醫院潔凈手術(shù)室空調系統在除濕方面普遍存在一些問(wèn)題

醫院潔凈手術(shù)室空調系統在除濕方面普遍存在一些問(wèn)題

　　醫院潔凈手術(shù)室空調系統在除濕方面普遍存在一些問(wèn)題，尤其是在過(guò)渡季節。針對這些問(wèn)題提出一種將制冷、除濕分開(kāi)獨立控制的手術(shù)室空調系統。通過(guò)分析比較，這一新型空調系統能有效地控制手術(shù)室空調的送風(fēng)工況，降低設備成本和運行費用，節能效果顯著(zhù)。

　　1引言

　　醫院潔凈手術(shù)室空調系統控制室內溫度、相對濕度、塵、菌及有害氣體濃度，并提供室內人員所需的新風(fēng)量，維持室內外合理的氣流分布，其中對相對濕度的控制在手術(shù)室空調系統中顯得特別重要。

　　如果在一手術(shù)室里相對濕度降不下來(lái)，那么在這個(gè)相對濕度較高的手術(shù)室里，不僅會(huì )促使人體發(fā)菌量增加，還為細菌的繁殖、生存提供營(yíng)養源。那么在手術(shù)過(guò)程中手術(shù)傷口就容易受到感染。在過(guò)渡季節相對濕度的問(wèn)題尤其突出，而我國南方沿海地區大部分城市高濕度季節的時(shí)間很長(cháng)，就更加不能不考慮潔凈手術(shù)室內的相對濕度有效控制問(wèn)題了。

　　2國內手術(shù)室常見(jiàn)的空調除濕方案及其存在的問(wèn)題

　　一般手術(shù)室室內要求溫度為22～25℃，相對濕度為40%～60%，有些特殊的手術(shù)類(lèi)型要求的相對濕度可能更低些。目前國內在手術(shù)室空調濕度控制這方面的普遍做法是（以下簡(jiǎn)稱(chēng)傳統方案）：新回風(fēng)混合后先經(jīng)過(guò)表冷器降溫除濕，此時(shí)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(guò)電熱管再熱空氣，通過(guò)這個(gè)等濕升溫過(guò)程來(lái)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了如下幾個(gè)問(wèn)題：

　　2.1初投資增加：由于考慮到電加熱會(huì )抵消一部分機組的冷量，所以空調機組設計選型時(shí)必須要考慮預留足夠的制冷性能余量，造成設備初投資增加。例如：某醫院手術(shù)室冷負荷為16kW，但該空調系統需匹配約6kW的電加熱才能滿(mǎn)足相對濕度的要求，那么選型的空調機組的制冷量就要22kW。

　　2.2能耗增加：當手術(shù)室內濕負荷較大時(shí)，要開(kāi)啟電加熱，造成冷熱量相互抵消，能耗增加。

　　2.3設備使用率降低：當手術(shù)室內濕負荷較小，不需要開(kāi)啟電加熱來(lái)控制相對濕度時(shí)，由于設計時(shí)按最不利工況考慮設備，而此時(shí)實(shí)際負荷很小，設備使用率就降低了。同時(shí)，長(cháng)時(shí)間的低負荷運行狀態(tài)會(huì )造成冷凍主機出現喘振現象。

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　　2.4特定情況下濕度問(wèn)題很難解決：當手術(shù)室內冷負荷小而濕負荷大時(shí)，比如南方地區的過(guò)渡季節。在這種情況下，為了滿(mǎn)足溫度的要求而提高冷凍水的溫度，但這樣一來(lái)機組的除濕能力就進(jìn)一步下降了，空氣的含濕量降不下來(lái)，濕度問(wèn)題沒(méi)法解決。

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　　3一種溫濕度分開(kāi)控制的手術(shù)室空調系統

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　　筆者提出一種新型的醫院手術(shù)室空調濕度控制方案（以下簡(jiǎn)稱(chēng)新型方案），可以有效地解決傳統方案所碰到的問(wèn)題。該空調是在傳統方案基礎上做了以下幾點(diǎn)改進(jìn)：

　　3.1取消原空調機組的電加熱管，而在表冷器后面增加了一個(gè)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)室空調的工作原理是新回風(fēng)混合后首先經(jīng)過(guò)機組的表冷器被冷卻，同時(shí)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(guò)除濕系統的蒸發(fā)器進(jìn)一步除濕，使空氣的含濕量達到設計要求，最后經(jīng)過(guò)除濕機的冷凝器，通過(guò)等濕加熱過(guò)程來(lái)降低空氣的相對濕度。

　　3.2在控制方面，使用一個(gè)溫濕度探頭對手術(shù)室回風(fēng)工況進(jìn)行監控。當室內溫度與設定值不符時(shí)，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(kāi)啟與停機。這樣，相對濕度與溫度分開(kāi)控制，既確保其控制精度，又解決了傳統方案所遇到的溫度與相對濕度難以匹配的問(wèn)題。

　　3.3按手術(shù)室實(shí)際冷負荷匹配空調機組的制冷能力，不需考慮電加熱消耗的冷量，相對傳統方案選型的空調設備可以不用預留過(guò)大的余量。

　　3.4溫濕度工況變化時(shí)空調機組的運行情況：

　?、俑邷馗邼窆r下，制冷機組和除濕機同時(shí)開(kāi)啟；

　?、诟邷氐蜐窆r下，制冷機組開(kāi)啟，因為制冷機組的表冷器有一定的除濕能力，且能滿(mǎn)足低濕度的工況，故除濕機不需啟動(dòng)；

　?、鄣蜏馗邼窆r，把主機冷凍水的溫度調高，使制冷機組在低負荷下運行，而除濕機開(kāi)啟以應付高濕度的工況；

　?、艿蜏氐蜐窆r，適當調低冷凍水的溫度，除濕機不啟動(dòng)。

　　4實(shí)例計算比較

　　下面以廣州某醫院一間III級手術(shù)室為例來(lái)對以上兩種方案進(jìn)行分析比較。根據相關(guān)規范和資料，III級標準潔凈手術(shù)室設定人數為6人，考慮到實(shí)際使用時(shí)人數可能增加，按10人計算；設備負荷按100W/m2，照明負荷按640W，手術(shù)室人員的勞動(dòng)強度取為中等，其顯熱散熱量為88W，潛熱散熱量為147W，散濕量為219g/h，人員的群集系數取0.89；設備的同時(shí)使用系數取0.8。據此計算出III級標準潔凈手術(shù)室的熱、濕負荷為：①顯熱熱負荷：3923W；②潛熱熱負荷：1308W；③總體熱負荷：5231W；④濕負荷：1949g/h；⑤循環(huán)風(fēng)量為3000m3/h，其中有480m3/h的新風(fēng)量，新風(fēng)比取為16%。

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　　5結論

　　5.1醫院潔凈手術(shù)室空調系統可以將制冷、除濕分開(kāi)控制，即用獨立的除濕系統取代電加熱熱補償，能有效地控制手術(shù)室內的溫濕度。

　　5.2該空調系統可以降低設備成本和運行費用，有明顯的節能效果，尤其對我國南方過(guò)渡季長(cháng)地區，系統方案優(yōu)勢明顯，更值得采用。

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