醫院作為功能復雜、能耗巨大的公共建筑,其暖通空調系統是能源消耗的“主力軍”,約占全院總能耗的40%-60%。然而,醫院的空調系統絕非僅僅為了舒適,更關乎醫療安全、感染控制與患者康復。因此,一套先進的醫院空調節能控制系統,必須在確保環境安全精準的前提下,實現能源的高效利用,其核心是 “按需供能”與“精細化管理”。
一、 系統必要性:超越節能的多元價值
傳統的醫院空調系統常面臨諸多痛點:24小時不間斷運行但負荷波動巨大;不同區域(如手術部、病房、門診)對環境要求天差地別;“一刀切”的溫濕度控制導致能源浪費嚴重,且難以滿足精準醫療要求。因此,建設節能控制系統不僅能帶來顯著的經濟效益,更具多重價值:
經濟效益: 直接降低電費與燃氣費等運營成本。
醫療安全: 保障手術室、ICU、實驗室等關鍵區域參數的絕對穩定,防止因環境失控導致的交叉感染。
系統可靠性: 實現對空調主機、水泵、風機等設備的實時監控與預警,延長設備壽命,減少故障。
管理提升: 將傳統的“人工經驗”運維轉變為“數據驅動”的智能化管理。
二、 系統核心組成與技術架構
該系統是一個集成了感知、分析、執行與管理的智能化平臺。
感知層(全面監測):
環境參數傳感器: 在全院各區域部署高精度溫濕度、二氧化碳、PM2.5等傳感器,實時捕捉環境數據。
設備狀態傳感器: 在冷水機組、水泵、冷卻塔、風柜等關鍵設備上安裝流量、溫度、壓力、電量計量儀表,監控其運行效率(如COP值)。
控制與執行層(精準調節):
智能變頻控制: 對水泵、冷卻塔風機、風柜風機等大量應用變頻器,根據實際負荷動態調整轉速,破除“大馬拉小車”的能耗痛點。
智慧閥門與執行器: 調節水閥開度、風閥角度,精確控制每個末端的能量輸送。
平臺層(智能大腦):
數據匯聚與分析: 監控平臺匯聚所有數據,并依托智能算法模型,實現系統的最優運行。核心策略包括:
設備群控: 根據冷熱負荷需求,自動啟停和調配冷水機組、水泵等設備的運行臺數,避免低效運行。
變設定值控制: 動態優化冷水機組的供水溫度、冷卻水的回水溫度等核心設定值,在滿足需求的前提下,盡可能提升主機效率。
按需新風控制: 根據區域人流量和CO?濃度,智能調節新風量,在保證空氣品質的同時,大幅減少新風處理能耗。
三、 關鍵節能策略與臨床應用
分區化、差異化控制:
潔凈區域(手術部、ICU等): 采用定風量或變風量系統,優先保障溫濕度、壓差和潔凈度的絕對穩定,節能次之。
門診、辦公區: 實行分時定時控制,在下班后自動切換至節能或值班模式。
普通病房: 可設置合理的溫濕度范圍,并在非高峰時段自動調節,避免過度供冷供熱。
熱回收技術集成: 在排風系統中加裝熱回收裝置,利用排風中的能量預處理新風,有效降低空調負荷。
大數據與AI預測: 高級系統能夠結合歷史數據、天氣預報和門診排班信息,預測未來24小時的負荷變化,提前調整系統運行策略,實現“前瞻性節能”。
四、 總結與展望
醫院空調節能控制系統,本質上是一套融合了建筑自動化、物聯網技術和醫療工藝需求的綜合性解決方案。它通過對醫院復雜空調系統的“感知-分析-控制”閉環,將能源的使用從粗放式轉變為精細化、智能化。其價值不僅體現在真金白銀的能耗節約上,更體現在為醫護人員和患者提供了一個更安全、更舒適、更健康的醫療環境,是現代化智慧醫院建設中實現綠色、高效、可持續發展的關鍵一環。