、壓差旁通管的設置
一級泵(bèng)變頻變流量冷水係統需要設壓差旁通(tōng)裝置。傳感器以及旁(páng)通電動(dòng)閥的接口,宜設置於總供回水管之間。旁通(tōng)調節閥的設計流量宜(yí)取單(dān)台最大冷源(yuán)設備(bèi)的流量。
空調冷熱水泵(bèng)的設置應根(gēn)據機組的台數、係統的負荷等選擇確定,除空調熱水和空調冷水的流量和管網阻力相吻合的(de)情況外,兩管製空調水係統應分別設置冷水和熱水循環泵。
(1)除采用模塊式等小型機組和釆用一級(變(biàn)頻)變流(liú)量係統的情況外,一級泵係統循環水(shuǐ)泵及二級泵係統中一級冷(lěng)水泵,應與冷水(shuǐ)機組的台數和(hé)流量相對應。
(2)二級泵係統中的二級冷水(shuǐ)泵,應按係統的區分和每個分區的流量及運行(háng)調節方式確(què)定,每(měi)個(gè)分區不宜少(shǎo)於2台,且應采用變頻調速泵。
(3)熱(rè)水循環泵的台數應(yīng)根據空調熱水(shuǐ)係統的規模(mó)和運行調節(jiē)方式確定,不應少於(yú)2台,寒冷和嚴寒地區,當台數少(shǎo)於(yú)3台時宜設備用泵。當負荷側為變流(liú)量運行時應釆用變頻調速泵。
(4)空調水係(xì)統宜選用低比轉數、性(xìng)能(néng)曲線較陡的(de)單級離(lí)心泵。空調冷卻水泵的(de)設置應根據機組的台(tái)數、冷卻水量等選擇(zé)確定。
1)冷卻水(shuǐ)泵與冷水機組的連接方式、選型及其流(liú)量和揚程附加安全係數的確(què)定,與冷凍水泵相(xiàng)同。
2)設計采用(yòng)多台冷卻泵時:如(rú)果冷卻塔與冷卻水泵(bèng)位置相距較遠,宜采用母管與冷卻(què)塔連接;冷卻泵的配電容(róng)量應按照單台運行時的最大流量(liàng)要求來(lái)配置。
4、定壓(yā)、補(bǔ)水
水係統的定壓及(jí)補水應根據情況(kuàng)選擇具體的方式,並(bìng)應滿足相應的水質(zhì)要求。補水水質應符(fú)合現行國家標準《采暖空調係統(tǒng)水(shuǐ)質》GB/T 29044的相關規定。根據當地自來(lái)水(shuǐ)水質,必(bì)要時對補水進行軟化處理;當水(shuǐ)係統對含氧量要(yào)求較高時,可采用氣壓罐定壓補水方式(shì),或者釆取相應的除氧措施。當(dāng)需要對補水進行軟化處理時,宜設置軟化水箱。釆用高位膨脹水箱對係統直接補水時,膨脹管可兼作係統(tǒng)的補水(shuǐ)管。釆用補水(shuǐ)泵時,補水點宜設在循環水泵的吸入管段;膨脹水箱優先釆用浮球閥(fá)補水。無法采用高位膨脹(zhàng)水箱時,宜釆用氣壓罐+水泵的定(dìng)壓補水裝置。
5、水係統節能設計
水係統在設計時應采用節能措施,使係統處於高效(xiào)運行狀態。采用節能高效(xiào)的冷熱源設備。宜采用高(gāo)效的變頻調(diào)速泵。水管管徑按管內流速確定,一般應保證不大於1.5m/s。避免重複設(shè)置水過濾器和閥門。經(jīng)技術經濟分析合(hé)理時,適當加大冷凍水幹管(guǎn)的管徑。
九、熱力係(xì)統
當有蒸汽(qì)係統可以利用(yòng)時,潔淨區域應優先采用,當沒有蒸(zhēng)汽可以使用時,可釆(biǎn)用(yòng)蒸汽發生器。
潔淨區域蒸汽主要用於中心供應室的清洗(xǐ)消毒、滅菌器和潔淨空調的冬季加濕。中心供應常用設備蒸汽(qì)參數表:
滅菌器蒸汽耗量26~150kg/h,工作壓力0. 3MPa
清洗消毒器蒸汽耗量20~50kg/h,工(gōng)作壓力0. 5MPa
自動衝洗機蒸汽耗量90kg/h,工作壓力0. 3—0. 5MPa
清洗器蒸汽耗量50kg/h,工作(zuò)壓(yā)力0. 3—0. 5MPa
潔淨空調用蒸汽加濕。潔(jié)淨空調應采用幹蒸汽(qì)加濕(shī)器。蒸汽加濕分為直接蒸汽加濕和間接蒸汽加濕(shī),在條件允許時,優先采用間接蒸汽加濕器。
1、蒸汽加濕、電加濕
潔(jié)淨空調應設置加濕器加濕,當有蒸汽源時,優先采用蒸汽加濕,否則,釆用電加濕方(fāng)式。
(1)間接蒸汽加濕器:間接(jiē)式蒸汽加濕器釆用一次蒸(zhēng)汽係統作為熱源,將去離子水加熱(rè)產生加濕用蒸汽,加濕(shī)器釆用不鏽鋼等材質,保證了進入(rù)空調機組內蒸汽的潔淨度。
(2)直接蒸汽(qì)加濕器:直接式蒸汽加濕器釆用一次蒸汽直接接入淨化空調機組。采用一次蒸汽應采取可靠措施,保證蒸汽(qì)的潔淨度。
(3)電(diàn)熱型加濕器:電熱型蒸汽加濕器采用電作為一次熱源,對水質要求較高。應根據當地水質情況確定加濕用水(shuǐ),在(zài)水(shuǐ)質硬度(dù)比較大的地區宜采用去離子水(shuǐ)。加濕器采用(yòng)不鏽鋼等材質,保證了進入空調機組內蒸汽的潔淨(jìng)度。
(4)電極(jí)式加濕器:電極式(shì)加濕器用水作為(wéi)導電體(tǐ)發熱產生蒸汽,加濕用水不能使用純淨水(shuǐ)或蒸(zhēng)餾水,加濕器(qì)采用不鏽鋼等材質,保證了進入空調機組內蒸(zhēng)汽的潔淨度。
2、蒸汽係統檢驗、疏水、計量
蒸汽係統應采取減壓、疏水和計(jì)量設備,滿足消毒設備的要求。
蒸汽壓力要求:高(gāo)壓滅菌(jun1)器的用氣壓力一般為0.4MPa,加濕蒸汽用氣壓力一般為0.2MPa,當(dāng)蒸汽源供給的壓(yā)力超過要求時,應分別(bié)設置減壓裝置。減壓閥的選擇及設置。減壓閥組(zǔ)的(de)位(wèi)置在接入設備之前,如果設備的用氣壓力相同,可以統一減壓。減壓閥組包括過濾器(qì)、減壓閥、旁通(tōng)閥、安全閥等。
疏水閥的設置:啟動疏水:當蒸汽不回收冷凝水時,在(zài)立管zui低處、水平管道zui低處、管道改變標高的zui低處以及接入設備之前均應設置啟(qǐ)動疏水閥組。設備(bèi)疏水:當(dāng)采用蒸汽作為熱(rè)源時,在管道上(shàng)疏水要求與啟動疏水相同(tóng),在加熱設備出口、接入凝結(jié)水管之前應設置疏水閥組,設備出口應設疏水閥組(zǔ)。疏水閥的選擇:一般采用機械型的(de)倒吊桶式(shì)疏水器,建議疏水(shuǐ)器內置過濾器。
計量要求:應按照不同(tóng)使用功能分別設置蒸汽計量裝置,計量表(biǎo)應帶遠傳和記憶功能,蒸汽流量計一般選擇渦街流量(liàng)計。