淺談醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)解決方案

鄧 一

（婁底市第一人民醫(yī)院，湖南婁底 417000）

0 引言

目前，病人對診療環(huán)境舒適度要求不斷提高，且醫(yī)院為了提高診療效率添置了眾多大中型醫(yī)療設(shè)備、信息系統(tǒng)等輔助設(shè)施。為了改善診療環(huán)境和設(shè)施運行環(huán)境，在門診樓和外科樓都安裝了中央空調(diào)系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)選型

中央空調(diào)系統(tǒng)分為3 個部分：水系統(tǒng)、冷媒系統(tǒng)和風管系統(tǒng)。空調(diào)主機按冷熱源分為兩類：電空調(diào)和非電空調(diào)。每種空調(diào)系統(tǒng)都有各自的優(yōu)缺點和適應范圍，某院根據(jù)醫(yī)院功能需求、使用成本、用電壓力等需求，綜合選擇了以“非電空調(diào)主機—水系統(tǒng)”為主，“電空調(diào)主機—水系統(tǒng)”為輔的混合型中央空調(diào)系統(tǒng)。

2 中央空調(diào)系統(tǒng)原理

2.1 工作方式

冬夏兩季，“非電空調(diào)主機—水系統(tǒng)”負責門診樓和外科綜合樓的制冷、制熱及全院衛(wèi)生熱水供應；春秋兩季，“電空調(diào)主機—水系統(tǒng)”負責手術(shù)室、ICU 等科室的制冷和制熱，“非電空調(diào)主機—水系統(tǒng)”負責全院衛(wèi)生熱水供應。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)

衛(wèi)生熱水管網(wǎng)全部接入“非電空調(diào)主機—水系統(tǒng)”，由其負責全院衛(wèi)生熱水供應。“非電空調(diào)主機—水系統(tǒng)”和“電空調(diào)主機—水系統(tǒng)”分別從機組安裝專用空調(diào)水管到外科樓手術(shù)室、ICU 等科室，并在進水接口和出水接口處安裝電動比例閥。外科樓其他科室和門診樓空調(diào)水管接入“非電空調(diào)主機—水系統(tǒng)”管網(wǎng)。中央空調(diào)系統(tǒng)原理如圖1 所示。

2.3 工作原理

2.3.1 冬夏兩季

非電空調(diào)機組單獨運行。

制冷原理：輸入熱能加熱溴化鋰溶液產(chǎn)生水蒸氣，水蒸氣冷凝成水，冷凝水進入蒸發(fā)器這個高真空環(huán)境驟然降溫，噴灑到制冷銅管上，空調(diào)水將熱量傳遞給冷凝水，水溫降低；冷凝水吸收空調(diào)水熱量變成水蒸氣，被濃溶液吸收，并將熱量傳遞給冷卻水釋放到大氣中；變稀的溶液被泵送到高溫發(fā)生器、低溫發(fā)生器，再次被加熱，再次產(chǎn)生水蒸氣……如此循環(huán)往復。

圖1 中央空調(diào)系統(tǒng)原理

圖2 改造后電空調(diào)主機—水系統(tǒng)原理

制熱原理：輸入熱能加熱溴化鋰溶液，產(chǎn)生水蒸氣將制熱銅管和衛(wèi)生熱水銅管內(nèi)的水加熱；凝結(jié)水流回溶液中再次被加熱……，如此循環(huán)往復。

2.3.2 春秋兩季

電空調(diào)機組主力運行，非電空調(diào)機組提供衛(wèi)生熱水輔助運行（衛(wèi)生熱水管路和制熱管路沒有交集）。

制冷原理：壓縮機將氟利昂壓縮成高壓飽和氣體，經(jīng)過冷凝器冷凝，被節(jié)流裝置節(jié)流之后進入蒸發(fā)器中，將所需要冷卻的媒介冷卻換熱。

制熱原理：四通閥換向，氟利昂在冷凝器與蒸發(fā)器的流動方向與制冷時相反，從而實現(xiàn)制熱。

2.3.3 調(diào)控原理

通過控制模塊向PLC 中央控制器施加控制信號控制進水接口和出水接口的電動比例閥，以此實現(xiàn)手術(shù)室、ICU 等科室根據(jù)實際情況使用不同空調(diào)系統(tǒng)。

當控制旋鈕旋至“電空調(diào)”側(cè)，PLC 中央控制器對電動閥施加控制信號：閥1 開，閥2 開，閥3 關(guān)，閥4 關(guān)，閥5 開。空調(diào)水只經(jīng)“電空調(diào)主機—水系統(tǒng)”管網(wǎng)流入模塊機組進行熱交換。

當控制旋鈕旋至“非電空調(diào)”側(cè)，PLC 中央控制器對電動閥施加控制信號：閥1 關(guān)，閥2 關(guān)，閥3 開，閥4 開，閥5 關(guān)。空調(diào)水只經(jīng)“非電空調(diào)主機—水系統(tǒng)”管網(wǎng)流入非電空調(diào)主機進行熱交換。

2.4 系統(tǒng)優(yōu)化

在使用過程中，出現(xiàn)了如下情況：在春秋兩季電空調(diào)機組制熱階段，臨床科室在做脊柱類手術(shù)時，為了避免手術(shù)用的骨水泥固化，要求環(huán)境溫度為20 ℃，因此其手術(shù)間需單獨制冷。

為了實現(xiàn)此功能，空調(diào)系統(tǒng)進行了技術(shù)改造：①脊柱外科手術(shù)間增設(shè)“專供/正常”按鍵；②修改控制屏和PLC 控制器程序；③模塊壓縮機組1 設(shè)置為專用機組，改造其水系統(tǒng)管網(wǎng)；④對相關(guān)空調(diào)水管加裝水泵和電動閥，控制運行。改造后的“電空調(diào)主機—水系統(tǒng)”原理如圖2 所示。

當控制方式由“正常”轉(zhuǎn)為“專供”時，PLC 控制器施加信號給壓縮機組1、水泵2、電動閥1～7：①壓縮機組1 運行模式由制熱切換成制冷；②水泵2 經(jīng)時間延時開始運行；③電動閥1～7開閉情況為：1～3 均開，4～7 均關(guān)。模塊壓縮機組1 變成專用機組，單獨對脊柱外科專用手術(shù)間進行制冷，其它模塊壓縮機組依然保持制熱模式。

當控制方式由“專供”轉(zhuǎn)為“正常”時，PLC 控制器施加信號給壓縮機組1、水泵2、電動閥1～7：①壓縮機組1 運行模式由制冷切換成制熱；②水泵2 停止運行；③電動閥1～7 開閉情況為：1～3均關(guān)，4～7 均開。所有模塊壓縮機組共同對手術(shù)室進行制熱。

3 結(jié)語

通過采用上述中央空調(diào)系統(tǒng)解決方案，有效滿足了醫(yī)院空調(diào)功能需求，解決了衛(wèi)生熱水供應問題，非電空調(diào)的使用降低了氟烴化物的排放。電空調(diào)機組和非電空調(diào)機組的切換使用功能，有效緩解了醫(yī)院用電壓力，并降低了醫(yī)院運行成本。