在医院这样的大型公共建筑中,中央空调系统是维持室内环境舒适的重要设备。随着运行时间的增加,一些早期安装的中央空调系统逐渐显露出能耗偏高、调节能力有限等问题。近年来,部分医院通过实施针对中央空调的节能改造,在保持环境要求的同时,实现了运行成本的降低和能源使用效率的提升。
中央空调系统的能耗在医院总能耗中占有不小的比例。其运行状况直接关系到整个建筑的能源消耗水平。未经优化或老旧的系统往往存在以下情况:制冷主机负载调节不灵活,水泵输送效率不高,末端空气处理装置控制精度不足,以及不同部件之间协同运行效果欠佳。这些情况导致即使在相似的外部气候条件和内部使用需求下,系统仍可能持续以较高功率运行,造成能源的额外消耗。

针对这些问题,节能改造主要从以下几个方面着手:
一、主机系统优化
制冷主机是中央空调系统的核心部件,其能耗占比出众。改造通常关注主机的运行效率。例如,通过更换新型高效压缩机、优化冷凝器和蒸发器的换热效率,或引入变频技术,使主机输出能够更精确地匹配建筑实时的冷量需求。与传统的定频主机相比,经过优化或更换的主机在部分负荷工况下能表现出更好的能效特性,避免了频繁启停或长期高负载运行带来的能量损失。
二、水泵与风机变频控制
在中央空调系统中,水泵负责循环冷冻水、冷却水,风机负责驱动空气流动。这些驱动设备也是主要的耗能部分。传统的设计中,水泵和风机多以恒定转速运行,通过阀门或风门来调节流量,这种调节方式会带来额外的节流损失。加装变频调速装置后,水泵和风机的转速可以根据实际需求进行动态调整,使其始终在较高效率区间运行。这种改动减少了驱动设备自身的电耗,同时也减轻了管道系统的压力,有利于系统整体稳定。
三、智能控制系统升级
中央空调系统是一个多部件协同工作的复杂系统。智能控制系统的引入,旨在提升整个系统的协调性和响应速度。通过安装温度、湿度、压力等传感器,系统能够实时收集建筑内外环境参数以及空调系统自身的运行数据。中央控制器依据这些数据,按照预设的优化算法,自动对主机、水泵、冷却塔、末端装置等发出控制指令,使它们相互配合,共同以尽可能高效的模式满足建筑的冷热需求。与依赖人工经验或简单定时控制的旧系统相比,智能控制系统能够更精细地管理能量分配,减少因过度供应或供应不足导致的能源浪费。
四、热回收技术应用
部分医院的中央空调系统还尝试整合热回收装置。空调制冷过程中会排出大量热量,这些热量通常直接散发到大气中。热回收技术则通过特定的换热设备,将这部分原本要废弃的热量进行回收,并用于生活热水预热或其他需要低温热源的场合。这样既减少了制冷系统冷凝侧的负荷,又替代了部分其他加热设备的能源消耗,实现了能量的梯级利用。
五、水力平衡与保温改善
水系统水力失衡是影响空调效果和能耗的一个常见问题。由于管道阻力特性变化或设计安装偏差,可能导致系统远端和近端的水流量分配不均,有些区域冷量过剩,而另一些区域却供应不足。为了解决这个问题,改造中会通过加装水力平衡阀或重新优化管路设计,确保冷冻水能够按需分配到各个末端。同时,对空调风管、水管进行必要的保温维护或更换,防止冷量在输送过程中不必要的损失,也是节能改造的一项基础而重要的工作。
实施节能改造后,医院中央空调系统通常能在以下几个方面显现出变化:
首先是电能消耗的下降。由于主机、水泵、风机等主要耗能设备运行效率提高,以及系统整体协调性增强,空调季的总用电量会出现可观测的降低。

其次是运行稳定性提升。优化后的系统能够更平稳地应对负荷变化,减少了设备的频繁启停和极端工况运行,这有助于延长设备使用寿命,降低故障发生率。

再者是环境控制精度提高。智能控制系统能够更快速、更准确地响应室内外参数变化,使医院各区域的温湿度维持在设定范围内,提升了环境的均匀性和舒适性。
从投入与产出的角度看,节能改造需要前期投入一定的资金用于设备采购、安装和调试。这部分投入主要通过后续运行中节省的能源费用来逐步收回。具体的经济效益取决于改造规模、技术选型、当地能源价格以及系统的实际运行时间等多种因素。一些案例显示,改造后每年节省的rmb能源费用,能够在数年内覆盖初期的改造成本。
需要认识到,医院中央空调的节能改造是一项专业性很强的系统工程。它并非简单地更换某个单一部件,而是需要根据医院建筑的具体特点、空调系统的现有配置以及日常运行管理模式,进行综合评估和定制化设计。成功的改造项目,往往建立在详尽的能源审计和精准的负荷测算基础之上。
与一些仅针对局部设备进行替换的方案相比,这种优秀、系统的节能改造,虽然前期工作更为复杂,但其着眼点在于提升整个系统的能效水平,因此能够挖掘出更深层次的节能潜力,实现更持续和稳定的节能效果。
总而言之,通过对医院中央空调系统实施有针对性的节能技术改造,可以在保障室内环境需求的前提下,有效降低系统的能源消耗和运行成本。这不仅对机构的可持续发展具有积极意义,也是提升大型建筑能源利用水平的一个实际可行的途径。随着相关技术的不断成熟和普及,预计未来会有更多机构关注并采纳类似的能效提升措施。