空調(diào)余熱回收改造研究與應用

楊玉晶 何曉暉

【摘要】? ? 在我院放射科，CT機、核磁共振等機組的室外機都放置新門急診大樓-2樓機房內(nèi)，機房內(nèi)環(huán)境封閉、通風條件差，年平均溫度在40℃左右，夏季環(huán)境最高溫超過45℃，非常不利于機組外機的運行，導致設備運行效果差，機組工作效率低。從節(jié)能降耗的理念出發(fā)，為了改善設備運行環(huán)境，我院創(chuàng)新性的采用了設備余熱回用的技術手段，將我院放射科現(xiàn)有CT、核磁共振等機組工作時所產(chǎn)生的熱量，使用空氣源熱泵將其回收，最終將該熱量用于制取我院生活用水，達到能源回收的目的。該方法擁有運行成本低、易操作、利用率高、安全、綠色等多重優(yōu)勢且在改造過程中無需復雜的配置，在達到能源回收利用的同時，又改善了放射科機組的工作環(huán)境，提高了機組工作效率，取得了顯著的效果。

【關鍵詞】? ? 節(jié)能改造? ? 中央空調(diào)? ? 設余熱回收

引言：

國家“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案要求實施建筑節(jié)能 先進標準領跑行動，開展超低能耗及近零能耗建筑建設試點， 強化既有居住建筑節(jié)能改造，推進利用太陽能、淺層地熱能、 空氣熱能、工業(yè)余熱等解決建筑用能需求。

我院為省政府舉辦、省衛(wèi)生計生委主管的集醫(yī)療、教學、科研、干部保健于一體的大型綜合性三級甲等醫(yī)院。在短短10多年的時間里，醫(yī)院實現(xiàn)跨越性發(fā)展，醫(yī)療用房面積由2002年的不足5萬平方米擴展到了近20萬余平方米。為加強醫(yī)院能源計量管理，提升醫(yī)院經(jīng)營管理水平，降低能源消耗，我院于2013年6月成立了節(jié)能減排工作領導小組。

一、研究背景

在我院放射科，CT機、核磁共振等機組的室外機都放置新門急診大樓-2樓機房內(nèi)，機房內(nèi)環(huán)境封閉、通風條件差，年平均溫度在40℃左右，夏季環(huán)境最高溫超過45℃，非常不利于機組外機的運行，導致設備運行效果差，機組工作效率低，設備能耗較大，熱能流失嚴重。同時，我院放射科機房位于建筑結構負一層，受地域限制其專用空調(diào)外機放置于建筑結構負二層，空氣流通受限，導致設備工作環(huán)境溫度較高，機組工況降低，24小時運轉也不能滿足醫(yī)療設備降溫要求。

目前，我院外科樓及門急診大樓的供暖方式為蒸汽通過板式換熱器將空調(diào)系統(tǒng)水加熱到40--60度后輸送到各個用戶點進行制熱。在系統(tǒng)運行過程中，是通過人工巡查空調(diào)系統(tǒng)水溫來調(diào)節(jié)蒸汽的輸送流量，這種操作方式對于蒸汽的使用浪費較大。

2017.01-2017.6電力能耗統(tǒng)計

此調(diào)查對象為2017年3月至2017年8月機房溫度合格率，經(jīng)驗證設備在34度以下（含34度）運行效率正常，故將34度作為合格溫度。統(tǒng)計得出機房溫度不合格率高達91.2%。

二、研究目的和方法

2.1原因分析

2.2問題統(tǒng)計

1.機房密閉，且缺少有效的降溫措施;

2.能耗流失嚴重，缺乏能耗循環(huán)利用的手段;

3.設備運行時間不合理;

4.設備放置分區(qū)有待改善;

5.管理機制不健全;

6.日常機房巡查流于形式，確實與設備使用單位有效溝通。

2.3對策擬定

針對設備運行時間不合理的問題，去設備使用科室溝通，盡量錯峰使用，并增加巡查人員，實時監(jiān)控機房溫度;針對機房密閉、缺少降溫措施的問題，創(chuàng)新性采用余熱回收技術手段;針對熱循環(huán)利用手段的缺失問題，使用空氣源熱泵將多余熱量回收，最終將該熱量用于制取我院生活用水;針對使用設備未分區(qū)的問題，對機房內(nèi)設備放置位置進行從新規(guī)劃，將高功率用能設備間距調(diào)大，并將空氣源熱泵（預熱回收設備）放置于用能設備上方，使熱能回收效率提高。

2.4研究目的

1）目標設定： 能耗降低及機房室溫改善。

2）根據(jù)前期調(diào)查情況及要因分析，設定目標值：能耗下降目標率50%，機房溫度目標達標率由10%升至90%。

三、研究過程與結果

3.1對策一：采用了設備余熱回用的技術手段

使用空氣源熱泵將院放射科現(xiàn)有CT、核磁共振等機組工作時所產(chǎn)生的熱量回收利用，根據(jù)設備運行參數(shù)，調(diào)整熱能回收設備各項運行指標，提高機房溫度合格率，并在此基礎上達到余熱回收的目的。設備各項指標調(diào)整到最佳狀態(tài)，持續(xù)改進，形成行程操作規(guī)范。

改造方案如下：

1.在板式換熱器前端的蒸汽管路上加裝電控比例調(diào)節(jié)蒸汽閥門;

2.在空調(diào)系統(tǒng)水給水出口段和回水段加裝溫度傳感器及閥門;

3.外置安裝系統(tǒng)控制模塊，將空調(diào)系統(tǒng)水給、回水溫度數(shù)據(jù)傳輸至控制模塊，控制模塊根據(jù)給水溫度并按照系統(tǒng)設定的系統(tǒng)水溫要求對電控比例調(diào)節(jié)閥進行實時調(diào)控蒸汽流量，同時控制模塊可根據(jù)給、回水溫度差值對系統(tǒng)水泵的轉速進行調(diào)節(jié)，從而達到雙重節(jié)能的效果。

4.在應急救援物資庫房門口獨立空調(diào)外機比較集中的位置新增安裝3--4臺熱水機組，采取余熱回收的方式對應急救援物資庫房周邊進行降溫同時生產(chǎn)熱水。

3.2對策二：與設備使用科室積極對接，增加巡查匯報機制，設備的錯峰使用。

增派人員實施設備機房巡查，并有溫度過高報警機制，并設專人負責與設備使用部門溝通。改進后，高功率設備錯峰運行，主管部門監(jiān)測效果良好，形成制度化、標準化流程?？剖覍ρ膊闄C制和效果進行考核，保證巡查、設備報警溝通機制，確保各項措施可以長效推行。

3.3對策三：設備、環(huán)境管理

對機房內(nèi)設。備放置位置進行從新規(guī)劃，將高功率用能設備間距調(diào)大，并將空氣源熱泵（預熱回收設備）放置于用能設備上方，使熱能回收效率提高。改進后效果良好，形成標準化。

四、研究結論

1.該方法擁有運行成本低、易操作、利用率高、安全、綠色等多重優(yōu)勢且在改造過程中無需復雜的配置，在達到能源回收利用的同時，又改善了放射科機組的工作環(huán)境，提高了機組工作效率，取得了顯著的效果。

經(jīng)過一系列有效措施，機房溫度合格率大幅度提高，并持續(xù)穩(wěn)定。

2.改善后充分提高了機組的工作效率，各種低效問題出現(xiàn)頻率明顯降低。

3.經(jīng)過一系列設備改造和人員設定，該方案取得了一定的成果，既能達到降低空調(diào)工作環(huán)境溫度，提高空調(diào)制冷效率。同時回收空調(diào)廢氣制取醫(yī)院需要的熱水。實現(xiàn)了能源循環(huán)利用。該項目每月節(jié)約電費10812元，每年節(jié)約電費129744元。

五、結束語

通過標準化、長效推進機制和持續(xù)改進，此方案可以為我院節(jié)約大量電費，降低運營成本，加強醫(yī)療技術和科研建設資金;同時，由于利用廢熱提供了所需的熱水，大大減少了供熱鍋爐向大氣排放的CO2氣體，起到保護環(huán)境的作用。

總而言之，這項技術不僅變廢為寶，還可以節(jié)約有限的能源，同時得到經(jīng)濟效益，值得提倡。

參? 考? 文? 獻

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