医院中央空调系统变频节能改造技术探讨

医院中央空调系统变频节能改造技术探讨

摘要：当前，医院在对中央空调系统进行设计时，出发点是最大的负载量，而这样就会导致能源浪费，直接增加了医院的运营成本。在本文中，提出了变频节能的合理改造方案，主要从硬件的内部结构以及软件的运行功能进行了合理设计，通过改进了空调系统内的各个组成部分。通过对中央空调系统的改造，使系统运行状况稳定，能够维持良好的室温，同时又节约了能源，并降低了医院的成本，因此，效果是非常显著的。

关键词：医院中央空调；系统变频节能；改造技术

伴随着社会经济发展水平以及人们整体生活水平的不断提高，在生活的各个领域内，中央空调的使用已经非常的普遍。在医院体系当中，中央空调扮演者非常重要的一个角色，并发挥着重要的作用。

1.医院中央空调系统的具体构成

1.1. 冷冻机组。向各个房间内流动的循环水通过冷冻机这一设备发生内部热交换的反应，造成冷冻水降温的范围在5—7摄氏度。并经循环水这一系统提供给个空调点以外部热的实际交换源。通过内部热交换所产生出来的热量，经冷却水这一系统在冷却塔这一位置内向空气当中进行排放。可以说，中央空调系统中的制冷源就是内部热交换系统。

1.2. 冷却水塔。主要应用于提供给冷却机组以冷却水。

1.3. 外部热交换系统。这一系统主要由两种循环水系统构成：一种是冷冻水类型的循环系统，主要由冷冻泵和冷冻管道构成。其

工作原理是从冷冻机组当中输出的冷冻水通过冷冻泵设备的加压操作输送到冷冻水管道中，然后在个房间之中进行热交换，这样就会把房间中存在的热量带走，使房间降温；另外一种是冷却水类型的循环系统，主要由冷却泵、冷却塔和冷却水管构成。其工作原理是冷冻机组在完成热交换后，在降低水温的同时，肯定会有大量的热能释放出来，在这些热量被冷却水全部吸收之后，冷却水自身的温度就会上升，此时，通过冷却泵将这些冷却水完整的压入到水塔中，促使它在冷却塔当中和大气实现了热交换，随后再输送降温后的冷却水到冷冻机组，通过这样的循环，释放冷冻机组的热量。

2、医院中央空调系统变频节能改造

对医院中央空调系统进行变频节能改造的基本原理是风机与水泵的风量（流量）同其实际转速呈现出一种正比关系；风机与水泵的压力（扬程）同其实际转速平方值呈现出一种正比关系，这里需要注意的是风机与水泵的轴功率实际上与“流量x压力”的结果是相等的，所以说风机与水泵的轴功率同其实际转速三次方的值呈现出一种正比的关系，所产生的节能效果是非常明显的。尤其是调节范围与启动电流都非常大的系统和设备，在对实际转速做出程度较小调整的情况下就会改变水泵的轴功率，因为这一特点，变频调速装置逐渐发展为一种主流的趋势。

2.2.对系统硬件结构进行控制

在保证系统有着安全可靠的性能设计、能够满足用户的个人使用习惯以及具备维修便利的特点的前提下，形成自动节能方式的运

行。从构成来讲，控制系统硬件主要包括以下几个部件：

2.2.1.plc部件。plc部件作为系统的核心部分，主要包括电源、cpu、开关量的输入与输出、模拟量的输入与输出等模块，主机架，连接电缆以及扩展机架等部分，担负控制系统内各子系统发出的命令动作的执行以及监视、对数值进行计算以及处理、进行逻辑的组合以及判断、进行通讯的处理等等各项功能。

2.2.2.低压电器。低压电器的组成部分主要包括接触器、热继电器以及断路器等设备。实现电器主回路以及控制回路这一过程中的硬连接的功能，做到硬接线线路的连接是正确和可靠的。

2.2.

3.变频器。主要接受plc发来的控制命令以及运行的执行频率命令，做到变频变压的输出模式，实现对电机转速的调节。

2.2.4.上位机ipc。主要由ipc机以及组态软件这两个部分组成，主要有以下几项功能：设定系统内各个工艺参数、对命令的发送进行控制、计录过程和历史数据、进行状态的监看、实现报表的生成以及打印、进行故障的预警和报警等。

2.2.5.压力或温度变送器。通过对现场所产生的循环水进行温度以及压力的测量，把所测得的数据转变为标准的信号输入plc模拟量这一个输出模块，实现对相关数据的计算。

2.2.5.开关阀以及调节阀。首先是开关阀，它在成功接收到启停接点信号之后，进行管道通路的开启或关闭；再就是调节阀，它在成功接收到由plc所输出的标准化模拟量信号之后，进行相对应的开度上的变化，做到可连续对管道开发进行调节。

2. 对系统软件的功能和实现进行控制

按照控制对象的不同以及作用的不用，对各软件的功能进行以下描述。

2.1.冷冻循环水的部分。此部分运行的主要是依据蒸发器在进出水时所呈现出来的温度差来对流量的增加进行确定。在夏季进行供冷的时间段内，在进出水温差比标准所允许的温差小的情况下，应当适当降低变频器的实际输出频率。

2.2.热泵循环水的部分。在冬季进行热水供应时，热泵主要是根据蒸汽热交换器在运行过程中产生的进出水温度差来对出水流量

的实际大小进行调节，保证出水的实际温度保持在设定的标准值上。

2.3.冷却循环水的部分。此部分和冷冻循环水这一系统在实际运行中所执行的基本原理大致相同，但是两者之间是存在本质差别的：在冷凝器当中进出水的实际温差比标准所执行的温差大的情况下，应该适当增加流量，这和冷冻循环水进行的调节是恰恰相反的。总结：本文从医院中央空调系统的具体构成出发，主要从硬件以及软件这两个部分对变频节能改造的实施措施进行了分析，并提出了具体的方案。当今社会科技的发展突飞猛进，在这种大背景下，有意识的去推广变频调速这一项节能技术的使用，并把它融入到医院中央空调系统的技能范围内，这就给中央空调下一步的发展与应用提出了新问题。当前，还存在百分之七十以上的中央空调还没有进行节能改造，因此，这一领域还是有着巨大的发展空间的。在推

广变频节能技术的过程中，不但能够获得经济效益的回报，还能提高社会整体能源利用率，有着非常重要的现实意义。

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