温湿度独立控制系统在医用空调领域中的应用研究(1)
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摘 要： 随着空调节能这一专题越来越受到人们的重视，许多新兴的节能空调系统被大力推广。而医用空调系统能耗都很高，文章通过对温湿度独立控制中的溶液调湿技术的介绍以及具体的案例分析，得出采用温湿度独立控制的空调系统具有明显的节能效果，比常规洁净空调系统节能约20%。
关键词： 医用空调 温湿度独立控制系统 溶液调湿技术
Abstract:With the subject of air conditioning energy more and more attention by people, many new emerging energy-saving air-conditioning system are extensive popularization. But medical air conditioning system consumes a lot of energy.This article introduces the temperature and humidity of the independent control solution regulating-humidity technology and analyzes the concrete cases. It demonstrated that the independent temperature and humidity controlled air-conditioning system has obvious effect in energy saving than conventional clean air conditioning system, Energy saving about 20%.
Keywords:Medical air conditioning Independent temperature and humidity control system Solution regulating-humidity technology
随着我国医学科技的不断发展和医药卫生水平的不断提高。医院对洁净区域、病房甚至是医院办公等区域的空气环境要求越来越严格，以确保患者的生命健康和医院的卫生需求。
但是，众所周知，医用中央空调系统中普遍存在能耗高、系统复杂、空气品质差、过度季节系统效率低等一系列的问题[1,2]。比如：洁净房间是医院内尘埃数和细菌数最少、洁净度要求较高的房间，需要严格控制室内温度、湿度、尘埃、细菌、有害气体浓度以及气流分布等。为满足室内自净要求，洁净房间的空调送风量远远大于普通房间，洁净房间的空调送风量大、能耗高、因此对于洁净区域空调在创造高度洁净的室内环境时，应特别注意空调系统的节能[1,2,4]。
因此，针对上述问题对医用空调系统选用一种更高效、节能并且能够确保空气品质的空调系统，无疑成为了现今医用空调设计的新话题。
一、 常规空调在医用领域存在的问题
现代医院病房、手术室、实验室等对室内空气品质控制的极为严格，《医院洁净手术不建筑技术规范》(GB 50333-2002)，《洁净手术室用空气调节机组》(GB/T319569-2004)等国家标准对医用空调系统经行了强制性规范要求。
针对医用空调的特殊性，医用机组需满足“规范”要求，保证室内空气的品质。较一般空调系统而言，医用空调系统主要具备的特点是：对过滤要求高，特别是手术室，需严格按照国家规范要求的洁净度；需满足净化区域对温湿度条件的高精度控制，保证室内恒温恒湿；要有防尘措施、过滤器便于检修和更换；由于潮湿的表冷器表面易滋生霉菌等，引起污染，必须定期对盘管进行灭菌处理[9]。
从运行原理分析可知，常规空调系统是通过冷却器同时对空气进行降温和除湿处理，产生低温、干燥的送风，实现排热排湿的目的。这种空气处理的方式会造成一些严重的问题，对室内空气品质、患者恢复健康等方面均会产生负面影响。其主要存在的问题如下——
(一)同时对空气进行降温、除湿，造成能源品位的极大浪费
由于采用冷凝除湿方法排除室内余湿，冷源的温度需要低于室内空气的露点温度，考虑传热温差与冷媒输送温差，空调系统的冷冻水温度约为7℃。在空调系统中，显热负荷(排热)约占总负荷的50%~70%，而潜热负荷(排湿)约占总负荷的30%~50%。占总负荷一半以上的显热负荷本可以采用高温冷源带走，却与除湿一起共用7℃的低温冷源进行处理，造成能量利用品位的极大浪费[3]。
(二)再热处理造成大量能源浪费
对于洁净房间，室内参数要求精确控制，夏季采用冷凝除湿方法排除室内余湿，冷源的温度需要低于室内空气的露点温度，这将导致除湿后的空气温度过低。为了保证室内的恒温恒湿，就必须对除湿后的空气进行电再热，以满足送风参数要求。这样的冷却、再热的空气处理过程造成了大量冷热抵消的能源浪费。
(三)过度季节系统效率降低
过度季节时，由于洁净室的全能恒温恒湿要求，所以冷机仍然开启，这就导致冷机低负载运行，系统效率降低。
(四)空气处理的显热潜热比难以与室内热湿比的变化相匹配
常规空调系统，通过表面冷却器对空气进行冷却和除湿，其吸收的显热与潜热比只能在一定的范围内变化。当建筑热湿比超出冷凝除湿处理范围时，冷凝除湿只能控制温度和湿度两个参数中的一个，将会造成“过冷”(只控制湿度，温度失控)、“闷”(只控制温度，湿度失控)等不利情况的出现[3]。
(五)加湿方式存在问题
常规空调系统中，南方地区洁净房间多采用电加湿的方式对空气进行加湿处理，此种方式虽然加湿量控制精确，但存在能耗大的缺陷和水质问题引起的加湿器结垢、堵塞等问题。
(六)室内空气品质问题
常规新风机组的过滤器表面在使用时间较长后会积累大量的灰尘，这些灰尘成为了送风的二次污染源。当空气吹过表面布满灰尘的过滤器时，灰尘被带入送风中，增加了送风中的可吸入颗粒物含量。
世界空调业内最权威机构美国采暖、制冷和空调工程师协会(ASHRAE) 对不同相对湿度下，细菌、病毒滋生情况以及各种呼吸道疾病发病几率而进行的研究结果显示：当相对湿度为95%时，大多数细菌、病毒都能正常存活，而且呼吸系统疾病发病率极高[6,8]。
在常规系统中，靠使空气通过冷表面对空气进行降温除湿，会就导致冷表面成为潮湿表面甚至产生积水 ......
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