静配中心的负荷研究.doc

静配中心空调系统负荷过程探讨 摘要：本文对洁净手术室空调采用的一次回风系统、二次回风系统及由新风负担全部湿负荷的湿度优先控制系统的热湿处理过程进行了分析，并以某工程项目为例进行了计算，结果表明：湿度优先控制系统易于实现和控制，与传统一次回风系统相比具有显著的节能效果。 关键词：手术室 洁净空调 热湿处理 新风 湿度优先控制 0 前言 随着我国国民经济的持续发展和医疗改革的推进,医院建设得到了前所未有的发展，近10年医院建设总投资和政府财力投入均超过了过去50年。另一方面,随着医疗技术的不断进步,诊疗设备的不断更新,医院功能不断完善,医院建设标准大大提高,在医院建设费用提高的同时能耗不断上升,医院成为能耗最大的公共建筑之一[1]。其中，医院建筑空调系统能耗非常大，这是因为医院大部分区域的空调系统都是全天24 h 运行,而手术室、ICU、血液病房等洁净区域更是要求恒温恒湿、空气净化，能耗远高于普通空调，因此 ,研究降低医院空调系统能耗的方法,对于当前的节能减排,特别是大型公共建筑的节能有着重要的意义。适用于医院空调节能的技术与措施一般可以从冷热源、输送系统、暖通空调设备、控制系统与运行管理等方面考虑。本文主要对洁净手术室空调系统的热湿处理过程进行探讨,分析对比各种空调系统的特点及能耗情况，为手术室洁净空调的设计提供参考。 1 静配中心净化空调系统的特点 与一般的舒适性空调相比,医院手术室净化空调系统在空气的热湿处理过程中,具有送风量大,相对冷热负荷小及送风温差小的特点。 一般空调系统为达到以较小的通风量尽可能地提高室内温湿度场的均匀性的目的，常常采用乱流度较大的气流组织形式，以在室内形成较强的二次诱导气流或涡流，而净化空调系统则为保证所要求的洁净度，必须尽量限制和减少尘粒的扩散发扬，采取各种措施减小二次回流及涡流，在高级别的手术室中多采用单向流的气流组织形式。一般空调系统的换气次数常在10次/h以下，而净化空调换气次数远大于一般空调系统，甚至可高达数百次，换气次数的差别也导致了净化空调系统的能耗远高于普通空调系统。洁净手术室空调冷负荷主要由围护结构传热量、人体散热量、室内照明散热量、室内设备散热量等组成。由于手术室多位于建筑的内区，围护结构一般采用彩钢板夹保温材料的夹心板，因此，通过围护结构传热形成的冷负荷较小，人体散热量可按轻劳动强度计算, 室内照明形成的空调冷负荷可由手术室照度推算得出，室内设备的散热量因手术室内用电设备品种、数量及使用频率差异较大而变化较大，需根据实际工程情况进行计算。一般而言，洁净手术室总冷负荷约为228～296W/m2,室内湿负荷约为100～120g/(m2·h) [2]。由于洁净空调的送风量远大于普通舒适性空调而空调负荷增加并不多，因此送风温差较小，甚至可能只有1-2℃。 2 一、二次回风空调系统热湿过程分析 洁净空调的空气处理方法主要有一次回风系统和二次回风系统两种，其空气处理过程在焓湿图上的表示见图1，其中，一次回风系统以实线表示，二次回风系统以虚线表示。 一次回风系统焓湿图的绘制过程为：根据手术室等级、建筑情况等可确定出送风量及新风量，由计算出的室内热、湿负荷值求出热湿比ε，过室内设计点N做ε热湿比线，根据公式 （式中G为总送风量，Q为室内冷负荷，hN为室内状态点的焓值，hO为送风状态点的焓值），可计算出送风状态点O点的焓值hO，hO等焓线与热湿比线ε的交点即为送风状态点O，过O点做等含湿量线与95%相对湿度线相交得到机器露点L1，再根据新风量和回风量的质量流量及新回风的焓值可计算出混合状态点C1的焓值hC1，hC1等焓线与NW线相交即可得到C1点的位置。 图1 一、二次回风系统空气处理过程 图2 二次回风系统、湿度优先控制系统空气处理过程 一次回风空气处理过程为： 新风W 混合 冷却减湿 再热 　　 C1 L1 O 回风N 二次回风系统焓湿图的绘制过程为：送风状态点O的确定与一次回风系统相同，过N点的ε热湿比线与95%相对湿度线相交得到二次回风系统的机器露点L2，则L2的焓值hL2即可确定，根据公式就可以计算出露点风量GL，露点风量GL为新风量与一次回风量的和，因新风量已知，用露点风量减去新风量就可求出一次回风量，二次回风量用总风量减去露点风量亦可求出，根据新风量和一次回风量的质量流量及新回风的焓值可计算出混合状态点C2的焓值，做等焓线与NW线相交即可得到C点的位置。空气处理过程为： 新风W 混合 冷却减湿 　　 C2 L2 混合 一次回风N