APP下载

空调余热回收改造研究与应用

2021-08-27杨玉晶何晓晖

中国新通信 2021年12期
关键词:节能改造中央空调

杨玉晶 何晓晖

【摘要】    在我院放射科,CT机、核磁共振等机组的室外机都放置新门急诊大楼-2楼机房内,机房内环境封闭、通风条件差,年平均温度在40℃左右,夏季环境最高温超过45℃,非常不利于机组外机的运行,导致设备运行效果差,机组工作效率低。从节能降耗的理念出发,为了改善设备运行环境,我院创新性的采用了设备余热回用的技术手段,将我院放射科现有CT、核磁共振等机组工作时所产生的热量,使用空气源热泵将其回收,最终将该热量用于制取我院生活用水,达到能源回收的目的。该方法拥有运行成本低、易操作、利用率高、安全、绿色等多重优势且在改造过程中无需复杂的配置,在达到能源回收利用的同时,又改善了放射科机组的工作环境,提高了机组工作效率,取得了显著的效果。

【关键词】    节能改造    中央空调    设余热回收

引言:

国家“十三五”节能减排综合工作方案要求实施建筑节能 先进标准领跑行动,开展超低能耗及近零能耗建筑建设试点, 强化既有居住建筑节能改造,推进利用太阳能、浅层地热能、 空气热能、工业余热等解决建筑用能需求。

我院为省政府举办、省卫生计生委主管的集医疗、教学、科研、干部保健于一体的大型综合性三级甲等医院。在短短10多年的时间里,医院实现跨越性发展,医疗用房面积由2002年的不足5万平方米扩展到了近20万余平方米。为加强医院能源计量管理,提升医院经营管理水平,降低能源消耗,我院于2013年6月成立了节能减排工作领导小组。

一、研究背景

在我院放射科,CT机、核磁共振等机组的室外机都放置新门急诊大楼-2楼机房内,机房内环境封闭、通风条件差,年平均温度在40℃左右,夏季环境最高温超过45℃,非常不利于机组外机的运行,导致设备运行效果差,机组工作效率低,设备能耗较大,热能流失严重。同时,我院放射科机房位于建筑结构负一层,受地域限制其专用空调外机放置于建筑结构负二层,空气流通受限,导致设备工作环境温度较高,机组工况降低,24小时运转也不能满足医疗设备降温要求。

目前,我院外科楼及门急诊大楼的供暖方式为蒸汽通过板式换热器将空调系统水加热到40--60度后输送到各个用户点进行制热。在系统运行过程中,是通过人工巡查空调系统水温来调节蒸汽的输送流量,这种操作方式对于蒸汽的使用浪费较大。

2017.01-2017.6电力能耗统计

此调查对象为2017年3月至2017年8月机房温度合格率,经验证设备在34度以下(含34度)运行效率正常,故将34度作为合格温度。统计得出机房温度不合格率高达91.2%。

二、研究目的和方法

2.1原因分析

2.2问题统计

1.机房密闭,且缺少有效的降温措施;

2.能耗流失严重,缺乏能耗循环利用的手段;

3.设备运行时间不合理;

4.设备放置分区有待改善;

5.管理机制不健全;

6.日常机房巡查流于形式,确实与设备使用单位有效沟通。

2.3对策拟定

针对设备运行时间不合理的问题,去设备使用科室沟通,尽量错峰使用,并增加巡查人员,实时监控机房温度;针对机房密闭、缺少降温措施的问题,创新性采用余热回收技术手段;针对热循环利用手段的缺失问题,使用空气源热泵将多余热量回收,最终将该热量用于制取我院生活用水;针对使用设备未分区的问题,对机房内设备放置位置进行从新规划,将高功率用能设备间距调大,并将空气源热泵(预热回收设备)放置于用能设备上方,使热能回收效率提高。

2.4研究目的

1)目标设定: 能耗降低及机房室温改善。

2)根据前期调查情况及要因分析,设定目标值:能耗下降目标率50%,机房温度目标达标率由10%升至90%。

三、研究过程与结果

3.1对策一:采用了设备余热回用的技术手段

使用空气源热泵将院放射科现有CT、核磁共振等机组工作时所产生的热量回收利用,根据设备运行参数,调整热能回收设备各项运行指标,提高机房温度合格率,并在此基础上达到余热回收的目的。设备各项指标调整到最佳状态,持续改进,形成行程操作規范。

改造方案如下:

1.在板式换热器前端的蒸汽管路上加装电控比例调节蒸汽阀门;

2.在空调系统水给水出口段和回水段加装温度传感器及阀门;

3.外置安装系统控制模块,将空调系统水给、回水温度数据传输至控制模块,控制模块根据给水温度并按照系统设定的系统水温要求对电控比例调节阀进行实时调控蒸汽流量,同时控制模块可根据给、回水温度差值对系统水泵的转速进行调节,从而达到双重节能的效果。

4.在应急救援物资库房门口独立空调外机比较集中的位置新增安装3--4台热水机组,采取余热回收的方式对应急救援物资库房周边进行降温同时生产热水。

3.2对策二:与设备使用科室积极对接,增加巡查汇报机制,设备的错峰使用。

增派人员实施设备机房巡查,并有温度过高报警机制,并设专人负责与设备使用部门沟通。改进后,高功率设备错峰运行,主管部门监测效果良好,形成制度化、标准化流程。科室对巡查机制和效果进行考核,保证巡查、设备报警沟通机制,确保各项措施可以长效推行。

3.3对策三:设备、环境管理

对机房内设。备放置位置进行从新规划,将高功率用能设备间距调大,并将空气源热泵(预热回收设备)放置于用能设备上方,使热能回收效率提高。改进后效果良好,形成标准化。

四、研究结论

1.该方法拥有运行成本低、易操作、利用率高、安全、绿色等多重优势且在改造过程中无需复杂的配置,在达到能源回收利用的同时,又改善了放射科机组的工作环境,提高了机组工作效率,取得了显著的效果。

经过一系列有效措施,机房温度合格率大幅度提高,并持续稳定。

2.改善后充分提高了机组的工作效率,各种低效问题出现频率明显降低。

3.经过一系列设备改造和人员设定,该方案取得了一定的成果,既能达到降低空调工作环境温度,提高空调制冷效率。同时回收空调废气制取医院需要的热水。实现了能源循环利用。该项目每月节约电费10812元,每年节约电费129744元。

五、结束语

通过标准化、长效推进机制和持续改进,此方案可以为我院节约大量电费,降低运营成本,加强医疗技术和科研建设资金;同时,由于利用废热提供了所需的热水,大大减少了供热锅炉向大气排放的CO2气体,起到保护环境的作用。

总而言之,这项技术不仅变废为宝,还可以节约有限的能源,同时得到经济效益,值得提倡。

参  考  文  献

[1]崔科,赵进良,付晓飞.数据中心空调冷却及余热回收系统技术分析[J].节能技术,2020,38(04):379-384.

[2]谢昆,王智慧,朱林.基于余热回收的电池室温度补偿研究与应用[J].通信电源技术,2020,37(11):70-73+76.

[3]Ali Kemal Cakir; BahtiyarSansli.Conducting exergy analysis by utilizing condenser waste heat in commercial type split air conditioner: a case study[J]SN Applied SciencesVolume 2, Issue 6. 2020. PP 165-173.

[4]ChalearnBouted; ChavalitRatanatamskul.A novel prototype of integrated anaerobic filter-condenser (ANCO) system for application of waste heat from office building to improve performances of both air conditioner and wastewater treatment system.[J]Journal of Environmental ManagementVolume 231, 2019. PP 66-72

[5]汪洋.淺论机场航站楼空调系统节能改造[J].城市建设理论研究(电子版),2019(14):74.

[6]汪林飞,陈均云,卢怀玉.中央空调节能质量的能效测试[J].科技展望,2016,26(16):123.

[7]Win-Jet Luo; Hung-ChuanKuo; Jyun-Yi Wu; Dini Faridah.Development and analysis of a new multi-function heat recovery split air conditioner with parallel refrigerant pipe[J]Advances in Mechanical EngineeringVolume 8, Issue 10. 2016. PP 105-137.

猜你喜欢

节能改造中央空调
海信Ai家中央空调亮相中国家电及消费电子博览会
美的中央空调再度获评万科集团2019年度“A级供应商”
复工了,办公室的中央空调能开吗
日子
探究发电厂热能动力系统优化与节能改造经验
大型建筑中央空调系统节能改造探析
重庆医科大学附属口腔医院综合节能改造实例
锅炉节能改造技术研究及实践
分析地源热泵技术在中央空调系统中的节能应用