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    淺談凈化空調自動(dòng)控制系統


                    

    摘要:在現代醫院當中,隨著(zhù)空調系統設備越來(lái)越多,自動(dòng)化管理在其安全運行和空氣質(zhì)量保證中發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用,同時(shí)醫院空調的能源消耗占總能源消耗中有很大的比重,因此,空調系統的節能是醫院節能的重中之重,對于醫院的潔凈空調管理更是如此。做好凈化空調的自動(dòng)控制管理將會(huì )在空調節能、節約人員開(kāi)支、提高綜合管理水平等方面發(fā)揮極大的作用。

    關(guān)鍵詞:空調系統;自動(dòng)控制;節能;管理水平


    引言

    凈化空調主要保證室內空氣的潔凈度,溫濕度和壓差等指標,潔凈度主要是通過(guò)初、中、高效過(guò)濾器的過(guò)濾作用實(shí)現[1]。溫濕度主要通過(guò)冷熱量的傳遞以及蒸汽來(lái)實(shí)現,然而在實(shí)際的空調運行中由于房間人員的進(jìn)出、照明設施的開(kāi)關(guān)、設備開(kāi)啟或停止運行等多種干擾源的存在,以及溫度和相對濕度之間本身存在一定關(guān)系,這些因素的變化都會(huì )引起室內溫濕度的改變,從而引起空調負荷的變化[2-3]。凈化空調系統配備自動(dòng)控制系統可以滿(mǎn)足外界溫濕度參數的變化和室內負荷及人員變化的要求,通過(guò)對空氣進(jìn)行凈化處理,使其溫度、濕度、風(fēng)速、潔凈度等指標均符合醫院的使用要求,以滿(mǎn)足醫療工作的需要[4-5]。同時(shí),還能達到提高空調管理水平、節約能源、降低工人工作強度的目的。因此,研究空調的自動(dòng)控制系統具有很大的經(jīng)濟意義。


    1、凈化空調系統

    現在我們醫院的凈化空調系統主要包括制冷機、鍋爐、換熱裝置、空氣處理設備、通風(fēng)系統、水系統及空調自動(dòng)控制和調節裝置等部分組成。制冷機、鍋爐和換熱裝置主要為空氣處理設備提供冷量和熱量?諝馓幚碓O備作用是將空氣處理到規定的潔凈狀態(tài),主要設備有空氣過(guò)濾器(初中高效過(guò)濾器),對空氣進(jìn)行凈化;冷凝盤(pán)管對空氣進(jìn)行進(jìn)行除濕和降溫處理、電加熱器對空氣進(jìn)行升溫、加濕器對空氣進(jìn)行加濕處理等;空調風(fēng)系統可分為送風(fēng)系統、回風(fēng)和排風(fēng)系統,主要有風(fēng)機、風(fēng)管系統以及送風(fēng)口、回風(fēng)口、排風(fēng)口、風(fēng)閥等裝置;空調水系統主要是將冷媒水或熱媒水從冷源或熱源輸送至空氣處理設備,主要由水源和管道以及水泵等組成,分為熱水系統、冷卻水系統和冷凍水系統?照{自控裝置主要包括控制器、傳感器、執行器等。調節裝置主要包括閥門(mén)、開(kāi)關(guān)等。凈化空調系統的正常運行需要這些部分的共同配合,然而在這其中發(fā)揮主要協(xié)調作用的自動(dòng)控制部分。


    2、醫院潔凈空調進(jìn)行自動(dòng)化管理的意義

    1)創(chuàng )造潔凈舒適的環(huán)境

    凈化空調自動(dòng)控制系統,對室內空氣的溫度、相對濕度、潔凈度等加以自動(dòng)控制,可提供凈化區域所需要的空氣的溫、濕度、潔凈度的條件,使空氣質(zhì)量達到凈化區域需要的凈化標準。從而保證潔凈環(huán)境的質(zhì)量以及患者的健康安全等。

    2 )節約能源

    在醫院的能源消耗中,空調的能耗占有很大的比重,因此,對空調系統進(jìn)行相應的節能措施是必須的。就個(gè)別控制來(lái)說(shuō),比如采用變頻技術(shù),醫院很多空調機組、冷卻塔、末端設備和水泵都是采用定頻,如增加一套變頻控制器,根據室內負荷變化自動(dòng)調節運行狀況,風(fēng)機實(shí)現變風(fēng)量送風(fēng),水泵實(shí)現變流量,制冷機實(shí)現變負荷運行,從而大大降低了能源的浪費節約成本,F在好的中央空調自控系統都已經(jīng)從單個(gè)環(huán)節的控制逐漸進(jìn)入到了綜合能量的控制,形成基于計算機控制的能量管理系統,達到最優(yōu)化控制,其節能效果非常明顯。

    3)保證空調運行的可靠性及安全性

    凈化設施的正常運行是保證醫院凈化區域空氣質(zhì)量的前提條件,而自動(dòng)控制的在凈化空調中的運用,大大提高了其運行的可靠性和安全性?刂破魍ㄟ^(guò)現場(chǎng)傳感器對溫濕度、壓差等數據進(jìn)行采集和實(shí)時(shí)監測,從而保證了凈化空調系統時(shí)刻處于正常工作狀態(tài),能夠及時(shí)在發(fā)現故障報警并進(jìn)行調節使其恢復到正常狀態(tài)從而創(chuàng )造了安全可靠的運行條件。


    3、空調自控系統的分類(lèi)

    在中央空調的自動(dòng)控制中經(jīng)常使用的控制系統主要有以下幾類(lèi):

    1)設備集中啟?刂葡到y

    該系統的特點(diǎn)是:通過(guò)開(kāi)關(guān)、接觸器、繼電器等,使得空調設備能遠距離啟停,同時(shí)通過(guò)設置指示標志,用以顯示設備目前的運行狀態(tài)。從嚴格意義上來(lái)講,這種系統不能稱(chēng)之為控制系統,因為沒(méi)有嚴格的形成閉環(huán),沒(méi)有反饋,只能根據現場(chǎng)儀表的情況反映設備的運行狀態(tài),出現故障或者溫濕度、壓差不合格的情況,需要進(jìn)行人工調節,不能進(jìn)行自動(dòng)控制。

    2)模擬儀表自控系統

    其原理是通過(guò)現場(chǎng)的傳感器采集數據傳到控制器,控制器對采集到的數據與設定的數據進(jìn)行比對,如果有偏離,將信號傳遞給執行器,由執行器控制相應開(kāi)關(guān)或者閥門(mén)的開(kāi)閉從而將被控參數維持在在規定的范圍之內。

    3)直接數字控制系統

    利用DDC控制器、硬件設施如現場(chǎng)傳感器、執行器等及其操作系統控制軟件包,從而完成多臺機組的自動(dòng)控制。它有完善的控制軟件,可以進(jìn)行空調機組啟停的控制、運行狀態(tài)的顯示、手自動(dòng)狀態(tài)、故障報警以及變頻器的控制;風(fēng)道過(guò)濾器堵塞報警;風(fēng)道內冷、熱盤(pán)管水閥的開(kāi)度控制及狀態(tài)顯示、加濕控制、電加熱控制、回風(fēng)閥控制等。

    4)集散控制系統

    集散控制系統是一種以微處理器為基礎的分散型綜合控制系統,該系統把計算機、儀表和電控技術(shù)融合在一起,結合相應的軟件,可以實(shí)現數據自動(dòng)采集、處理、工藝畫(huà)面顯示、參數超限報警、設備故障報警和報表打印等功能,可不斷地監視風(fēng)機、過(guò)濾器等的運行狀態(tài),收集有關(guān)溫度、濕度、壓力等有關(guān)參數,并對主要工藝參數形成了歷史趨勢記錄,隨時(shí)查看,并設置了安全操作級別,既方便了管理,又使系統運行更加安全可靠。


    4、醫院空調自動(dòng)控制管理的趨勢

    1)環(huán)保和節能方向

    人們對醫院潔凈環(huán)境要求的提升,促使凈化空調系統的管理水平的的提升進(jìn)而促進(jìn)潔凈空調自控系統的進(jìn)一步發(fā)展。凈化空調系統的設置,是以滿(mǎn)足凈化區的凈化以及溫濕度的要求為主要目的。但是在當今能源緊張、環(huán)境保護要求高的環(huán)境下,由于空調系統的能耗占醫院總能耗的比例很高,空調系統還應在環(huán)保和節能方面做出更大的提升,F在能源的多樣化,比如太陽(yáng)能,地熱能的應用,給空調系統在能源節約方面提供了基礎支撐。但是,如何將這些能源的在空調系統的運用當中得到最大程度的利用和優(yōu)化,離不開(kāi)自動(dòng)控制系統的作用。怎樣解決新能源以及復合能源的利用優(yōu)化,以及一些能量的回收、風(fēng)機效率的提高等問(wèn)題,如果能夠很好地解決目前出現的一些問(wèn)題,暖通空調自動(dòng)控制系統將隨著(zhù)醫院節能減排的深入而出現更寬的發(fā)展局面。

    2)集中控制

    空調自控系統的發(fā)展方向是大系統比如(樓宇控制系統)還是小系統(機電一體化),這兩者都有一定的優(yōu)勢,就大系統而言,大系統具有通用性好、管理能力強、系統整體優(yōu)化功能強等特點(diǎn);小系統具有針對性強、使用靈活等特點(diǎn)。因此這也成為多年來(lái)行業(yè)一直存在爭議的地方。本人認為集散控制系統是一個(gè)發(fā)展趨勢,不光將空調系統、電氣系統以及相應的系統整合到一個(gè)系統中進(jìn)行管理,對于系統的優(yōu)化以及管理水平的提升具有非常重要的作用。


    5、總結

    隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人和生產(chǎn)對空氣溫度、濕度、風(fēng)速以及潔凈度等等都有了越來(lái)越高的要求,同時(shí)環(huán)保節能的問(wèn)題也得到越來(lái)越多的關(guān)注。發(fā)展醫院潔凈空調自控系統的發(fā)展,對于醫院節能,保證患者健康,提高醫院的整體管理水平和應急能力都發(fā)揮著(zhù)不可小覷的作用。通過(guò)了解空調的自控系統,與世界上的先進(jìn)的自控技術(shù)相結合,大力推動(dòng)國內醫院潔凈空調事業(yè)的發(fā)展。


    參考文獻:

    [1]潘云剛.我國暖通空調自動(dòng)控制系統的現狀與發(fā)展[J].暖通空調.2012

    [2]李玉剛.建筑設備自動(dòng)化[M].北京:機械工業(yè)出版社,

    [3]黃翔.空調工程[M].北京:機械工業(yè)出版社[M].2006

    [4]李金川,鄭智慧.空調制冷自控系統運行與管理[M].北京:中國建材工業(yè)出版社,2002

    [5] 金紹志, 湯淼華. 現代化醫院中央空調系統的運行管理[J]. 衛生經(jīng)濟研究, 1999(7):38.


    本文作者:濟寧醫學(xué)院附屬醫院  孫呈敖

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