醫(yī)院門診凈化空調(diào)系統(tǒng)具備負荷大、負荷平穩(wěn)、換氣量由潔凈度明確、溫濕度控制規(guī)定等優(yōu)點。傳統(tǒng)凈化空調(diào)系統(tǒng)是一種送風系統(tǒng)軟件。為了降低溫度濕度，排風必須通過表層冷卻塔再度加溫，造成一定的能量損耗。為降低醫(yī)院門診凈化空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗，可以用熱管換熱器急冷混和氣路，加熱表層冷卻塔后超低溫氣路，從而降低再熱能源消耗。本文從某Ⅰ級清潔手術(shù)室(規(guī)格5.7 ｍ×7.以5m為例子，對回風力發(fā)電再熱系統(tǒng)及熱管換熱器輔助電加熱空調(diào)機組的能源消耗展開了數(shù)據(jù)分析。

  熱管工作中原理和技術(shù)特性

  熱管由揮發(fā)段、絕緣層段和冷疑段構(gòu)成，它的結(jié)構(gòu)如下圖1所顯示。當熱管的一端遇熱后，吸液芯里的液態(tài)消化吸收外部發(fā)熱量快速氣化，在細微壓力差下流入熱管的另一端，向大眾釋放熱能后冷疑變成液態(tài)，液態(tài)憑借貼壁金屬絲網(wǎng)的孔狀抽吸附力返回加溫段，并重新遇熱氣化。發(fā)熱量從熱管的一端傳達到另一端。因為熱管選用蒸汽參數(shù)改變熱傳導，內(nèi)部結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)小，具備傳熱能大、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性好一點的特性。

  清潔手術(shù)室空調(diào)機組方式及能耗分析

  醫(yī)院門診清潔手術(shù)室分成4級，不同等級清潔手術(shù)室結(jié)構(gòu)參數(shù)不一樣，以某一級清潔手術(shù)室為例子，其主要參數(shù)見表1所顯示。

  (1)手術(shù)室負荷剖析

  手術(shù)室中央空調(diào)負荷主要包含工作人員負荷、照明燈具負荷、機器設備負荷、排架結(jié)構(gòu)負荷、手術(shù)室濕表層散濕所形成的汽化熱負荷和新風系統(tǒng)負荷。

  各層次的手術(shù)室總數(shù)不一樣，輕體力勞動和極輕體力勞動的總數(shù)比例是1:2，集群式指數(shù)為0.92值，手術(shù)室溫24℃熱溫負荷為67.6W/人，散濕量118.5ｇ／（人·ｈ）。

  依據(jù)GB50034-2013《建筑照明設計規(guī)范》照明燈具750lx，組裝輸出功率等同于25W/m2，照明燈具制熱量大約為20W/m2。

  手術(shù)室機器設備負荷一般按醫(yī)院門診提供的資料或系數(shù)法測算。因為手術(shù)室熱負荷的不穩(wěn)定性，憑經(jīng)驗 配備功 率與 計 算 取 值 如 表 ２ 所顯示。Ⅰ，Ⅱ一般來說，手術(shù)室也可以根據(jù)表2中所有測算值乘于0.8的同時使用系數(shù)，Ⅲ，Ⅳ手術(shù)室的指數(shù)為0.6。

  因為手術(shù)室一般坐落于內(nèi)區(qū)，排架結(jié)構(gòu)負荷小，忽略不計。

  手術(shù)室體濕表層的尺寸因手術(shù)類型而不同。根據(jù)國家參考文獻數(shù)據(jù)信息，濕面積為0.7m2，外表溫度40 ℃。經(jīng)測算，手術(shù)室濕表層環(huán)境濕度為1022.所產(chǎn)生的汽化熱負荷為3g/h688.6Ｗ。

  該Ⅰ手術(shù)室負荷統(tǒng)計分析如表3。

  (2)手術(shù)室排風量

  依據(jù)手術(shù)室的排風量GB《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》第4條.0.1條同榜7.2.測算各個手術(shù)室自然通風頻率和正壓送風口總面積的需求。針對Ⅰ依據(jù)規(guī)范標準，水準手術(shù)室的最小正壓送風口面積約6.24ｍ２，手術(shù)臺上工作臺面相對高度橫截面平均風速為0.20～0.25m/s，憑經(jīng)驗，通風口風力應是0.4m/s，總送排風量約9000m3/h。

  依照規(guī)范標準，Ⅰ最少排風量為15~20m3/m2·取20m3/(m2)·h)，手術(shù)室排風量LX 為855ｍ３／ｈ。

  (3)手術(shù)室空氣處理及能源消耗的挑選

  研究發(fā)現(xiàn)，中央空調(diào)環(huán)境里圍內(nèi)的溫度轉(zhuǎn)變對微生物生存力和毒副作用危害不顯眼，空氣濕度是決定微生物菌種繁育的關(guān)鍵因素。因而，與傳統(tǒng)舒適空調(diào)系統(tǒng)軟件不一樣，清潔手術(shù)室空調(diào)機組選用環(huán)境濕度優(yōu)先選擇、溫濕度控制的控制方法。

  如果要操縱室溫，房間內(nèi)空氣濕度會在房間里熱濕負荷發(fā)生變化時飄移，不益于微生物控制。因為手術(shù)室熱負荷變化較大，濕負荷比較穩(wěn)定，房間內(nèi)排風狀態(tài)點應當由排風量和濕負荷明確，室溫應當通過再熱控制?，F(xiàn)階段，電再熱是工程項目常用的。

  在傳統(tǒng)一次回風系統(tǒng)內(nèi)，高環(huán)境濕度新風系統(tǒng)與送風的組合有益于送風中微生物繁育。因而，依據(jù)GB5033-2013年《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》，清潔手術(shù)室的新鮮空氣一般集中統(tǒng)一處理后送進手術(shù)室，清新空氣需要解決到小于房間內(nèi)狀態(tài)點的狀態(tài)點，以減輕房間內(nèi)負荷。

  新風系統(tǒng)的最佳處理方式應帶去房間內(nèi)濕負荷，承擔手術(shù)室能量循環(huán)發(fā)電機組只解決房間內(nèi)熱負荷。但該方案的新風需要解決到熱濕比線和設備漏點的相交點，甚至更低溫度。以以上Ⅰ以手術(shù)室為例子，新風系統(tǒng)需要解決到9℃以下屬于常見的7 ℃／12 ℃供地暖管間距難以實現(xiàn)。因而一般將新風系統(tǒng)集中統(tǒng)一處理到房間內(nèi)漏點情況，手術(shù)室的房間濕負荷由循環(huán)系統(tǒng)發(fā)電機組負責管理。

  循環(huán)系統(tǒng)發(fā)電機組的處理方式可以分為二次回風（如圖2）和一次回風（如圖3）。一次回風處理辦法為：將新風系統(tǒng)解決到房間內(nèi)漏點L1 循環(huán)系統(tǒng)發(fā)電機組點之后，將送風與C混和 點，隨后解決到L2 點，再熱排風狀態(tài)點 Ｏ。

  二次回風更節(jié)能，新風系統(tǒng)集中統(tǒng)一處理到L1 內(nèi)循環(huán)單獨解決到L2 與二次回風混和 點，再將清新空氣混和到排風點O。在具體施工中，二次回風閥調(diào)節(jié)排風狀態(tài)點 Ｏ 難以進行，因此在項目中運用偏少。

  因而，本文從一次回風為例子，探討了清潔手術(shù)室的能源消耗。Ⅰ針對一級手術(shù)室，為了實現(xiàn)排風點，排風必須在表冷卻塔冷后再加溫，白白浪費更多電力能源。但此系統(tǒng)簡易，易于控制。計算表冷卻塔空調(diào)制冷量QC 電加熱器量QR 分別是27.27，25.54ｋＷ。

  熱管換熱器在清潔手術(shù)室空調(diào)機組中的運用

  為了降低清潔手術(shù)室一次回風全面的能源消耗，在循環(huán)系統(tǒng)發(fā)電機組翅片換熱器兩邊組裝熱管換熱器，組裝電路原理圖如圖4。熱管傳熱 裝置的 揮發(fā) 段 置 于 表 冷 器 翅片換熱器后邊配有冷疑段。新風系統(tǒng)與回風混合過濾后，先通過熱管換熱器的揮發(fā)段，內(nèi)部蒸汽參數(shù)揮發(fā)消化吸收氣體發(fā)熱量，急冷排風。急冷排風根據(jù)表層冷卻塔制冷去濕，根據(jù)熱管換熱器冷疑段，熱管內(nèi)蒸汽參數(shù)冷疑放熱反應，排風加熱。再通過空調(diào)機組的電加熱器段，進一步加熱至排風點，送進屋子。

  熱管換熱器在所有加工過程中，運用翅片換熱器兩邊的溫度差，對排風開展急冷和加熱，能降低翅片換熱器的功率和電加熱器得再發(fā)熱量。因為熱管換熱器為熱溫傳熱，排風絕對濕度始終不變，也不會影響房間內(nèi)空氣濕度的調(diào)整。但是由于熱管換熱器為處于被動傳熱，加熱后氣體無法滿足排風狀態(tài)點的需求，熱交換器后輔助電加熱，調(diào)節(jié)排風主要參數(shù)，達到手術(shù)室的需求。

  (1)帶熱管換熱器空調(diào)機組處理方式剖析

  如下圖5所顯示，新風系統(tǒng)(L1) 點)和送風(N 點)與C混和 點，先經(jīng)熱管換熱器急冷至Ｃ１ 點，再由翅片換熱器解決到設備漏點L2。熱管換熱器加熱 Ｌ３ 點熱得排風狀態(tài)點O，隨后送進房間內(nèi)。與 一 次 回 風 相 熱管換熱器的環(huán)保節(jié)能通常是C-C1 L2-L3的急冷量與預發(fā)熱量。需注意，熱管換熱器會增加空調(diào)機組的摩擦阻力，進而增加風機能源消耗。因而，熱管換熱器的節(jié)能環(huán)保應充分考慮冷熱交替和離心風機阻力的增加。

  在同一條件下，熱管換熱器的傳熱特點受管排數(shù)、蒸汽參數(shù)種類和管排原材料的危害。在本例中挑選常見的 Ｒ４１０Ａ 以空調(diào)銅管鋁傳熱管、熱鍍鋅架構(gòu)為材料，探討不一樣管排數(shù)下的傳熱和阻礙，數(shù)值見表4所顯示。

  (2)節(jié)能潛力剖析

  由表4能夠得知，增加管路列數(shù)能夠增加換熱量，從而降低電加熱器再發(fā)熱量與表冷卻塔空調(diào)制冷量。但是隨著管路列數(shù)的增加和阻力的相對應增加，風扇的輸出功率將進一步增加。充分考慮表冷卻塔、電加熱器和風機耗能的增加，測算熱管換熱器的環(huán)保節(jié)能種類（1）。

  (1)，(2)中 ΔＱ 為熱管換熱器環(huán)保節(jié)能，kW；ΔQR降低再發(fā)熱量，kW；ΔＱＣ 翅片換熱器空調(diào)制冷量降低，相當于再發(fā)熱量降低，kW；COPz 為空調(diào)機組綜合性COP，取3.0；ΔＱＦ kW增加離心風機能源消耗；Δｐ Pa；η取60%的風機效率。

  不一樣管排數(shù)字的節(jié)能量見表5所顯示。當熱管換熱器的管排數(shù)增加時，熱管列數(shù)增加 管 的 換 熱 能 力 增加、加熱和急冷量，更有助于減少表層冷卻塔的功率和電加熱裝置得再發(fā)熱量。與此同時，管路列數(shù)的增加也會導致阻力的增加，隨后增加風扇的工作壓力，相對應的風扇能源消耗還會增加。一般來說，管路列數(shù)的增加會增加總環(huán)保節(jié)能。

  從增加離心風機能源消耗與減少致冷和再熱能源消耗比例來說，當管路列數(shù)越多時，占比也就越大。說明，伴隨著管路列數(shù)的增加，離心風機功能損耗的增加超過環(huán)保的增加，但熱管的環(huán)保節(jié)能高效率減少。增加管路列數(shù)將產(chǎn)生更高原始項目投資，因而必須明確熱管換熱器管路列數(shù)的相對值。

  為非常不一樣管排數(shù)字的合理性，將潔凈空調(diào)的使用時間界定為08:00-20:00，由 于 新 風 將 集 中 解決到Ｌ１ 因而，戶外氣象參數(shù)并對運作影響較小，熱管年環(huán)保節(jié)能乘于時長。依據(jù)上海市電費標準，測算靜態(tài)投資回收期(0.752元／（ｋＷ·測算節(jié)約的水電費為基準。由表6能夠得知，伴隨著管排數(shù)字的增加，節(jié)約的水電費也隨之增加，但是由于原始投入的增加，靜態(tài)投資回收期也會隨著管排數(shù)字的增加而增加。

  結(jié)果

  1)在清潔手術(shù)室一次回風空調(diào)機組中，熱管換熱器環(huán)保節(jié)能超過摩擦阻力增加。

  2）當熱管換熱器的管排數(shù)增加時，熱管的傳熱水平提高，更有助于減少表層冷卻塔的功率和電加熱裝置得再發(fā)熱量。與此同時，管排數(shù)字的增加會增加摩擦阻力，增加相對應風機能源消耗。一般來說，管排數(shù)字的增加會增加總環(huán)保節(jié)能。

  3）伴隨著管路列數(shù)的增加，離心風機功能損耗的增加速度更快于環(huán)保節(jié)能。離心風機能源消耗與減少致冷再熱能源消耗比例越多，熱管的環(huán)保節(jié)能高效率越低。

  4)管排數(shù)增加，對應的原始項目投資還會增加，靜態(tài)投資回收期也會隨之增加。

  5）值得注意的是，對需要快速降溫的手術(shù)室，熱管換熱器將會成為快速降溫的摩擦阻力。對于此類手術(shù)室，是不是應用熱管傳熱設備必須進一步的邏輯分析與經(jīng)濟較為。