手术室空调毕业论文

空调系统方案设计论文

1、运行控制设计

夏季除湿工况新风阀开度确定

夏季除湿工况，从节能角度，在保持最低换风次数要求的前提下，使新风阀处于最小开度。根据我国暖通空调规范规定：对于室温允许±℃波动范围的空调区域，换气次数应大于或等于5次/时（最小送风量）。保证最低换气次数，回风阀最小开度计算：为获取新风量数值，在新风直管段设置风速检测口，日常运行时封堵，检测时插入风速仪测量新风风速。参数定义：空调控制区域容积-VN空调新风量-Qx新风管截面积-Sx新风管测得风速-则新风量Qx=SxVx,欲使室内换风次数每小时达到5次，须满足：Vx=。通过调整新风阀开度，使风速vx满足上式要求，确认并记录该风速下的新风阀开度。为满足空调节能运行要求，夏季除湿阶段，新风阀可保持这一开度值，定期测试风速，实施新风阀开度值修正。

温、湿度分控模式

在夏季降温除湿工况时，将原有温、湿度联合控制程序调整为温、湿度独立分控程序，即根据室内回风含湿量(通过回风温湿度计算转化得出)与室内设定工况含湿量之间的差值，或根据新风湿度的变化跟踪室内设定工况湿度通过PI调节，来控制主表冷器（除湿通道）的.阀门开度；根据室内回风温度与室内设定温度之间的差值，来控制副表冷器（降温通道）的阀门开度。过渡季，仍按原变新风比或全新风运行，只是需要增加旁通新风阀的开关控制，具体逻辑是当室外工况进入过渡季、新风除湿电动冷水阀关闭，旁通新风阀应同时打开。当室外处于夏季除湿工况时、新风除湿电动冷水阀开度不为零，旁通新风阀应处于关闭状态。过渡季对新风量的调节仍由原新风、回风调节阀负责。

2、常规控制与双通道温湿度独立控制热力工况对比分析

参数定义

G1－新风量N－室内设定点G2－回风量W－夏季室外状态点G－总风量（G1+G2）C－混风状态点i－焓值L－机器露点Q－冷量消耗O－夏季送风状态点

常规空调系统在夏季除湿工况下的再热分析

常规夏季除湿空气热湿处理过程卷烟厂空调系统为卷烟生产工艺提供高精度的室内温湿度环境，系统一般都配有表冷、加热、加湿等多种热湿处理手段。常规空调系统夏季热湿处理过程为：新回风混合后，经表冷器降温除湿，再经加热器再热，达到送风状态点后向室内送风。其对应的空气处理过程焓湿图表述常规空调系统在夏季除湿工况下的空气处理过程焓湿图。

常规表冷处理冷量消耗计算1）混风状态点（C）焓值计算：根据：，得出：iC=iN+（iW-iN）2）冷量（Q）消耗计算：Q=（G1+G2）（iC-iL）=（G1+G2）（iN-iO）室内负荷+（G1+G2）（iO-iL）再热负荷+G1（iW-iN）新风负荷。

双通道温湿度独立处理方案的节能分析

双通道除湿工况空气热湿处理过程根据上文所述，空调系统双通道温湿度独立处理过程概括为：新风（或与部分回风混合）经主表冷器降温除湿，回风经副表冷器干冷却后，新回风进一步混合，达到送风状态点后向室内送风。

温湿度分控冷量消耗：1）混风状态点（C）焓值计算根据：=得出：iC=iN-(iN-iL)2）冷量（Q）消耗计算：Q=G1（iW-iL）+（G1+G2）（iC-iO）=（G1+G2）（iN-iO）室内负荷+G1（iW-iN）新风负荷温湿度分控冷量消耗与常规处理冷量消耗比较，常规夏季除湿空气热湿处理过程中（G1+G2）（iO-iL）再热负荷部分已消除。

3、结论

两种空气处理方式的节能点在于：温湿度分控方案节省了再热部分能耗；对于单一冷冻水管网系统，不会额外增加制冷机组的运行能耗，相反会减少因常规降温除湿过程的过冷负荷调节，降低制冷机组能耗。此方案可彻底解决夏季冷热相抵的不合理现象，大量节省夏季再热量和制冷量，可迅速收回初投资，节能效率十分明显。同时不影响过渡季变新风或全新风运行，空调机组硬件设备改动幅度小、改造难度不大。

【摘 要】 本文结合工程实例，介绍了一些医院洁净手术部净化系统设计中的节能方法，包括优化手术部建筑平面布局、合理划分净化空调系统、采用二次回风处理过程、新风机组和净化循环机组都采用变频风机的运行模式等及新型设备的选用问题。 【关键词】手术室 空调设计 节能 【Abstract】This paper combined with engineering examples, introduced the some hospitals clean surgery Ministry purification system design, energy-saving methods, including optimizing operating department buildings flat layout, a reasonable division of purification of air conditioning systems, use of secondary air processing, and new air handling units and purification cycle unit inverter fan operation mode and the selection of new equipment. 【Key words】Operating room; Air conditioning design; Energy-saving 引 言 随着医院建筑现代化程度的提高，医院洁净室正在从洁净手术室向洁净手术部方向发展。由国家建设部颁发的《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2002明确规定了我国洁净手术部用房的洁净度、温湿度、送风量和新风量等主要技术指标，这对我们进行医院手术部净化空调系统的设计提出了严格的要求。并且建设部颁发的《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005已经从2005年7月1日开始实施，对全国新建、扩建和改建的公共建筑，提出了节能要求，目的是提高暖通空调系统的能源利用效率实现国家的可持续发展的战略。因此，针对医院手术部空调净化系统能耗特别高的特点，设计既满足医院洁净手术部建筑技术规范要求又节约能源的净化空调系统具有非常重要的意义。本文主要以某医院洁净手术部的净化空调系统设计为例，介绍了一些节能措施的具体应用及新型设备的选用。 一、手术室概况 某医院的新建洁净手术部位于医院新建医疗周转楼的9层主要6间洁净手术室包括1间I级手术室，5间III级手术室.。 二、暖通空调系统节能设计 （一）湿度优先控制，二次回风系统 洁净手术部温湿度控制以湿度控制优先为原则，对空气进行降 温除湿后，再通过加热升温至手术室温度要求，冷热抵消是净化空调能耗损失最大的问题。所以在I级手术室空调系统中采用固定一二次回风比的二次回风系统，充分利用二次回风的热量作为夏季降温除湿后的再热热源，避免了夏季大容量电造成的能源消耗和再热引起冷热抵消问题所造成的能源浪费，年运行费用于常规系统相比节能40%。 由此可见，对于这间I级洁净手术室，若室内净化循环机组选用美国麦克维尔空调公司生产小型洁净室用中央空调，根据机组承担的制冷量和制热量则一次回风处理过程需要的制冷输入功率和制热输入功率分别和，二次回风处理过程只需要的制冷输入功率是[2]。假设这间I级手术室净化空调系统每天运行12h，电价按元/（Kw?h）计算，在天津夏季空调设计工况条件下（室外干球温度：℃，湿球温度：℃），采用二次回风处理过程比一次回风处理过程每天节约电费多达295元。因此，对于高净化级别的洁净手术室、洁净走廊和10万级手术室辅房采用二次回风的空气处理过程可以明显达到降低设备成本和运行费用、节约能耗的效果。 （一）新风深度处理 手术部的热、湿负荷主要来自新风，本工程手术部净化空调系统设置集中新风系统，新风机组除设置初、中、亚高效过滤器功能段，还设置了除湿，对新风深度除湿处理，让新风机组承担全部新风热负荷和湿负荷，空调机组只承担室内负荷，节省再热能耗。 （二）风机变频控制 所有空调机组、新风机组风机采用变频控制，可以根据空调系统运行过程中系统由于过滤器阻力的变换,调节机电转速，满足系统风量的要求，同时满足节能的需求。 （三）四管制水系统 空调系统水系统采用四管制，过渡季节和冬季冷源单独供给，保证过渡季和冬季手术室供冷，满足室内温度要求。 （四）新风三级过滤、免维护 新风采用粗效、中效和亚高效三级过滤，粗效过滤段带自动清扫功能，中效过滤段雕刻自动更换滤料免人工维护。 （五）回风超低阻过滤处理 净化区域内所有回风口安装超低组高中效过滤器，降低系统运行阻力，机组电机功率减小，节约运行费用。 （六）空调机组冷桥处理 空调机组和新风机组框架和壁板采用放冷桥结构，减少冷热损失，节约能源消耗。 （七）送风天花 送风天花高效过滤器采用折叠布置形式，增大高效过滤器的过流面积，降低系统阻力，相应可降低选用机电功率，节约运行费用十。 三、自控系统 空调自控系统可实现全面监控，并可自动运行，可使空调设备运行方案达到最优，每年节约设备运行费用10%—30%。 空调机组、新风机组风机变频控制，使空调送风风压始终能够满足系统阻力变化，达到系统风量的要求的同时，满足节能的需要。 系统运行稳定性强，可靠性高，温湿度控制精度高，可使净化区域的湿湿度值精度达控（+2℃—+5℃），中控室界面控制范围可进行自行设置，范围越大，设备运行成本越低。 安全性高：中控室见面设置不同权限密码，日常医护人员可进行简单开机及温湿度设定或冬夏季自动或手动设定，不会对风量误设，专业调试人员有更高的操作权限，进行全部设备的监控和操作。 四、新型净化设备选用讨论 某院手术室采用阻漏式层流洁净送风天花，带阻漏层送风天花集中布置于手术台上方，使手术台及周边手术工作区笼罩在洁净气流形成的主流区内，零泄漏高效过滤器置于设备层。手术室采用双侧下部回风方式，回风口安装超低阻高中效过滤器。合理和先进气流组织形式最有效的满足手术区的洁净度要求，使病人及手术操作区域得到优先保护。 医院不同于其他场所，是患者集中的地方，各种病菌都邮，会通过空气途径造成院内感染的几率增加。对于洁净手术部净化空调系统的生物污染控制问题，应从新、回风入手，切断污染来源，拒尘、菌于风口之外。超低阻高中效空气过滤器具有良好的性能，适用于医院空调系统生物污染源头控制。 不同滤料级别的 I 、II 型超低阻高中效空气过滤器的过滤效率如所表1所示。 由表1及上述分析可知，超低阻高中效空气过滤器对大气菌的过滤效果≥95%，可有效降低室内微生物污染。 某I型超低阻高中效空气过滤器（500mm x 400mm x 60mm）的阻力与风量关系曲线如图1所示。 由图1可以看出，该过滤器的阻力随风量基本成线性关系，风量为700m3/h时，阻力不族20Pa，可广泛应用于余压为50Pa甚至30Pa的风机盘管系统。 结 语 医院是城市的生命线，全国医院总建筑面积约为几亿平方米，每年有几十亿人次接受门诊或住院治疗。为了解决人民群众日益增长的医疗保健需求，国家不断增加对医疗设施建设的投入。医院节能的研究对降低医疗成本，提高医疗资源利用效率有直接的影响，必将对国民医疗保障的民生问题作出贡献。 为了提高能源的综合利用率，洁净手术室的空调系统应在保护环境和满足洁净手术部保障系统要求的前提下，不断提高节能水平。通过优化洁净空调系统的节能设计，合理配置空调系统的冷热源，采用新的空调节能技术，不断改进现有空调设备性能，提高手术室空调系统运营管理水平，从而不断降低洁净手术室空调系统的能源消耗。 （责任编辑：冬 娜） 作者简介 卜从兵 周丽娜 苏州市华迪净化系统有限公司