醫(yī)院潔凈手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)控制室內(nèi)溫度、相對濕度、塵、菌及有害氣體濃度,并提供室內(nèi)人員所需的新風量,維持室內(nèi)外合理的氣流分布,其中對相對.濕度的控制在手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)中顯得特別重要。
如果在一手術(shù)室里相對濕度降不下來,那么在這個相對濕度較高的手術(shù)室里,不僅會促使人體發(fā)菌量增加,還為細菌的繁殖、生存提供營養(yǎng)源。那么在手術(shù)過程中手術(shù)傷口就容易受到感染。在過渡季節(jié)相對濕度的問題尤其突出,而我國南方沿海地區(qū)大部分城市高濕度季節(jié)的時間很長,就更加不能不考慮潔凈手術(shù)室內(nèi)的相對濕度有效控制問題了。
一、國內(nèi)手術(shù)室常見的空調(diào)除濕方案及其存在的問題
一般手術(shù)室室內(nèi)要求溫度為22~25℃,相對濕度為40%~60%,有些特殊的手術(shù)類型要求的相對濕度可能更低些。目前國內(nèi)在手術(shù)室空調(diào)濕度控制這方面的普遍做法是(以下簡稱傳統(tǒng)方案):新回風混合后先經(jīng)過表冷器降溫除濕,此時的相對濕度一般為 90%左右,遠達不到手術(shù)室的濕度要求,然后再經(jīng)過電熱管再熱空氣,通過這個等濕升溫過程來降低相對濕度。這一做法濕度是達到要求了,但它不可避免地出現(xiàn)了如下幾個問題:
1.初投資增加:由于考慮到電加熱會抵消一部分機組的冷量,所以空調(diào)機組設(shè)計選型時必須要考慮預(yù)留足夠的制冷性能余量,造成設(shè)備初投資增加。例如:某醫(yī)院手術(shù)室冷負荷為16kW,但該空調(diào)系統(tǒng)需匹配約6kW的電加熱才能滿足相對濕度的要求,那么選型的空調(diào)機組的制冷量就要22kW。
2.能耗增加:當手術(shù)室內(nèi)濕負荷較大時,要開啟電加熱,造成冷熱量相互抵消,能耗增加。
3.設(shè)備使用率降低:當手術(shù)室內(nèi)濕負荷較小,不需要開啟電加熱來控制相對濕度時,由于設(shè)計時按最不利工況考慮設(shè)備,而此時實際負荷很小,設(shè)備使用率就降低了。同時,長時間的低負荷運行狀態(tài)會造成冷凍主機出現(xiàn)喘振現(xiàn)象。
4.特定情況下濕度問題很難解決:當手術(shù)室內(nèi)冷負荷小而濕負荷大時,比如南方地區(qū)的過渡季節(jié)。在這種情況下,為了滿足溫度的要求而提高冷凍水的溫度,但這樣一來機組的除濕能力就進一步下降了,空氣的含濕量降不下來,濕度問題沒法解決。
二、一種溫濕度分開控制的手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)
一種新型的醫(yī)院手術(shù)室空調(diào)濕度控制方案(以下簡稱新型方案),可以有效地解決傳統(tǒng)方案所碰到的問題。該空調(diào)是在傳統(tǒng)方案基礎(chǔ)上做了以下幾點改進:
1.取消原空調(diào)機組的電加熱管,而在表冷器后面增加了一個獨立的冷卻式除濕機,除濕機由壓縮機、冷凝器、毛細管或膨脹閥和蒸發(fā)器組成。這種新型的手術(shù)室空調(diào)的工作原理是新回風混合后首先經(jīng)過機組的表冷器被冷卻,同時能初步除去空氣中的一部分水份, 降低空氣的含濕量。然后再經(jīng)過除濕系統(tǒng)的蒸發(fā)器進一步除濕, 使空氣的含濕量達到設(shè)計要求,最后經(jīng)過除濕機的冷凝器,通過等濕加熱過程來降低空氣的相對濕度。
2.在控制方面,使用一個溫濕度探頭對手術(shù)室回風工況進行監(jiān)控。當室內(nèi)溫度與設(shè)定值不符時,溫度傳感器信號將傳遞給PLC控制冷凍水流量即制冷量;而濕度傳感器信號則控制除濕壓縮機的開啟與停機。這樣,相對濕度與溫度分開控制,既確保其控制精度,又解決了傳統(tǒng)方案所遇到的溫度與相對濕度難以匹配的問題。
3.按手術(shù)室實際冷負荷匹配空調(diào)機組的制冷能力,不需考慮電加熱消耗的冷量,相對傳統(tǒng)方案選型的空調(diào)設(shè)備可以不用預(yù)留過大的余量。
4.溫濕度工況變化時空調(diào)機組的運行情況:
①高溫高濕工況下,制冷機組和除濕機同時開啟;
②高溫低濕工況下,制冷機組開啟,因為制冷機組的表冷器有一定的除濕能力,且能滿足低濕度的工況,故除濕機不需啟動;?
③低溫高濕工況,把主機冷凍水的溫度調(diào)高,使制冷機組在低負荷下運行,而除濕機開啟以應(yīng)付高濕度的工況;
④低溫低濕工況,適當調(diào)低冷凍水的溫度,除濕機不啟動。
三、結(jié)論
1.醫(yī)院潔凈手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)可以將制冷、除濕分開控制,即用獨立的除濕系統(tǒng)取代電加熱熱補償,能有效地控制手術(shù)室內(nèi)的溫濕度。
2.該空調(diào)系統(tǒng)可以降低設(shè)備成本和運行費用,有明顯的節(jié)能效果,尤其對我國南方過渡季長地區(qū),系統(tǒng)方案優(yōu)勢明顯,更值得采用。
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