醫(yī)療建筑的電氣與照明節(jié)能研究

張 瀚

壽光市人民醫(yī)院 山東 壽光 262700

引言

能源浪費目前在我們國家仍然是一個不容忽視的問題,夏天開空調蓋棉被,大白天開著燈等等現(xiàn)象都造成能源的浪費,科技部印制的《全民節(jié)能減排手冊》稱,如果全國的戶外景觀燈(共約600萬千瓦)在午夜至凌晨時段及時熄滅,那么每年可節(jié)電88億度,相應減排二氧化碳846萬噸;夏天如果全國1.5億臺空調在國家提倡的26℃基礎上調高1℃,那么每年可節(jié)電約33億度,減排二氧化碳317萬噸。醫(yī)院中電氣設備繁多,照明用電更不用說,為響應國家號召,應該做好節(jié)能工作。

1 醫(yī)院用電現(xiàn)狀

由于醫(yī)院的特殊性,醫(yī)院用電的基本要求就是質量高,可靠性強,對此,醫(yī)院一級負荷部門采用兩路供電系統(tǒng),一路與市電相連,一路是備用電,當市電斷電時,采用備用供電系統(tǒng);而目前醫(yī)院中用電負荷白天就是大型醫(yī)療設備,空調,照明燈,夜晚主要是空調,照明。相關設備用電量占總用電量的分布為,白天照明占20%,空調占40%,醫(yī)療電氣設備占25%,電梯占10%,夜晚照明占30%,空調占40%,醫(yī)療電氣設備占15%,電梯占10%。

2 節(jié)能措施研究

1)選擇節(jié)能型設備。醫(yī)院設備包括電氣設備和建筑設備,電氣設備一般指醫(yī)院中的醫(yī)療電氣設備,在選用電氣設備時,要選用環(huán)保,低損耗,節(jié)能型的;而醫(yī)院建筑設備包括空調,給排水設備等,而在這些設備中,空調系統(tǒng)設備用電量占到了40%,因此有必要對空調系統(tǒng)做節(jié)能控制,采用的措施可以是選用高效節(jié)能的空調系統(tǒng),也可以使用智能軟件系統(tǒng)對其用電情況進行監(jiān)控,根據(jù)實時溫度調節(jié)空調的溫度,使其保持在最省電的26°C。此外,采用科學管理的方法也可以使電氣設備達到節(jié)能的目的,根據(jù)實際需要提供適宜的能量,如熱量,冷氣等,這就需要借助現(xiàn)代化的控制工具,如智能電氣設備管理裝置,它可以根據(jù)設定值自動調節(jié),按需供應,提高設備利用率。

醫(yī)院照明燈,在滿足照明需求的情況下選擇高效節(jié)能燈或者LED燈等,表1為醫(yī)院不同區(qū)域照明要求[1],根據(jù)要求可以對不同區(qū)域采用不同光源照明,例如在醫(yī)生辦公室,會診室,會議室,護士站等相對封閉區(qū)域的照明可以使用熒光燈作為光源;在門診大廳,走廊,候診區(qū)等公共區(qū)域可以使用高效節(jié)能燈作為光源;在廁所,樓梯間,地下車庫,儲物間等人員并不是很密集的區(qū)域可以采用聲控燈或者光控燈等作為照明。此外室外區(qū)域例如地上停車場可以采用LED燈作為光源。醫(yī)院室外主干道照明用燈可以采用太陽能燈節(jié)約電能。在選擇照明用具時,同類的光源應選擇光效高的在同樣照明環(huán)境區(qū)域,光效高的可以使用更少數(shù)量的燈具就能滿足光照要求。在選擇高效燈具時盡量選擇品牌的,質量有保證,可以減少后期燈具維護費用[5]。

表1 醫(yī)院照明功率密度指標

有的醫(yī)院為了好看會在建筑外圍安裝裝飾燈,從創(chuàng)建資源節(jié)約型社會的目標出發(fā),除非必要如高層建筑要在樓頂安裝航標障礙燈,盡量不要安裝裝飾性燈。

2)供配電系統(tǒng)設計要合理。對于要建的醫(yī)療建筑,在設計供配電系統(tǒng)時,要注意采用節(jié)能措施,良好的節(jié)能措施,對于供配電系統(tǒng)來說,可以極大的降低醫(yī)院的電能消耗以及供配電過程中的損耗。例如在安裝變壓器時,要根據(jù)醫(yī)院的實際負荷需要選取變壓器容量,這樣可以減少線路中的損耗。

同時由于在配電系統(tǒng)中變壓器作為主要電氣設備,它既是電源設備同時也是耗能設備,并且由于它的特殊性,除非檢修或者出現(xiàn)故障否則變壓器一旦投入運行就將持續(xù)運行,它的耗能還是非常大的,所以在選擇變壓器時,除了容量要合適還要選擇自身功耗低節(jié)能環(huán)保型的,目前市場上的這樣的變壓器型號有很多,例如SCB10系列變壓器,相比于傳統(tǒng)變壓器該型號變壓器損耗低,噪音低,且比9系列負載損耗減小了10%。變壓器接法最好采用星型三角形連接,這樣可以減少負載電流中的3倍次諧波[4]。

同時在供配電系統(tǒng)中,還存在大量的無功功率,這些無功功率是因為負載中存在的電容,電感造成的,無功功率會導致電流增大和視在功率增加,導致供電容量增加,線路損耗增加,同時無功功率還會使線路壓降增大,沖擊性無功功率還會使電壓劇烈波動,在供電系統(tǒng)中增加功率因數(shù)校正裝置,可以提高有功功率減少無功功率,提高供電設備的供電能力。也可以在供配電系統(tǒng)中設置靜止無功補償裝置(SVC)如晶閘管控制電抗器,晶閘管投切電容器以及這兩者的組合等,提高對配電系統(tǒng)的補償[2]。

3)合理選擇電機。醫(yī)院中的一級負荷場所有備用電,備用電往往用柴油機組發(fā)電,在選擇柴油機時要注意選擇發(fā)電效率高,噪音小的柴油機。有的設備需要用電機帶動,選擇時要選擇新型的效率高的異步電動機,這樣可以減少電能損耗,同時還要注意設備的配套電動機在運行時要防止輕載運行的情況,電動機輕載會造成電動機功率因數(shù)非常低,造成電能的大量損耗;而輕載在實際中往往又很難控制,所以在選擇時要選擇比所帶負載略大一些的電動機例如實際情況

1.5-2倍左右實際容量的電機,這樣既可以防止電壓波動使得電機超載情況的發(fā)生,還可以在電機輕載時,功率損耗不至于過大[3]。

3 結論

隨著全世界能源越來越緊張,創(chuàng)建能源節(jié)約型社會是我們每個人的責任,醫(yī)院是特殊的服務型場所,用電量很大卻也是必須的,再這樣的情況下,把能源用到最合理的地方減少能源浪費就變得非常重要,以上的節(jié)能措施希望可以對醫(yī)院能源浪費問題得到緩解。