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作者：曹建國 

1  項目簡介

    廣西中醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院位于南寧市，總建筑面積約4.98萬m2．地下一層為設(shè)備用房及車庫；地上一至四層裙房為門診用房及手術(shù)室；五至二十三層主樓均為病房。

    南寧市地處夏熱冬暖地區(qū)，本大樓設(shè)冷暖空調(diào)，夏季制冷，冬季僅五層以上供暖�？照{(diào)系統(tǒng)全年運行分為3個時段：供暖期，1～2月份，約60天；制冷期，5～9月份，約150天；過渡期，3~4月份及10～12月份，約150天。一至四層裙房除手術(shù)室全年需要制冷外，其余均在制冷期每天使用空調(diào)8h，五層以上病房在制冷期需全天24h供冷，在供暖期需全天24h供暖，過渡期不需要空調(diào)。

    經(jīng)計算，本項目空調(diào)系統(tǒng)夏季計算總冷負(fù)荷為4952kW，其中手術(shù)室的冷負(fù)荷為696kW；四至二十三層空調(diào)房間冬季供暖計算總熱負(fù)荷為1042kW。空調(diào)系統(tǒng)日逐時冷負(fù)荷如圖1所示。

2  常規(guī)空調(diào)設(shè)計方案

2.1常規(guī)空調(diào)方案設(shè)備配置

    南寧市最常規(guī)的冷暖空調(diào)設(shè)計方案是水冷冷水機(jī)組+風(fēng)冷熱泵機(jī)組，先按熱負(fù)荷選擇冷熱泵，制冷由水冷機(jī)組與風(fēng)冷熱泵共同負(fù)擔(dān)，制冷時優(yōu)先運行水冷冷水機(jī)組。根據(jù)本工程的空調(diào)冷熱負(fù)荷，常規(guī)方案空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源設(shè)備配置如表1所示。

2.2常規(guī)空調(diào)設(shè)計方案的不足

    由圖1可知，本項目制冷時白天跟晚上的空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷相差很大，如23:00時的冷負(fù)荷只占白天最大冷負(fù)荷的1643/4952=29.5%，即常規(guī)空調(diào)方案冷熱源設(shè)備每天只有上班期間可能需要全開啟，其余的16小時，70%左右的能力被閑置了。過渡季節(jié)及冬季，僅手術(shù)室需制冷，此時冷負(fù)荷很小，只能使用能效比較低的風(fēng)冷熱泵；為滿足只有一兩個手術(shù)室在使用空調(diào)時的工況，還須再單獨配置小容量的風(fēng)冷渦旋式熱泵機(jī)組（如表1）。

3  水蓄冷空調(diào)設(shè)計方案

3.2水蓄冷系統(tǒng)流程圖

    水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的流程圖如圖2所示。圖中F1～F4均為手動蝶閥，F(xiàn)1及F2在手術(shù)室需要制冷時打開，需要供暖時關(guān)閉，F(xiàn)3及F4在手術(shù)室需要供暖時打開，需要制冷時關(guān)閉，圖中標(biāo)注的其余閥門均為電動蝶閥，采用自動控制，具體運行控制詳表3。

4  兩種空調(diào)方案分析比較

4.1初投資及配電量

    根據(jù)表1及表2，估算出兩個方案冷熱源設(shè)備的初投資及額定配電功率如表4。

4.2運行情況

    兩種空調(diào)方案各種工況下冷熱源設(shè)備的運行情況如表5。

4.3運行費用

    經(jīng)考察發(fā)現(xiàn)，本大樓各空調(diào)區(qū)域都是100%的同時使用率，為簡化計算，假定空調(diào)系統(tǒng)冷熱源設(shè)備的耗電量與主機(jī)的負(fù)荷輸出成線性關(guān)系，根據(jù)圖1的負(fù)荷情況及表5的設(shè)備運行情況，計算出兩種方案的耗電量如表6。

    南寧市的用電政策是：豐水期，5～9月份，商業(yè)電價平時0.78元／kW．h，低谷電價0.26元／kW．h；枯水期，1—4月份及10～12月份，商業(yè)電價平時1.03元／kW．h，低谷電價0.47元／kW．h（低谷電價只有在設(shè)蓄冷時才能享受，如果沒有設(shè)蓄冷，所有時段的電價按平時電價）。根據(jù)表6的數(shù)據(jù)及上面的電價，計算出兩種空調(diào)方案在100%負(fù)荷時冷熱源設(shè)備每年的運行費用如表7。

5  結(jié)論

    1)水蓄冷空調(diào)方案與常規(guī)空調(diào)方案相比，不僅能大大降低運行費用，也能降低系統(tǒng)的配電量，但初投資及耗電量會增加。從表5~表7可知，水蓄冷方案的配電量比常規(guī)空調(diào)方案約降低18%，每年節(jié)約運行費用為66.9萬元，初投資多了122.5萬元，多出的投資靜態(tài)回收期為122.5/66.9=1.83年。

    2)水蓄冷方式非常容易滿足過渡季節(jié)及冬季手術(shù)室單獨制冷的使用要求，運行費用也很低。過渡季節(jié)以及冬季在病房需供暖時，手術(shù)室仍需制冷，此時采用水冷機(jī)組低谷時段蓄冷，峰谷時放冷及放冷水泵變頻控制可以輕易地滿足使用要求，也非常節(jié)能。

3)根據(jù)目前廣西的電價政策，需全天24h運行空調(diào)的賓館、醫(yī)院住院樓等建筑，采用水蓄冷方式能給使用方節(jié)約較大的運行費用。從表6及表7可知，即使兩種方案供暖的運行情況及耗電量完全一樣，水蓄冷方案的運行費用也要比常規(guī)方案少18%左右，原因是南寧市只對使用蓄冷方式的空調(diào)系統(tǒng)才有低谷電價，如果采用水蓄冷，其夜間低谷時段沒有參與蓄冷的空調(diào)系統(tǒng)運行時的電價也可以享受低谷電價。

6摘  要：

本文以廣西中醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院住院綜合樓為例，分別配置常規(guī)空調(diào)方案及蓄冷空調(diào)方案的冷熱源設(shè)備，并對這兩種空調(diào)設(shè)計方案的初投資及運行費用進(jìn)行分析比較，根據(jù)計算數(shù)據(jù)得出結(jié)論，為設(shè)計師及業(yè)主以后在選擇類似項目的空調(diào)方案時提供借鑒和參考。