大型醫院的節能改造

熱泵技術(shù)與應用3上海節能大型醫院的節能改造康奈爾(上海)能源技術(shù)有限公司王志毅鄒新紅鄒國良張向陽(yáng)要:通過(guò)對上海某大型三甲醫院應用康奈爾整體節能技術(shù),驗證了節能方案,比較了節能方案的優(yōu)劣,發(fā)現了在方案的實(shí)施過(guò)程中的問(wèn)題。系統檢測時(shí)間為5月中旬至10月上旬,采用一些技術(shù)性的處理;對于新系統與原系統的匹配問(wèn)題,難以保證節能量,對比過(guò)程中的環(huán)境一致性等問(wèn)題?；具_到了一個(gè)比較客觀(guān)的對比結果。對我國醫院的節能診斷和改造有一定的指導和借鑒意義關(guān)鍵詞:節能改造醫院控制整體節Application of Energy-Saving Reform ofa Shanghai Third Grade First-Class HospitalWang Zhiyi, Zou Xinhong, Zou Guoliang Zhang XiangyA bstract: By the energy saving reform to a Shanghai third grade first-class hospitalAnalyze the energy-saving program. Comparing the energy-saving solution and to find thenormal problem during the processes of testing time from May to October. Matching theformer system and new system, difficulty to ensure the consistence of comparing the energy-saving capacity with the environment are solved. We have taken some technical means to theproblem during our research processes. Finally, Better results are obtained. It has somemeaning for the energy-saving reform of the hospital in our countryKeywords: energy-saving reform; hospital; control; integrated energy-saving technology1引言于照明、電梯、空調和通風(fēng)等設備。其次,醫院還以從改善病人就診環(huán)境、提高醫院內部管理技術(shù)燃氣、重油等作為主要能源,用于供應蒸汽、熱水手段考慮許多新建的醫院建筑對空調供熱設備消毒洗滌廚房以及冬季供暖等。因此,康奈爾整的自控管理、安保及計算機網(wǎng)絡(luò )等諸多方面都提出體節能技術(shù)在上海某三甲醫院的應用也是從這幾了要求,醫院設計有賓館化的趨勢。醫院建筑是所個(gè)方面入手采用最新的節能技術(shù)對空調及照明系有建筑中使用功能最為復雜的之一。隨著(zhù)人民生活統進(jìn)行整改,利用空調熱泵技術(shù)提供生活熱水大水平的大幅度提升,醫院提供的已經(jīng)不僅僅是單純大降低了一次能源的能耗。的治療服務(wù)?；颊邔︶t院的就醫環(huán)境和醫護人員對工作環(huán)境舒適程度的要求也越來(lái)越受到人們的重2改造前的能耗狀況視因此醫院的能耗也不斷上升。以一家傳統型綜據不完全數據統計和分析測算該醫院能源合醫院為例其日常能耗中電力消耗最大,主要用費用每年約818萬(wàn)元,詳細分布如圖1所示(電力中國煤化工【作者簡(jiǎn)介】王志毅:(1970-)男,博士后,高級工程師,總工程師。CNMHG2008年第8期ghai Energy con上海節能熱泵技術(shù)與應用52%熱能36%、水12%),平均每年用電約561萬(wàn)(1)增加1臺30HⅨXC200A螺桿式水冷冷水機KWh,年耗重油710:年用水量37萬(wàn)m平均每天組(制冷量為696k,輸入功率138kW),滿(mǎn)負荷時(shí)用水量1000m3能效比50,部分負荷時(shí)能效比更高,替代水冷活該醫院能源流程圖如圖2。塞式冷水機組運行。(2)增加1套智能控制系統,對螺桿式水冷冷水水機組水冷活塞式冷水機組冷凍水泵冷卻水泵以及冷卻塔進(jìn)行集中控制該智能控制系統具有強大的安全保護、智能控制通訊、故障預測、自適應等功能(3)水系統管路優(yōu)化,減少管路阻力采用效率煤高的水泵替換原先效率低的水泵。2)節能效益分析。圖1醫院能耗費用分布示意圖從新老系統的空調效果分析,原來(lái)醫院6月份及7月初全開(kāi)活塞機組及模塊機組空調效果基本可冷卻水以滿(mǎn)足使用,實(shí)際運行中78月份由于機器年久沒(méi)卻水縉“魯有清洗的原因,導致冷凝壓力偏高02MPa左右功耗很大,且冷量衰減也大,空調效果較差。從往年的→期及播難“空滿(mǎn)負運行記錄來(lái)看原系統在5個(gè)月的制冷季節中,機器平均運行負荷基本在85%左右,系統能耗為167×085+88×0.85+100=317KkW囊示電力流程全年耗電為表示熱源流粗317×24×150=1141萬(wàn)kWh圖2醫院能源流程圖耗電費用3節能改造分析114.1×0.825=94.1萬(wàn)元改造工程分為三部分:老病房樓新病房樓及節能系統運行至今,除7、8月份有部分時(shí)間新建綜合樓。各部分改造1老病房樓空調設備使用情況方案及經(jīng)濟性分析如下。設備名稱(chēng)規格數量出廠(chǎng)日期性能狀態(tài)水冷活塞式冷水機組制冷量60W1臺1994年制冷能效比為36左右3.1老病房樓模塊式冷水機組制冷量350W1臺老病房樓高7層,原流量100mh3臺1989年|遠行效率低中央空調采用水冷活塞式冷凍水泵揚程20m冷水機組(制冷量為50萬(wàn)功率11kW大卡川1合和模塊式冷水機流量20mh2合1989年冷卻水泵流量過(guò)大,達冷水組(制冷量為30萬(wàn)大卡)1冷卻水泵揚程32m機組設計流量的200%,運臺機組使用情況如表1:功率30kW行效率低,電能浪費嚴重。1)康奈爾整體節能冷卻塔流量120技術(shù)應用。功率1中國煤化工CNMHG205:CONSERVATION一熱泵技術(shù)與應用上海節運行負荷在70%以上運行,大部分時(shí)間在50%左(1)、增加1套智能控制系統,對離心式冷水機右運行,平均運行負荷在60%左右采用冷凍冷卻組、水冷螺桿式冷水機組冷凍水泵冷卻水泵以及水泵變頻等節能手段,系統能耗為:冷卻塔進(jìn)行集中控制。138×06+100×0.85=168kW2)、原生活熱水設計由重油蒸汽鍋爐產(chǎn)生蒸全年能耗為:汽,蒸汽加熱自來(lái)水提供生活熱水?，F采用1套熱168×24×150=605萬(wàn)kWh回收系統,包括新增1套水水熱泵系統(熱回收量耗電費用498kW,輸入功率139kW)。在制冷季節(5~1060.5×0825=50萬(wàn)元月)制冷同時(shí)熱回收產(chǎn)生60℃生活熱水,并且在非系統節能額:941-50=441萬(wàn)元庫年制冷季節的4月份及11月份采用冷卻塔吸取大32新病房樓新的病房樓高16層,中央空調采用19XL450離心式冷水機組(制冷量為1583kW,輸入功率311kW)1臺和 KCHUW245005水冷螺桿式冷水機組(制冷量為1580kW輸入功率336kW)1臺。其中19×L450離心式冷水機組作為基載主機,KCHW245005水冷螺桿式冷水機圖3熱水系統原理圖組作為備用機組基本不運行新病房樓空調主機使用情況如表2。氣的熱量制取60℃生活熱水,已替代燃油鍋爐。熱1)康奈爾整體節能技術(shù)內容。水系統原理圖如圖3。節能經(jīng)濟性分析。2新病房樓空調設備使用情況根據往年的運行記錄,此空調設備名稱(chēng)規格數量出廠(chǎng)日期性能狀態(tài)系統設計冷量偏大,機組常年平均離心式制冷量1581合99年正常負荷在60%左右,系統能耗為冷水機組功率為302kW380×07+200=466KW水冷螺桿式制冷量1501臺30年全年能耗為冷水機組功率30k466×24×150=167.8萬(wàn)kWh冷凍水泵一流量40mh206年」制冷季節全部運行耗電費用揚程32m變頻控制至少使用167.8×0.825=1384萬(wàn)元功率55kW2臺節能系統運行至今,除7、8流量138mh1|93年基本不用月份有部分時(shí)間在70%以上負荷冷凍水泵二揚程37m行,因熱水機組加入系統冷量功率22kW中國煤化工時(shí)間在50%左CNMHGSHANGHAI ENEAGY CONSERVATION 212008年第8期hai Energy conservation上海節能熱泵技術(shù)與應用右負荷運行,平均運行負荷在60%左右優(yōu)化冷凍冷冷水機。冷卻水泵變頻等節能手段,系統能耗為:(2)節能經(jīng)濟分析。原來(lái)醫院6月份需要開(kāi)3臺380×0.6+200×085=398kW風(fēng)冷熱泵機組(耗電高,只能開(kāi)23負荷每臺耗電全年能耗為100-130kW左右,總電耗在300~360KW)。7月份398×24X150=1433萬(wàn)kWh機組試運行期間,使用新增的節能系統后,系統耗電耗電費用為:在145kW左右,每天可節約用電3720-5160kWh,1433×0.825=118萬(wàn)元每年以150天制冷運行計算,共可節電666萬(wàn)空調系統節能額:kWh,節約506萬(wàn)元;制熱運行估算為節約15萬(wàn)1384-118=20.4萬(wàn)元/年。元,合計年節約費用656萬(wàn)元。熱水系統節能:根據熱水系統往年能耗統計分實(shí)測數據見(jiàn)表3實(shí)際測試數據分析結論:在環(huán)析,每年4-11月份23號樓平均每天生活熱水用量在180t左右,生活熱水耗油表3實(shí)測節能系統能耗數據量在235a根據2008年重油價(jià)格5490A.采用上述節能措施后運行結果元,.總花費預計在129萬(wàn)元。使用空調熱時(shí)間:209112091249:0AM|9:00AM水系統后,機組能耗大幅度降低,運行至大氣溫度30℃25℃今根據記錄數據可知在制冷季節每噸熱「冷凍水進(jìn)出水溫度(℃)168122163133水費用在57元非制冷季節為14元冷卻水進(jìn)出水溫度(℃)|26314|26291t根據20年的熱水用,制冷季節節單冷機組抄表數NMh306560能系統制取生活熱水的費用為154萬(wàn)熱水機組抄表數kWh570762元,非制冷季節制取生活熱水費用為16以下為計算值萬(wàn)元。節約熱水費用為單冷機組用電量kWh2154129-154-16=97.6萬(wàn)元年。熱泵機組耗電總量kh33新建綜合樓節能改造系統節能系統全天總耗電量(kWh)23461)空調系統。節能系統全天能耗費用(元)|246×0.825=19355(元)新建綜合樓建筑面積23萬(wàn)m2,空調B.實(shí)測原系統能耗數據如下面積13萬(wàn)m?;地下3層,地上8層,總時(shí)間:2008912-20089139:00AM|9:00AM高47m。大氣溫度25℃8℃原系統:原設中央空調采用冷東水進(jìn)出水溫度℃156129156128UWY200AY空氣源熱泵機組(制冷量機組1抄表數kWh1840530輸入功率185W制熱量565機組2抄表數Wh1603920kW輸入功率180kW)臺;裝機總制冷量機組3抄表數kWh停機1590kW,總制熱量1695kW以下為計算值(1)增加的康奈爾整體節能技術(shù)內容。機組1用電量kWh2400①增加1套智能控制系統,對螺桿式機組2用電量kWh水水熱泵機組、空氣源熱泵機組冷凍水機組3用電量kWh泵冷卻水泵以及冷卻塔進(jìn)行集中控制。[豕統全天總軒電量Wh4640②增加1合30HC20A螺桿式水系統全天能中國煤化工5=3828(元CNMHG上節能22SHANGHAI ENERGY CONSERVATION2008第8期熱泵技術(shù)與應用上海節能境溫度30℃時(shí),節能系統耗電為2346度,在環(huán)境溫回收系統年總節約天然氣214萬(wàn)Nm3,年節省制度為25℃時(shí)原系統機組耗電為4640度耗電節約熱水費用553萬(wàn)元。4640-2346=2294度,節約費用2294×0825=3)照明節能。18926元,節省比例為189263828=494%原系統:2)熱水系統醫院地下一層至地下三層的照明主要以傳統原系統的燈具和電感式鎮流器為主,光效差、顯色性不好。醫院新建綜合樓原設計由天然氣和重油蒸汽(1)康奈爾整體節能技術(shù)內容:將地下室1-3鍋爐交替使用產(chǎn)生蒸汽蒸汽加熱自來(lái)水提供生活層所有傳統燈具替換為細管徑直管T5熒光燈,配熱水預計每年制生活熱水消耗的天然氣及燃氣費高品質(zhì)的電子鎮流器。用分別為214萬(wàn)Nm3及750萬(wàn)元2)節能經(jīng)濟性分析:照明改造每年可節約電(1)節能改造內容呆用1套熱回收系統包括費12萬(wàn)元。新增1套水水熱泵系統(熱回收量383kW輸入4NVAV新風(fēng)優(yōu)化系統節能。功率109kW)。在制冷季節(5-10月)制冷同時(shí)熱原新風(fēng)系統無(wú)集中控制新風(fēng)系統能耗存在浪回收產(chǎn)生60℃生活熱水,并且利用原UWY00AY費。對各樓層的新風(fēng)機組增加VAV控制系統,統一空氣源熱泵在(11-次年4月)制生活熱水,熱回收調配新風(fēng)供應。在不同時(shí)段按需供應新風(fēng)降低新系統可基本滿(mǎn)足新建綜合樓全年生活熱水需求。風(fēng)機功率、以及制冷、供暖負荷。(2)節能經(jīng)濟性分析:水水熱泵及風(fēng)冷熱泵熱節約新風(fēng)機組電機耗電費用=風(fēng)機額定功率x回收系統全年實(shí)際耗電282萬(wàn)kWh,制熱水費用(1一風(fēng)機實(shí)際運行頻率/50)×平均電價(jià)x每天運行為233萬(wàn)元,原系統年平均制熱水費用為292時(shí)間×全年運行天數=102x(1063)076×18x元/。節能改造后年平均制熱水費用為59元/。熱365=40萬(wàn)元豪4地下1-3層燈具數量及使用情況序號樓層部位單位數量工作時(shí)間單套節能量節能量小計( KWH)1地下一層車(chē)庫套0.0543027456車(chē)道2120.05447304設備間及庫房套200.05431536電梯前室50054236522地下二層車(chē)庫套|98240.0544635792車(chē)道套12240.0545676.48設備間及庫房套005499592電梯前室30.0541419.123地下三層車(chē)庫套115240054543996車(chē)道套1124520344設備間及庫房套0.054346896電梯前室30.0541419.124合計374157207中國煤化工(下轉第41頁(yè))CNMHGSHANGHA ENERGY CONSEL上海節能廠(chǎng)ATION008年氟8期節能工程上海節能8項目實(shí)施投資方式500kW電就能滿(mǎn)足浴室的熱水需求,平均每天減以往改造項目都是由企業(yè)籌集資金,承擔所有少1柴油扣除電費、煤氣費,每天可以節約500風(fēng)險。這次項目采用上海市政府推廣的合同能源管元供熱成本。運行至8月28日,減少標煤448t,運理方式,即由節能服務(wù)機構承擔先期投入,再根據行費用減少約30萬(wàn)元。預計夏季運行(6月9日~實(shí)際節能效果按合同約定方式雙方分享節能收益。9月15日)約減少標煤544(約合408萬(wàn)元)。冬其突出的優(yōu)點(diǎn)在于風(fēng)險的轉移,最終實(shí)現雙方的互季用真空鍋爐,比原蒸汽鍋爐用油(340t)減少利共贏(yíng)。項目設計目標年節約運行費用60萬(wàn)元。10%-20%,忽略軟水制水成本減少操作人員減少由于低品位熱回收投資成本高,考慮縮短項目等,總共年節約量符合設計要求。的合同回收周期,2臺蒸汽鍋爐改造為3臺真空熱除節能因素外,由于徹底切斷了蒸汽系統拆水鍋爐,技術(shù)方案及節能效果考核并入項目,設備除了沿路的疏水排放點(diǎn)解決了蒸汽疏水器的夜間投資利用原鍋爐列入改造的契機,從設備改造計劃噪音擾民問(wèn)題,減少了大量疏水及熱交換器的廢熱中投資2臺,節能服務(wù)機構承擔1臺。排放。9項目實(shí)施節能效果10該技術(shù)推廣運用前景月9日~13日系統試運行,蒸汽鍋爐保持熱通過(guò)改進(jìn),該技術(shù)有望在有大量熱水需求的坯備用狀態(tài),16日開(kāi)始蒸汽鍋爐停止,完全由熱泵系餅生產(chǎn)廠(chǎng)區進(jìn)行推廣應用。目前坯餅廠(chǎng)區年耗鍋爐統提供浴室熱水。經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的運行,統計數據柴油1803t,計劃下半年開(kāi)始進(jìn)行技術(shù)數據收集和表明:系統節能效果顯著(zhù),平均每天僅需消耗系統方案調研。(上接第23頁(yè))耗。這些技術(shù)優(yōu)點(diǎn)都得到了充分的體現5)管理節能。我司提供免費節能醫生服務(wù),在以上節能系統運參考文獻:行后派專(zhuān)業(yè)人員提供3年的節能管理咨詢(xún)、服務(wù)。預(1 K KAYGUSUZ, T AYHAN計每年可節約整個(gè)醫院運行能耗費用4萬(wàn)元。Experimental and theoretical investigation ofcombined solar heat pump system for residential4小結heating U. Energr conservation management,上海某三甲醫院項目全年節能合計約303萬(wàn)199940:1337-1396元,實(shí)現了改造前節能率超30%的目標?？的螤柟漑2] Macarthur J W, Palm WAnd Lessmann能熱水系統統一采用電驅動(dòng)、并且綜合使用冷熱源RC. Performance analysis and cost optimization(如采用冷凝熱回收的最新科技成果,再優(yōu)化系統 of a solar- assisted heat pump system U].Soln的初投資,將大幅度降低運行費用和維護管理成 Energy,1978,21:1-9.本不會(huì )因國際能源價(jià)格的波動(dòng)引起用戶(hù)運行費用(3] Mehmet e. Thermal Performance of a上漲?？的螤柟澞芸照{系統采用自動(dòng)控制使得空solr- aided latent heat store used for space heating調系統高效穩定運行,減少了人工控制的不確定 by heat pumPU]. Solar Ener,2000601:15-25性?？的螤柟澞苣Y水回收使得鍋爐運行費用大幅王志毅谷波伍星基于 Internet& Intranet降低同時(shí)降低了環(huán)境的熱污染?？的螤柟澞苷彰骷夹g(shù)和改造在保證原光照水平的基礎上減少了全院的能統初探中國煤化工和故障診斷系8182CNMHGSHANGHAI ENEAGY CONSERVATK