一、洁净手术部空调存在的主要问题
(一)冷源及冷源保障问题
当前,洁净手术部通常与大楼共用一个集中冷源,同时自备独立冷源作为过渡季(大楼集中冷源停机)冷源。也有一些手术部是设置独立于大楼冷源之外的专用冷源的。由于大楼集中冷源的供水温度难以保障,因此造成的直接后果是无法采用新风集中除湿的节能方案,或者造成手术室相对温度失控。从实践情况看,大楼的冷水供水温度在夏季高温时段降不到10℃以下的情况十分常见。
若采用新风集中处理方案(空调系统全部湿负荷由新风承担),则百级(Ⅰ级)手术室需要的新风含湿量差约为1.4g/kg,对应的设计机器露点为DB12.9/RH95%,万级(Ⅲ级)手术室需要的新风含湿量差约为1.74g/kg,对应的设计机器露点为DB12.4/RH95%。可见,该系统需要将空气冷却处理到12.4℃以下,这就要求必须保证供水温度在8℃以下才可以。因此,对于由新风系统承担全部湿负荷的集中新风空调系统,夏季冷冻水供水温度的最高允许温度是8℃。
从工程实践来看,要求大楼冷源全天候保证冷冻水供水温度保持10℃甚至8℃以下,并不是一件容易的事。
(二)空调系统能耗问题
洁净手术部空调系统的特点是换气次数多,系统风量大,运行时间长,能耗大。以分别位于广州、北京、哈尔滨的一间采用常规空调系统的百级(Ⅰ级)手术室为例,据统计一间百级手术室的空调运行成本可达20万元左右,已经对手术室运行成本构成重大影响,因此也引起院方对空调节能越来越多的关注与要求。
洁净手术部空调系统的高能耗问题,除了其自身风量大、系统阻力部件多等客观因素外,系统设计不合理造成的浪费也是无法回避的,其中包括:
1.空气的过度冷却。对于常规空调系统,由于湿度控制的需要,在夏季空气必须冷却到12℃~14℃,但仅就手术室温度控制而言,夏季实际需要的送风温度可能只需要18℃~20℃,由此过度冷却造成的浪费十分可观。
2.空气的再热能耗。空气的再热能耗与过度冷却是相伴而生的,夏季,为了控制室内湿度,通常需要先将空气冷却到12℃~14℃,然后再采用再加热措施,将空气升温到18℃~20℃再送入室内。对于洁净手术部空调系统而言,由于再热多采用电加热,因此其能耗比之过度冷却造成的浪费更甚。
(三)空调系统湿表面的污染问题
由于除湿的需要,传统空调系统中的表冷器在供冷季永远都是温工况,即使采用新风集中处理或新风预处理的空调系统,由于供水水温仍然是7℃,低于回风的露点,因此在循环机组中的冷盘管也无法真正实现干工况。
对于湿表面因驻留灰尘、滋生细菌造成的空气污染问题,目前没有彻底的解决方案,常用的方法是在机组内设置紫外灯管,通过长时间照射杀菌,但由于紫外光只对被照射表面有效,因此对盘管深层部位的杀菌效果有限。
(四)加湿器故障问题
洁净手术部空调系统中,冬季加湿多采用电极式加湿器。电极的频繁损坏和更换,是原理性的无法解决的隐患,同时也存在水质差异造成的一些问题。
(五)盘管防冻问题
新风机组中冷水盘管的冬季防冻问题,是北方寒冷地区空调用户经常遇到的问题,洁净手术部空调系统也不例外。这一问题,除了从设备管理和借助控制系统采取一定的报警保护措施以外,当前还没有更为有效的办法。
二、、洁净手术部的冷源配置方案
由于空调系统的全部夏季湿负荷都要由新风系统来承担,而手术部空调系统的新风比通常只有10%~30%。因此,与由全部循环风量承担热湿负荷的常规空调系统相比,温湿度独立空调系统中,新风的设计露点就要低的多。这就要求温湿度独立空调系统的除湿冷源的水温(或蒸发温度)必须有严格的保障措施。为此,我们提出以下两种的冷源设置方案:
(一)“手术部独立冷源”方案
1.对于大中型手术部,有条件时应设置手术部独立冷源,即专门为手术部设置的集中冷源。
2.大楼冷源与手术部独立冷源共用机房。冷源可以采用风冷型或水冷型冷水机组,设计供回水温度7/12℃冷冻水系统各自独立,但在供水总管上连通(平时关断), 大楼冷源可作手术部应急备用。采用水冷型冷水机组时,大楼冷源与手术部独立冷源可以共用冷却水系统。
3.手术部独立冷源的装机容量应留有裕量,建议按手术部夏季设计总负荷的1.15 ~1.2倍选配冷水机组。
4.空调系统中的除湿盘管与调温盘管都采用同一个冷源。
5.该方案的优点是保障可靠,手术部可以不受大楼冷源水温波动和运行时间不同的影响。
(二)“大楼冷源+手术部独立冷源”方案
1.对于中小型洁净手术部,可采用大楼集中冷源为夏季基本冷源,同时设置手术部独立冷源,并以后者作为除湿冷源及过渡季备用冷源。
2.空调系统中的除湿盘管采用手术部独立冷源,调温盘管可以采用大楼冷源。
3.手术部独立冷源可以采用风冷型或水冷型冷水机组,设计供回水温度7/12℃。
4.本方案对大楼冷源的水温限值较宽松,只需保证冷冻水供水温度不超过15℃。
5.手术部独立冷源装机容量应留有裕量,建议按手术部夏季设计总负荷的80%选配冷水机组。
6.该方案的优点是保障可靠,手术部空调除湿由独立冷源承担,可以不受大楼冷源水温波动的影响,手术部独立冷源装机容量较小。

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