某醫(yī)院病房樓溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

劉玉旺

【摘要】由于醫(yī)院建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的提高、新的醫(yī)療技術(shù)對室內(nèi)環(huán)境的要求不斷提高，以及醫(yī)院環(huán)境舒適性的不斷提升，醫(yī)院建筑已經(jīng)成為單位面積能耗最大的公共建筑之一。溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的提出在一定程度上可以有效地解決醫(yī)院空調(diào)空氣品質(zhì)控制的問題.THIC空調(diào)系統(tǒng)的基本原理是：新風(fēng)獨(dú)立承擔(dān)室內(nèi)所有的濕負(fù)荷，這樣末端的風(fēng)機(jī)盤管為干工況運(yùn)行，并且可以用15℃左右的高溫冷水控制室內(nèi)溫度，實(shí)現(xiàn)溫度、濕度的獨(dú)立控制。

【關(guān)鍵詞】溫濕度獨(dú)立控制;病房樓;溶液調(diào)濕機(jī)

1、項目簡介

本工程設(shè)計對象為綜合醫(yī)院的病房樓，位于聊城某地，總建筑面積47367.21m2，其中病房樓為醫(yī)院塔樓部分的3-14層.

2、設(shè)計參數(shù)選取

2.1空調(diào)室外設(shè)計參數(shù)

該建筑地處北緯36.27°，東經(jīng)115.58°.

2.2空調(diào)室內(nèi)設(shè)計參數(shù)

根據(jù)《綜合醫(yī)院建筑設(shè)計規(guī)范》（JGJ49-88）的相關(guān)規(guī)定，室內(nèi)設(shè)計參數(shù)如下表1所示.

2.3人員及設(shè)備作息時間

參考相關(guān)調(diào)研以及工程數(shù)據(jù)，設(shè)定各種房間在全年每日的逐時作息情況.各類房間作息情況見表2.

3、溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方案

THIC空調(diào)系統(tǒng)方案原理：夏季通過高溫冷水機(jī)組通過分集水器向病房和溶液調(diào)濕機(jī)供冷，同時由冷卻塔提供冷卻水.冬季采用板式換熱器從熱力管網(wǎng)取熱，向病房供熱.病房中采用干式盤管調(diào)室內(nèi)溫度.新風(fēng)通過溶液調(diào)濕機(jī)調(diào)節(jié)濕度，進(jìn)而調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度，溶液調(diào)濕機(jī)的調(diào)濕能力可通過熱泵進(jìn)行再生.

3.1冷熱源

本項目THIC空調(diào)系統(tǒng)冷熱源采用高溫冷水機(jī)組+集中供熱的方式.新風(fēng)采用熱泵驅(qū)動的溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組.根據(jù)動態(tài)負(fù)荷計算結(jié)果，病房樓THIC空調(diào)系統(tǒng)的高溫冷水機(jī)組提供的總冷負(fù)荷為1494.4kw，選用3臺螺桿式高溫冷水機(jī)組，供回水溫度17/21℃，冬季熱負(fù)荷為1344.2kw，集中供熱水溫85/60℃，經(jīng)過板式換熱器二次網(wǎng)供回水溫度為60/50℃.空調(diào)水系統(tǒng)采用一級泵壓差旁通控制變流量系統(tǒng)，在制冷系統(tǒng)分集水器的旁通管上設(shè)置壓差控制電動閥，空調(diào)末端回水管上設(shè)置壓差控制電動兩通閥.當(dāng)空調(diào)負(fù)荷發(fā)生變化時，自動調(diào)節(jié)末端電動兩通閥及分集水器旁通閥的開度，從而調(diào)節(jié)空調(diào)末端冷水的流量及分集水器旁通管流量，但制冷機(jī)處流量保持恒定.

3.2風(fēng)系統(tǒng)

風(fēng)系統(tǒng)中送風(fēng)采用干式風(fēng)機(jī)盤管+獨(dú)立新風(fēng)方式，排風(fēng)采用單獨(dú)排放方式，保證室內(nèi)空氣衛(wèi)生.夏季，新風(fēng)先經(jīng)過高溫冷水預(yù)冷，再進(jìn)入溶液調(diào)濕單元獨(dú)立除濕至新風(fēng)送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，送入室內(nèi).溶液除濕單元自帶熱泵系統(tǒng)，熱泵循環(huán)的制冷量用在溶液除濕單元以降低溶液溫度，提高溶液除濕能力;冷凝器排熱量用在溶液再生單元以提高溶液溫度，濃縮再生溶液.新風(fēng)送風(fēng)溫度設(shè)為18℃，承擔(dān)了新風(fēng)負(fù)荷、室內(nèi)濕負(fù)荷與部分室內(nèi)顯熱負(fù)荷.新風(fēng)機(jī)每層設(shè)置1臺，根據(jù)各層負(fù)荷配置。冬季新風(fēng)機(jī)組不開啟熱泵系統(tǒng)，表冷器中通入熱水轉(zhuǎn)換為加熱器，利用外界提供的熱水（60/50℃）實(shí)現(xiàn)對新風(fēng)的加熱加濕.空調(diào)末端選用干式風(fēng)機(jī)盤管，通入高溫冷水，不產(chǎn)生冷凝水，防止細(xì)菌滋生.排風(fēng)采用獨(dú)立排風(fēng)系統(tǒng)，可根據(jù)室內(nèi)空氣品質(zhì)進(jìn)行自動調(diào)節(jié).

4、全年運(yùn)行方案

4.1夏季運(yùn)行方案

由于溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)采用高溫冷源提供冷量，水溫為17/21℃，本項目冷源采用帶冷卻塔的高溫冷水機(jī)組，夏季冷水機(jī)組運(yùn)行，一部分冷水用于消除室內(nèi)顯熱，另一部分用于新風(fēng)的預(yù)冷.新風(fēng)經(jīng)預(yù)冷段（外界提供高溫冷水17/21℃）降溫除濕后，再進(jìn)入溶液除濕單元進(jìn)一步除濕，達(dá)到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn).溶液在除濕過程中吸收水分稀釋，進(jìn)入再生單元用新風(fēng)再生，再生后的溶液進(jìn)入除濕單元，循環(huán)利用.機(jī)組自帶熱泵系統(tǒng)，冷量用于降低除濕單元溶液溫度以提高除濕能力，冷凝熱用于再生單元濃縮再生溶液.4.2冬季運(yùn)行方案

本項目可直接利用集中供熱熱水實(shí)現(xiàn)建筑冬季溫度控制的要求，室內(nèi)末端與夏季共用一套末端裝置.由于塔樓用溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的部分內(nèi)區(qū)空間太小，占總面積的6.9%，所以無法單獨(dú)為其進(jìn)行系統(tǒng)分區(qū)，所以塔樓部分內(nèi)外區(qū)不單獨(dú)分開.干式風(fēng)機(jī)盤管通入熱水，變夏季工況為冬季供熱工況繼續(xù)維持室溫.熱泵系統(tǒng)不運(yùn)行，利用外界提供的熱水（60/50℃）實(shí)現(xiàn)對新風(fēng)的加熱加濕.新風(fēng)經(jīng)加熱盤管預(yù)熱后進(jìn)入溶液調(diào)濕單元加濕至送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn).

4.3過渡季運(yùn)行方案

溫濕度獨(dú)立控制在室內(nèi)環(huán)境控制過程中，優(yōu)先考慮被動方式，盡量采用自然手段維持舒適的室內(nèi)熱濕環(huán)境.過渡季節(jié)可利用自然通風(fēng)帶走余熱、余濕，縮短主動式空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行時間.在利用自然通風(fēng)排除室內(nèi)余濕時，應(yīng)對自然通風(fēng)量與排除室內(nèi)余濕需求的風(fēng)量進(jìn)行校核.若自然通風(fēng)量不能滿足排除室內(nèi)余濕的風(fēng)量要求，就需要通過主動式的濕度控制系統(tǒng)來滿足余濕排除需求.自然通風(fēng)采用以下運(yùn)行模式：1）當(dāng)室外溫度和含濕量均低于室內(nèi)狀態(tài)時，可以直接采用自然通風(fēng)來解決建筑的排熱排濕;2）當(dāng)室外溫度高于室內(nèi)溫度、但含濕量低于室內(nèi)含濕量時，可以利用自然通風(fēng)排除室內(nèi)余濕，再利用顯熱末端裝置控制室內(nèi)溫度;3）當(dāng)室外含濕量高于室內(nèi)含濕量時，關(guān)閉自然通風(fēng)，被動方式已不能滿足熱濕環(huán)境調(diào)控需求，需采用主動式空調(diào)系統(tǒng)解決室內(nèi)空調(diào)要求.

結(jié)論：

（1）溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)對溫度與濕度兩套獨(dú)立的空調(diào)控制系統(tǒng)所采用，分別控制、調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度與濕度，從而使不同時刻熱濕比不斷變化的要求所滿足，將常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)中難以同時滿足溫、濕度參數(shù)的要求不斷克服，精準(zhǔn)地控制房間內(nèi)的溫度與濕度.

（2）考慮到醫(yī)院的特殊性，醫(yī)院濕度的控制至關(guān)重要.傳統(tǒng)的冷凝除濕方式，不可避免的存在熱濕統(tǒng)一處理、冷熱抵消及除濕加濕抵消造成的損失.使用溫濕度獨(dú)立控制（干式風(fēng)機(jī)盤管+溶液調(diào)濕處理機(jī)組）同時可以避免病房內(nèi)潮濕表面的存在，減少細(xì)菌的滋生.

參考文獻(xiàn)：

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