戰(zhàn)騰達
青島市第三人民醫(yī)院,中國·山東 青島 266001
據不完全統(tǒng)計,中國空調風機盤管夏季冷凝水99%以上均經下水管道流失,每年因此浪費的水量無法估算[1],尤其是在耗能較大的市政公用單位建筑中,基本采用的都是中央空調制冷,在每個房間安裝風機盤管,冷凝水在空調機房經匯流后直接通入下水管道流走[2]。本次設計項目研究的具體對象為中國青島市第三人民醫(yī)院,經查住院部5層至13層南側房間內約有300個以上風機盤管,鑒于目前醫(yī)院內所有盤管在夏季開啟空調主機時冷凝水全部經由下水管道流走,造成資源的大量浪費且不能循環(huán)使用,同時也增加了水處理管網的流量負擔[3]。根據實踐測量每臺風管每天至少產生冷凝水約40L,每日合計冷凝水損失量達10m3以上,加上夏季設備層上手術循環(huán)機組產生的冷凝水量,合計日損失約20m3水左右。
在國家提出節(jié)能減排的大方針基礎下,結合青島市第三人民醫(yī)院現場實際勘測考量,提出了住院部風機盤管冷凝水回收利用優(yōu)化設計改造方案,通過此次工程改造不僅為醫(yī)院運行節(jié)省了水電費用,同時另一方面也提升了制冷主機的工作效率,達到延長設備使用壽命的多種優(yōu)良效果。此次工程的改造在青島市衛(wèi)生計生系統(tǒng)建筑設計改造中屬于創(chuàng)新設計,具有較強的實用性和現實推廣性。
為更好地循環(huán)利用資源,做好節(jié)能降耗工作,降低單位運行成本,特設計將住院部病房樓內空調風機盤管冷凝水及設備層機組冷凝水進行回收匯總引流進入冷卻塔位置,因冷凝水下水管口集中在設備層,故設計將冷凝水南北側下水管口由鍍鋅管進行集中經PVC管道及不銹鋼管流入冷卻塔水循環(huán)管路,從而達到節(jié)省水資源的初衷設想。
經過現場勘查并將設計方案提交施工人員論證,該項目方案設計可行,且經設備層至冷卻塔管道,較為隱蔽,不會對醫(yī)院外觀面貌造成影響;工程改造用料均為水管水閥,無特殊要求,成本較低,且回收的冷凝水較為清澈,不會對管路閥門等造成堵塞腐蝕等情況。
因冷凝水下水集中后管路需鋪設在設備層,而維修人員進出頻繁,易踩踏管路,因此水輸送管路選擇鍍鋅鋼管,而匯總后的水流至冷卻塔部分選用性價比和實用性較高的PVC水管[4],最末端通向冷卻塔水循環(huán)管路連接部分采用不易生銹的不銹鋼管,如表1所示。
表1 項目改造工程所用材料表
①回收利用空調風機盤管冷凝水后,極大地節(jié)省了水資源浪費,能夠將冷凝水進行有效回收,因目前青島市第三醫(yī)院采取引用市政自來水進入冷卻塔對制冷主機設備降溫,此舉能夠減少進入冷卻塔的自來水量,按照目前水單價5.25元/m3來計算,夏季開機空調主機期間加上設備層機組循環(huán)冷凝水量每日能夠節(jié)省自來水費用150元以上,按照夏季運行近90天計算,每年制冷季節(jié)省水費約1萬5千元。
②間接降低了空調主機的耗電量,因回收的冷凝水相比較自來水而言水溫更低(相比自來水溫度低5℃以上),進入中央空調制冷主機冷卻塔后對于空調離心式制冷主機的降溫作用更為明顯,從而使得制冷主機的工作效率提高2%以上。按照每臺制冷主機近700kWH的額定功率和60%的有效功率計算,每小時節(jié)省電量8度以上,日節(jié)省電量近200度,按照電費均價0.7元/kW·H計算,每日節(jié)省電費約140元,每年制冷季節(jié)省電費合計約1.3萬元。
③通過回收利用的冷凝水降溫能夠在提高制冷主機提升效率的同時,更好地保護主機及其配件,降低高溫對設備造成的損害隱患,能夠有效延長設備使用期限,從而也降低了設備更換及維護保養(yǎng)的平均費用。
④回收利用的冷凝水收集經設備層至冷卻塔為從上至下的地理位置,可利用水流自然力進行流淌,避免了增加蓄水池、水泵電機等設備,大幅降低了工程改造成本,同時減少了后續(xù)的維護保養(yǎng)成本,此次改造成本加上人工費用等控制在1萬元之內,不到一個制冷季內即可收回施工成本,后續(xù)所產生的節(jié)能經濟效益大為可觀,每年可為單位節(jié)省資金約3萬元以上。
本次項目設計改造獲得了青島市總工會職工節(jié)能減排合理化建議“金點子”獎項,2018年10月在評比青島市綠色醫(yī)院建筑中得到高度評價,同年獲得2018—2019年度青島市第三人民醫(yī)院新技術新項目一等獎,在青島市衛(wèi)生系統(tǒng)乃至整個青島市市政單位建筑設計中都屬于一次創(chuàng)新項目設計,在具有安裝中央空調及附屬設備層的高層建筑中具有較強的可推廣性和經濟效應,能夠有效節(jié)省單位運行成本,具有較高的可實踐性和借鑒作用。
通過實踐運用證明,空調風機盤管冷凝水是可以回收利用的,一是可以利用空調風機盤管冷凝水的冷量對設備進行降溫,提高主機制冷效果;二是利用產生的冷凝水進行匯總收集進行水循環(huán)利用,減少了市政自來水的用量。無論從經濟效益和社會效益方面都是利國利民、一舉多得的,對于中國這樣一個水資源匱乏的國家具有重大深遠的意義。