随着医院服务能力的不断提高，能源消耗已成为医院成本压力的主要来源。一般来说，医院系统的主要能耗通常是由空调、冷热水和照明及医疗设备用电三部分组成，其中空调系统的能耗最大。过去，传统的节能方法是采取“随手关灯”、“空调温度设定在26℃”、杜绝“跑冒滴漏”等一系列管理措施，这在现在看来显然已经远远不足。在科学技术发展日新月异的今天，降低能耗成本的根本途径已经发生转变，从注重管理转变为注重技术，即用先进的技术更新传统能耗运行系统，不断升级和优化医院耗能系统的结构，提升整体节能水平。下面将以医院中央空调和热水供应系统的节能改造为例，探讨实施节能改造的方式和方法。
一、项目概况
南方医院内科楼项目总建筑面积约30000㎡，展开床位600张，于1996年建成并投入使用。中央空调系统使用两台远大溴化锂直燃式冷水机组，制冷量150万大卡。配备冷冻水泵110KW/台，冷却水泵75KW/台，均为两用一备。机组已使用了12年，机组效率有所下降，辅助设备也需要不断进行维修和更换，近年来燃油价格不断上涨，造成了运行成本的大幅度增加。
根据2008年全年机组运行记录，空调机组用于制冷、供暖和生产热水的时间及油耗如图1所示：
图1 机组运行时间及油耗比例图
空调机组制冷运行时间只占总运行时间的50%，运行油耗却占到了全部油耗的74%，年运行费用高达209万元。
按照美国空调制冷协会的机房效率评估标准，空调系统效率超出1.0KW/TON的机房是不合理并在系统设计和操作规程上都有待改进的。经过测算，内科楼空调机房平均效率为1.82KW/TON,系统效率较差，改造势在必行。
二、节能改造方法选择
目前，市场上中央空调的种类很多，按冷凝方式有风冷和水冷两大类，其中风冷机组的主机工作形式又分涡旋式、螺杆式、活塞式等;水冷机组的主机工作形式又分螺杆式、吸收式、活塞式和离心式等;其区别在于水冷式空调的冷凝器采用冷却水来冷却，而风冷式直接用风来冷却室外机的冷凝器，不需要冷却水塔。冷(热)源载体一般分为冷媒系统和水系统两大类，常见的中央空调型式对比特点如表1所示：
| 空调方案 | 适用性 | 效率 | 投资及设备寿命周期 | 能耗 | 运行费用及管理 | 环境影响 | 舒适性 |
| 水冷螺杆式冷水机＋锅炉 | 单机容量大，适用于大中型工程 | 制冷效率高，制热效率较低 | 初投资低，系统相对复杂，设备最为成熟，有效寿命周期最长 | 能效较高，但大型机组尤其当采用三级离心机时其能效比极高 | 耗电量大，运行费用最高，运行的灵活性较差，管理较复杂 | 机房面积最大，需配备专业操作人员，且冷却塔放置在室外对环境有一定影响 | 噪声大、振动大，室内舒适性好 |
| 风冷热泵螺杆式冷（热）水机 | 单机容量较小，适用于中小型工程 | 制冷效率较高 | 机组价格高，设备较为成熟，有效寿命周期最短 | 能效较高 | 耗电量大，运行费用较低，运行灵活，管理方便 | 可放置在屋顶或室外地坪上，无需机房 | 噪声振动较小，室内舒适性较好，但当冬季室外气温低于 |
| 直燃型溴化锂吸收式冷热水机组 | 单机容量大，适用于大中型工程 | 制冷、制热效率高（制冷量衰减较快） | 价格较高，系统相对复杂，设备较为成熟，有效寿命周期较短 | 高能耗 | 耗电量很少，运行费用最高，运行管理最复杂，系统启停时间长 | 机房面积配置较大，对大气环境污染较少，但也需配置冷却塔并放置室外 | 噪声小，振动小，室内舒适性好 |
| 模块化风冷热泵 | 单机容量较小，适用于中小型工程 | 制冷、制热效率较高 | 初投资低，系统相对简单，设备较为成熟，有效寿命周期较长 | 并联技术、高效节能（节能潜力最大） | 耗电量较大，运行费用适中，运行管理相对灵活，备用容量小 | 结构简单，可放置在屋顶或室外地坪上 | 宁静、低噪，室内舒适性较好，但当冬季室外气温低于 |
表1 中央空调性能对比表
目前来看，电能是最为理想的能源，用电作动力的有离心式、螺杆、风源热泵几种型式，其中离心式的水冷冷水机与螺杆式的水冷冷水机效率都很高，而尤以三级压缩离心机为最高。我院内科楼病房的制冷量需求不是很大，采用螺杆机是首选。同时考虑可以利用现有的空调机房，不需要大量的设备场地，另外螺杆机的制冷效率也高。
卫生热水方面，原来的旧系统存在很多问题。比如：系统补水无法控制，用水量大时系统水压不足、缺水，有时还往里吸气，造成时冷时热，患者经常投诉;用水量小时大量的热水从天面水箱溢出造成了浪费。同时原卫生热水系统的末端很难进行改造，所以在节能设计时把加压系统改为变频器控制，用压力控制水泵的转速(流量)，设定一个系统承受的安全范围的压力，保证系统的水压。经过市场调查，我们最终选用了美国某品牌快速热水器，该热水器采用蒸气作加热源，能快速、恒温地产生卫生热水，满足了系统恒温恒压的要求。虽然市面上还有热泵型卫生热水设备，费用比蒸汽还低，但使用该设备需要增加较大的蓄水池，考虑天面已增加了血液科、与儿科层流的净化制冷设备，无法解决承重和安装设备的场地的问题，所以最终利用富余的蒸汽来加热卫生热水，采用了这种方式。
因我院地处广州，冬天低温时间较短，供暖不是主要能耗，所以冬季供暖系统采用了独立的蒸汽快速加热系统。
三、经济情况分析比较
主要从以下三个方面进行经济和能耗分析比较：第一，空调主机的经济与能耗分析(表2);第二，冷却水系统经济与能耗分析(表3);第三，卫生热水系统经济与能耗分析。
| 分析项目 | 某燃油空调系统 | 某螺杆电制冷系统 | 备注 |
| 主机规格 | 制冷量1750kw/h两台，油耗 | 制冷量273冷吨3台,输入功率163kw/台 | 油价按6.2元/ kg， 电价按1元/度计 |
| 单位货币制冷量 | 1750/936=1.87kw/元 | 960/163=5.88kw/元 | |
| 08年全年制冷量 | 325.7吨×12kw/kg=390.84万kw | ||
| 全年费用计算 | 390.84/1.87 | 390.84/5.88 | |
| 全年费用 | 209万元 | 66万元 | 年节约费用约143万元 |
表2 空调主机的经济与能耗分析
| 分析项目 | 某燃油空调系统 | 某螺杆电制冷系统 | 备注 |
| 单台主机冷却水量 | 490t/h | 195t/h | 电价按1元/度 |
| 冷却水泵功率 | 110kw，600 t/h | 18.5kw，195t/h | |
| 单位冷却水的电功率 | 110/600=0.18kw/t | 18.5/195=0.09kw/t | |
| 计算单位时间冷却水量 | 490t | 356t | |
| 计算单位时间用电量 | 490×0.18=88.2kw | 356×0.09=32.04kw | |
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