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洁净手术室空调系统的节能--二次回风系统的节能

发布时间:2022-11-11      点击次数:354

医院手术室洁净空调系统送风量大是为了维持手术室内洁净等级(如100级),送风温差小是为了控制手术室内温湿度的范围,因此造成传统手术室洁净空调系统设备体积大及冷却、加热盘管冷、热相互抵消等耗能现象的发生,而使用二次回风设计来代替再热过程可以有效的解决以上问题并且能够实现节约能源的目的。
1、二次回风系统
洁净手术室的冷负荷主要包括3个方面:一是医护人员散热造成的冷负荷;二是医疗设备散热造成的冷负荷;三是围护结构传热造成的冷负荷。
洁净空调系统的送风量为一般舒适性空调系统送风量的4~60倍。经计算,Ⅰ级、Ⅱ级洁净手术室空调系统可通过二次回风设计来实现在不需要再热的情况下,既能维持手术室的洁净等级,又能满足手术室的温湿度要求。因冷却盘管面积较小,空调箱的体积相对减小。



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上图为手术室二次回风系统,T为温度感测器,控制一、二次回风风门开合比例来保证送风温度恒定为23℃。DP为露点感测器,控制冷却段冷却介质流量来保证手术室内湿度维持在标准范围内。
2、节能分析计算
本文以一个实际工程为例,分析二次回风系统的节能效果。某医院一间局部100级手术室(尺寸7.2m*5.7m*3m),在其手术台上方布置2.6m*2.4m高效空气过滤器,风速为0.45m/s,计算送风量为10783m3/h,新风量为1617m3/h,手术室内冷负荷为5.13kW,减湿负荷为2.19kg/h。
手术室空调如采用一次回风热湿处理过程,经计算需冷量37.1kW,再热量14.6kW。采用二次回风处理后,只需冷量22.5kW,且洁净等级符合标准,室内温湿度控制在标准范围之内。对二次回风系统,二次回风量为7738 m3/h,一次回风量为1427 m3/h,新风量为1617 m3/h。一次、二次回风系统处理过程见下图:
一次回风系统处理过程:



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二次回风系统处理过程:

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图中,W为新风状态点;N为室内空气状态点;C为混合状态点;L为机器露点;O′为风机温升前状态点;O为送风状态点。
一次回风系统处理过程:根据所需新风量按一定比例,将室内空气与室外新风混合到C,混合后的空气经喷水室减湿冷却达到L后等湿加热到O′,然后通过风机等湿温升到达O送入室内,吸收室内的余湿余热变为N。二次回风系统处理过程:根据所需新风量按一定比例,将室内空气与室外新风混合到C,混合后的空气经喷水室减湿冷却达到L后与室内空气进行第二次混合达到O′,然后通过风机等湿温升到达O送入室内,吸收室内的余湿余热变为N。一次、二次回风系统参数见下表。

一次回风系统参数:

  225.png


二次回风系统参数:
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