潔凈手術(shù)室空調系統的特點(diǎn)、設計及安裝
四川華銳凈化 2019-04-08 21:27:22 閱讀
摘 要 現代醫院的發(fā)展，對室內環(huán)境的要求越來(lái)越高，醫院的潔凈手術(shù)部尤其突出，由此導致潔凈手術(shù)部的空調系統的能耗水漲船高。文章就空調系統的優(yōu)化以及為之服務(wù)的自動(dòng)控制系統，做出了新的改進(jìn)設計。
一、凈化空調系統設計
?。ㄒ唬┘行嘛L(fēng)機組的過(guò)濾系統按照《醫院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規范》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規范》）規定，醫院潔凈手術(shù)部新風(fēng)系統可采用集中系統，而集中新風(fēng)機組送新風(fēng)已是現如今各醫院潔凈手術(shù)部處理新風(fēng)的首選方案?？諝膺^(guò)濾方面一般在凈化空調系統中至少設置三級，第一級應設置在新風(fēng)口或緊靠新風(fēng)口處，第二級應設置在系統的正壓段，第三級應設置在系統的末端或緊靠末端的靜壓箱附近?，F如今國內比較常見(jiàn)的做法是集中新風(fēng)機組內設置粗效、中效、亞高效三級過(guò)濾，而循環(huán)機組設置粗效、中效，末端高效三級過(guò)濾，確保凈化要求。
?。ǘ穸葍?yōu)先和干盤(pán)管控制原理
對于潔凈空調系統來(lái)說(shuō)，溫濕度的處理是保證系統恒溫恒濕的關(guān)鍵，尤其在我國的東南地區，夏季天氣悶濕高熱，空調室內的高濕度往往發(fā)生在非設計工況，這是由于非設計工況時(shí)室內的顯熱負荷降低，而潛熱負荷變化不大，導致室內的熱濕比減少，降低了系統的除濕能力。
依據《規范》要求，手術(shù)部空調系統模式是由集中新風(fēng)處理機組與手術(shù)室循環(huán)機組所組成，由于新風(fēng)集中處理，強調了手術(shù)室合適的溫濕度控制，這樣一是提出了濕度有限控制的理念，即將相對濕度控制在50%左右使微生物處于最不利環(huán)境，或者說(shuō)實(shí)現無(wú)菌環(huán)境關(guān)鍵之一就是濕度控制。二是提出了“余濕是污染物”的理念，新風(fēng)的任務(wù)是消除室外的污染，即余濕與其他污染物。其他污染物可通過(guò)在新風(fēng)機組內設置初中亞高效過(guò)濾器來(lái)解決，而余濕的處理可通過(guò)技術(shù)手段來(lái)對付。
在夏季工況，可加大新風(fēng)機組的制冷量，將新風(fēng)通過(guò)新風(fēng)機組內多排表冷盤(pán)管集中降溫除濕處理，盡可能的將新風(fēng)所含的絕對濕度降到最低，確保處理過(guò)的新風(fēng)的送風(fēng)焓值不大于手術(shù)室內設定值。此時(shí)過(guò)干的新風(fēng)可以抵消室內的散濕，而循環(huán)機組只須承擔室內顯熱負荷，使機組盤(pán)管趨向于干盤(pán)管方式運行，避免產(chǎn)生大量冷凝水的同時(shí)也避免了傳統恒溫恒濕處理方式中的大量冷熱量抵消，整體能耗大大降低。同時(shí)，由于循環(huán)機組所排出冷凝水的減少，也最大限度降低了在循環(huán)機組中滋生細菌的可能性，從而可以保護設置在末端的高效過(guò)濾器，延長(cháng)使用壽命。
?。ㄈ┓乐箍照{系統二次污染的措施
在潔凈空調系統中，主要的污染物是余濕余熱和塵菌等。在各空氣處理機組盤(pán)管前加初、中效過(guò)濾器；在機組結構上將盤(pán)管設置在正壓段，以利于冷凝水順利排出，徹底杜絕因積水而滋生細菌、污染和臭氣；盤(pán)管翅片采用親水膜平翅片，有效減少系統中的水滴，確保高效過(guò)濾器之前系統內的空氣相對濕度不大于75%；將過(guò)濾器設在風(fēng)機與盤(pán)管之間，使過(guò)濾器既滿(mǎn)足處于機組正壓段的要求，又能保護盤(pán)管，減少盤(pán)管上的積塵積菌。
?。ㄋ模┬嘛L(fēng)的恒定和保證
依據《規范》，對于潔凈手術(shù)部的新風(fēng)量有著(zhù)嚴格的要求，且需盡可能的取最大值，為了保證新風(fēng)量的供給正常，在所有自取新風(fēng)機組的入口處均設置電動(dòng)密閉閥，機組停機時(shí)電動(dòng)密閉閥處于關(guān)閉狀態(tài)；循環(huán)機組新風(fēng)支管道上設置電動(dòng)雙位機械式定風(fēng)量閥，當某一系統正常運行時(shí)，其所屬的新風(fēng)電動(dòng)雙位機械式定風(fēng)量閥打開(kāi)到最大新風(fēng)量位置，機組送風(fēng)機變頻到所需風(fēng)量，排風(fēng)機啟動(dòng)，該系統處于工作狀態(tài)，當系統停止使用，其所屬的新風(fēng)電動(dòng)雙位機械式定風(fēng)量閥打開(kāi)到保證正壓所需的風(fēng)量值，保證系統的正壓。
?。ㄎ澹﹥?yōu)化系統降低能耗
因在手術(shù)設施要求、裝備性能以及環(huán)境控制質(zhì)量等直接與手術(shù)相關(guān)的因素上不能降低，因此我們需要在技術(shù)手段上，通過(guò)優(yōu)化系統，降低造價(jià)成本及能耗；采取相應的措施，提高手術(shù)室使用率，加快手術(shù)周轉率，加大手術(shù)量；改革醫療體系、推廣性?xún)r(jià)比高的醫療模式等非手術(shù)相關(guān)的因素，才能有效降低手術(shù)成本，主要節能措施如下：
1.自控節能。潔凈空調自控系統可實(shí)現全面監控，并可自動(dòng)運行，可使空調設備運行方案達到最優(yōu)，每年節約設備運行費用10%～30%。循環(huán)機組、新風(fēng)機組風(fēng)機變頻控制，使空調送風(fēng)風(fēng)壓始終能夠滿(mǎn)足系統阻力變化，達到系統風(fēng)量的要求的同時(shí)，滿(mǎn)足節能的需要。系統運行穩定性強，可靠性高，溫濕度控制精度高，可使凈化區域的濕度值精度分別控制在±1℃和±5%以?xún)?，中控室界面控制范圍可進(jìn)行自行設置，范圍越大，設備運行成本越低。循環(huán)機組采用干盤(pán)管和濕度優(yōu)先原理，通過(guò)動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調節閥和DDC等自控產(chǎn)品，實(shí)行自動(dòng)監控，滿(mǎn)足室內恒溫恒濕的同時(shí)，避免了冷熱抵消的能源浪費，從而達到節約能源的目的。
2.干盤(pán)管節能。在夏季工況，將新風(fēng)通過(guò)新風(fēng)機組內多排表冷盤(pán)管集中降溫除濕處理，確保處理過(guò)的新風(fēng)的送風(fēng)焓值不大于手術(shù)室內設定值。過(guò)干的新風(fēng)可以抵消室內的散濕，循環(huán)機組只須承擔室內顯熱負荷，使機組盤(pán)管趨向于干盤(pán)管方式運行，避免產(chǎn)生大量冷凝水的同時(shí)也避免了傳統恒溫恒濕處理方式中的大量冷熱量抵消，整體能耗大大降低。
3.變頻節能?？照{機組采用變頻器實(shí)現無(wú)極變速調節。循環(huán)機組是按變風(fēng)量系統設計，而按定風(fēng)量系統運行。循環(huán)機組運行初期，由于各級過(guò)濾器阻力較小，送風(fēng)機在系統較低阻力下運行，其出風(fēng)量遠遠超過(guò)設計風(fēng)量。隨著(zhù)各級過(guò)濾器阻力的增加，送風(fēng)機的送風(fēng)量會(huì )逐漸減少。所以循環(huán)機組的運行是根據送風(fēng)管的動(dòng)壓（送風(fēng)量）由變頻器控制送風(fēng)機變速運行，在確保潔凈區潔凈所必須循環(huán)風(fēng)量的同時(shí)，做到節能、經(jīng)濟合理運行。出風(fēng)管上設動(dòng)壓（風(fēng)量）傳感器，以此信號作為變頻器控風(fēng)機運行的主控參數。新風(fēng)機組采用無(wú)級變頻風(fēng)機，自動(dòng)監測和控制新風(fēng)機組的頻率，滿(mǎn)足各潔凈室使用的新風(fēng)量要求。通過(guò)DDC控制輸出不同的電壓（0～10V）給新風(fēng)機組控制的變頻器，控制新風(fēng)機組風(fēng)機風(fēng)速，滿(mǎn)足不同情況下的新風(fēng)量要求，從而達到節約能源的目的。 4.送風(fēng)天花高效過(guò)濾器采用折疊布置形式節能。增大高效過(guò)濾器的過(guò)流面積，降低系統阻力，相應可降低選用機電功率，節約運行費用。
5.過(guò)濾器超低阻力技術(shù)節能。凈化區域內所有回風(fēng)口安裝超低阻高中效過(guò)濾器，降低系統運行阻力，機組電機功率減小，節約運行費用。
6.機組防冷橋結構技術(shù)節能。減少冷熱損失，節約能源消耗。
二、中央空調自動(dòng)監控系統
潔凈手術(shù)部作為醫院中的重要區域，由于其建筑功能和空調系統工藝的特殊要求，為之服務(wù)的自動(dòng)控制系統要更符合其特點(diǎn)和具有人性化。
?。ㄒ唬┫到y特點(diǎn)
系統對手術(shù)部?jì)鹊闹醒肟照{、冷水機組、新排風(fēng)系統、照明與配電系統、給排水與換熱站、動(dòng)力站動(dòng)力設備等各種設備進(jìn)行集中管理及分散控制，使用戶(hù)通過(guò)現代化的管理方式，在滿(mǎn)足環(huán)境工藝技術(shù)參數的各項要求的同時(shí)，提高效率，節約能源，降低運行費用。
現場(chǎng)控制器自動(dòng)監測室內溫度、濕度、正壓值、組合式空調器風(fēng)機啟/停狀態(tài)、初效過(guò)濾器堵塞狀態(tài)、中（高）效過(guò)濾器堵塞狀態(tài)。
組合式空調器有任何異常狀態(tài)，系統均視為故障訊號，并立即報警，報警包括：過(guò)濾器阻塞報警、室內溫度超限報警、室內濕度超限報警、風(fēng)機狀態(tài)異常報警、風(fēng)機啟動(dòng)失敗報警等。
整個(gè)空調控制系統與風(fēng)機聯(lián)鎖，當風(fēng)機啟動(dòng)時(shí)，控制系統啟動(dòng)；電動(dòng)水閥與風(fēng)機連鎖，當風(fēng)機停機時(shí)，相應閥門(mén)關(guān)閉；加濕器與風(fēng)機聯(lián)鎖，當風(fēng)機停機時(shí)，加濕器相應閥門(mén)關(guān)閉；電加熱與風(fēng)機連鎖，當風(fēng)機停機時(shí)，電加熱停止工作；自動(dòng)門(mén)與排風(fēng)機組聯(lián)鎖，開(kāi)門(mén)時(shí)，排風(fēng)自動(dòng)關(guān)閉。
?。ǘ┛刂七^(guò)程
當系統使用時(shí)，其所屬的新風(fēng)電動(dòng)雙位機械式定風(fēng)量閥打開(kāi)到最大新風(fēng)量位置，機組送風(fēng)機變頻到所需風(fēng)量，排風(fēng)機啟動(dòng)，該系統處于工作狀態(tài)。
系統回風(fēng)主管上安裝溫濕度傳感器，用于檢測系統平均溫濕度，以此信號作為DDC控制機組比例積分電動(dòng)冰水閥、比例積分電動(dòng)熱水閥和電極式加濕器工作運行的主控參數。
空氣處理機組夏季模式為干工況運行模式，盤(pán)管冰水制冷降溫和熱水加熱升溫；冬季模式為熱水加熱和加濕。
粗、中、高效各級過(guò)濾器均配有壓差報警開(kāi)關(guān)。報警信號送至情報面板和DDC。
循環(huán)空氣處理機組采用變頻器實(shí)現無(wú)極變速調節。
循環(huán)空氣處理機組新風(fēng)管上設置電動(dòng)雙位機械式定風(fēng)量閥。系統開(kāi)，電動(dòng)雙位機械式定風(fēng)量閥自動(dòng)調節到最大新風(fēng)量位置，滿(mǎn)足系統運行所需的最大新風(fēng)量；系統關(guān)，電動(dòng)雙位機械式定風(fēng)量閥關(guān)到最小新風(fēng)量位置，滿(mǎn)足室內正壓值。
凈化工程要想長(cháng)期保持潔凈室的潔凈度請看下文!
無(wú)塵車(chē)間潔凈度等級標準及布局、溫濕度相關(guān)要求