绿色医院手术净化部智慧能源站建医界
建医界
医院建筑全生命期技术管理,建医院
第一届全国医用洁净环境建设与应用论坛(分会场)医院手术净化部智慧能源站
热泵技术、热回收技术、工艺冷冻技术
吴梅梁
捷联克莱门特商贸(上海)有限公司市场部总监
医院手术净化部智慧冷热源站
经济的发展,生活水平普遍提高,科技的发展,大量的新技术被接受和应用,对医院的医疗设施提出了更高的要求:
●门急诊区、手术室、ICU病房、普通病房等……众多区域空调需求差异巨大;
●更多的高科技医疗设备和网络应用使空调能耗不断上升;
●独立区域中不仅严格控制温湿度,而且需要高洁净度的空气品质……
传统空调系统面临着严峻的挑战
医院手术净化部智慧冷热源站
改变以往依赖自控系统分析与最佳化运行,充分利用大数据分析与系统完善。
改变以往将系统节能作为唯一评价指标,充分利用国家能源政策、不同种类能源的价格、运行成本等大数据,进一医院的运行能耗与供给,最佳配置不同种类与容量的冷热源,医院相适应能源站。
能耗特点与运行分析
不同种类与容量的冷热源的最佳配置
动态运行策略生成
运行成本分析与运行策略修正
利用智能的视觉系统与互联网+医院的行为节能
利用互联网+医院能源设施系统远程控制、故障预警与防范性处置等功能
医院运行数据(包括视觉系统图像)归档与大数据分析,以优化能源站来年的运行策略
医院手术净化部冷热源需求分析
ICU、洁净手术部
洁净空调:全年同时冷热需求
设备冷却:全年制冷(工艺制冷)
卫生热水:全年制热
全年冷热需求同时存在
传统:
洁净空调:(冷水机+电加热)或(风冷模块机)
设备冷却:风冷(水冷)冷水机组
卫生热水:燃气锅炉、蒸汽
缺点:能源消耗大,冷热分开控制、自控复杂。
医院手术净化部冷热源需求分析
建议:
洁净空调:四管制冷热水机组--能量提升机,一份能源两份(冷、热水)利用,综合能效比7.5以上。《GB-》推荐。
采用最新的6管制冷热水机组:提供空调冷、热水和65℃以上卫生热水。
设备冷却:系统废冷或采用FREECOOLING设备,冬季利用室外较低环境温度,压缩机部分或0负荷运行,依然得到工艺冷冻水。
系统废热或高端热泵热水机
实现一份电能源输入,多份冷热能源利用
ICU、洁净手术部空调—四管制空调技术
同时需要冷热量场合的冷热源方式
传统概念的方式:
缺点:
两套设备,系统复杂,操作难度高,维护量大。
系统能耗高,两套系统,两份能耗,运行费用高。
设备数量多,投入高,占用机房面积大。
ICU、洁净手术部空调—四管制空调技术
全新的冷热源一体解决方案
四管制多功能热泵机组
集冷热源于一体,一台机组四个接管
两个冷冻水进出口,两为热水进出口
冷、热自动平衡,实现0~%独立调节
ICU、洁净手术部空调—四管制空调技术
产品特点
1.同时利用制冷循环的冷热端,高效节能;
2.空调系统大为简化,占地面积小,可以有效减少甚至取消锅炉;
3.机组自适应智能、动态平衡冷量、热量需求。
ICU、洁净手术部空调—四管制空调技术
年,行业首台四管制多功能热泵在意大利克莱门特公司设计、制造并推出。
设计思想:
充分应用制冷循环的蒸发侧和冷凝侧。
ICU、洁净手术部空调—四管制空调技术
TER
综合能效
机组同时提供冷冻水和热水时,实际效率为制冷和制热效率的综合
TER综合能效在冷热需求平衡时达到最大值
洁净空调系统
洁净空调空气处理过程:
C→L制冷除湿L→O加热状态是一个冷热相互抵消的过程
主机:
常规的做法:
1、加热为电加热器,能效比小于1;
2、制冷为冷水机。能效比约4.5。
规范推荐的做法:
优先选择四管制冷热水机组--能量提升机,
一台机组同时产生冷水用于制冷除湿,热水
用于加热。一份电能两份(冷、热水)
综合能效高达8。
产品发展
空气源四管制冷热水机组原理(水地源可选)
需冷量多热量少
需冷量少热量多
1组蒸发器(冷冻水)
1组冷凝器(热水)
1组平衡换热器(根据需要具为蒸发器和冷凝器)
具有很强的冷热平衡能力
夏季模式
冬季模式
1组蒸发器
2组冷凝器
不具备冷热平衡能力
四管制和热泵热回收机组的区别
四管制多功能热泵体现了能量的综合利用
机组同时制冷和制热,冷、热量根据用户需求自动调节,通过表冷器和空气换热实现能量平衡。
夏季热回收,冬季冷回收。
热回收机组仅为热量回收
机组夏季主回路制冷,冬季主回路制热,冬、夏季需手动切换
仅夏季可以热回收
适用环境温度范围
热泵热回收机组用于四管制系统缺陷:
1、冷热量不能连续提供,冷热平衡差
2、冬季使用机组经常保护,需要人工复位才能继续工作
提醒:不能用热泵热回收机组替代四管制冷热水机组(能量提升机)
四管制/六管制热泵用户案例
案例:医院术中核磁共振手术室改造
项目概况:
手术室面积平方米
一台HRAN-Q-B-X四管制多功能热泵满足洁净空调需求,拆除了原有的锅炉和冷水系统。
制冷量.9kW,热回收量.6kW。
项目已稳定运行9年,智能控制,无人值守。
能量综合利用效率((制冷量+热回收量)/输入功率):7.59
传统电加热耗电功率kW
传统水冷机耗电功率42.2kW+13kW
传统系统总耗电量.2kW,四管制多功能热泵的节能率高达80%以上。
年医院23间手术室改造
增加CSRAN-Q-B-Y2台四管制多功能热泵机组
单台制冷量.8kW,热回收量kW
同时备份了核磁共振手术室,提高了运行的安全性。
北院:ERACSE-Q-B4台
临床医学中心(闵行区):末端(净化型风机盘管)
四管制/六管制热泵用户案例
医院
一期内科综合楼百级层流病房10间,CSRAN-Q-SL-Y2台
二期手术室36间及ICU,静配中心等,CSRAN-Q-Y4台
医院
东院:
CSRAN-B-Y-A1台
CSRAN-B-Y-R-B1台
CSRH-Y-R-Y1台
西院:
CSRAN2-Q-B-X2台(手术室改造)
ERACSE-N-B3台
ERACSE-Q-B2台(年新建医技楼)
医院
总院:
FOCSWATER2-R2台
青浦分院:
CSRAN-Q-B-X2台
AQS-Q-B2台
AQS-D-B2台
医院
CSRAN-HT3台
ERACSC-N-SL2台
CSRAN--HT3台
CSRAN-Q-B1台
ERACSC-B1台
医院
南院:
CSRAN-HL-X5台
CSRAN-HL-X4台
CSRAN-Q-HL-X3台
CSRAN-HL-X2台
CSRAN-Q-HL-X1台
CSRAT-B-Y1台
东院:
CSRAN-Q-B-Y2台
东院七号楼:
AQS-Q-B2台
医院工艺型制冷高效节能技术
全年需要制冷---低温环境制冷是一种能力
标准GBT.1-蒸气压缩循环冷水(热泵)机组第1部分工业或商业用及类似用途的冷水(热泵)机组中规定的制冷时的环境温度范围为21~43℃
行业其他厂家的常规制冷机组的制冷运行的环境温度在15℃以上
低温环境制冷
普通风冷冷水机组运行的最低环境温度是+15度
环境温度低的情况采用自然冷却(-FC)是最好的选择
医院洁净手术部工艺冷冻水技术
工艺型空调:全年制冷
传统:风冷冷水机组
缺点:浪费热量,冬季压缩机运行能耗大
建议:
1、采用FREECOOLING设备,冬季利用室外较低环境温度,压缩机部分或0负荷运行,依然得到工艺冷冻水。
2、四管制冷热水机组--能量提升机,免费回收热量供其他区域的采暖或者卫生热水。
FREECOOLING技术节能解决方案
冬季或过渡季节利用天然冷源的自然冷却技术
FREECOOLING机组的在三种不同气温情况下的运行模式:
A夏季、气温高于设定回水温度,以普通冷水机组模式制冷运行
B过渡季节室外气温稍低于设定回水温度,自然冷却预冷,机组制冷运行
C冬季、室外气温低于设定回水温度(10℃温差),全部自然冷却运行
Freecooling自然冷却免费取冷
FREECOOLING技术节能解决方案:
FREECOOLING的实现方式
——夏季常规制冷运行
FREECOOLING的实现方式
——过渡季freecooling预冷运行
春秋和晚上,当环境温度比冷冻水回水温度低两度或以上时,开启FREECOOLING自然冷却预冷冷冻水,预冷时为自然冷却,无压缩机功耗,自然冷却不够的,再由常规压缩制冷接力(有压缩功耗部分)
FREECOOLING的实现方式
——冬季,全部自然冷却
冬季,当环境温度达到比冷冻水回水温度低10度或以上时,完全FREECOOLING自然冷却冷却冷冻水,完全无压缩机功耗部分,仅有少量风扇电耗
FREECOOLING的实现方式
——载冷剂类型
非防冻液载冷剂
防冻液载冷剂
自然冷却机组与普通风冷单冷机组能耗对比
可利用的自然冷却的小时数越多,节能性越高
医院洁净手术部卫生热水
蓝天工程,电能替代
热泵成为供暖、供热锅炉替代的首选
世界卫生组织推荐:“医院给水应高于60℃储存,至少在50℃下循环”
美国ASHRAE杂志年9月号(P46):“在医疗卫生设施中,包括护理部,热水应在等于或高于60℃储存,在需要循环的场合,回水至少在51℃”其目的是保证蓄水温度不利于肺炎双球菌的生长。
国标GB-要求:
10.2.2洁净手术部内的盥洗室设备应同时设置冷热水系统;当由储存设备供热水时,水温不应低于60℃;当设置循环系统时,循环水温应大于等于50℃。
医院卫生热水
——高端风冷热泵热水机
克莱门特开发新型HFCa机组对环境无破坏,符合低碳的市场需求
喷气增焓技术(EVI)
温度应用范围
单台机组kW
多台机组通过专门控制器统一控制替代热水锅炉
医院卫生热水
——高端风冷热泵热水机实例
医院
ERACSE-N-B4台
ERACSE-N-R-B3台
ERACSE-Q-B2台
ATW-B1台(卫生热水)
ATW-B6台(卫生热水)
ATW-B2台(卫生热水)
热回收技术
INTEGRA+2P专利产品(6管制机组)
INTEGRA+2P
应用场合:
任何需求冷热和卫生热水的场所
医院
宾馆酒店洗衣房、洗浴和保健中心
工艺制造工艺过程
INTEGRA优势
冷热一体机
以一代二:减少机房面积
系统简化
简化系统,无供热锅炉,无燃气管道、无烟囱
运维管理简化
运维管理数量减半,提供电力即可
自动适应建筑物冷热需求
设备无冬夏季切换,通过智能化控制,机组自动适应建筑物冷热负荷实际需要
整体效率
和传统的系统相比综合效率提高60%
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