1 引言
湖北某三甲醫(yī)院占地350畝，建筑總面積近40萬(wàn)㎡，擁有全省市州面積最大、環(huán)境最美、流程最優(yōu)、智能化程度最高的醫(yī)療建筑群。該醫(yī)院規(guī)模較大，建筑數(shù)量多且分散，空調(diào)、照明、供水設(shè)備管理維護(hù)工作量大，對(duì)能源管理工作提出了更高的要求，設(shè)備管控不到位又會(huì)導(dǎo)致能耗的巨大浪費(fèi)，造成醫(yī)院支出的增加，為解決這些問(wèn)題，該醫(yī)院于2017年初使用了WOES智能優(yōu)化節(jié)能系統(tǒng)，該系統(tǒng)是以全方位、最大限度降低系統(tǒng)能耗為核心目的，通過(guò)對(duì)醫(yī)院的節(jié)能設(shè)備、主要耗能設(shè)備的能耗和運(yùn)行工況進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)、診斷與分析，集成應(yīng)用多種節(jié)能技術(shù)，從設(shè)備節(jié)能、管理策略優(yōu)化節(jié)能兩大板塊對(duì)用能系統(tǒng)進(jìn)行全方位節(jié)能改造，建立結(jié)合醫(yī)院特性的節(jié)能診斷分析模型，從安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行兩方面深度挖掘設(shè)備和管理的節(jié)能空間。系統(tǒng)上線后，根據(jù)采集數(shù)據(jù)利用系統(tǒng)自身分析診斷功能，為該醫(yī)院出具了節(jié)能分析診斷報(bào)告，醫(yī)院按照?qǐng)?bào)告完成整改，在滿足醫(yī)院能源和設(shè)備精細(xì)化管理的同時(shí)，也帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
其中，設(shè)備板塊的醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)比較特殊，空調(diào)系統(tǒng)一般分溴化鋰制冷機(jī)組、中央空調(diào)模塊機(jī)組、分體空調(diào)，溴化鋰制冷機(jī)組一般用于全醫(yī)院制冷，模塊機(jī)組一般用于特殊區(qū)域，如ICU等，分體空調(diào)一般用于機(jī)房或分散房間等位置。
2 無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備節(jié)能改造
無(wú)負(fù)壓供水在很多醫(yī)院得到了使用，以該醫(yī)院為例：改造前外科大樓采用2臺(tái)15kW泵組配合落地水箱進(jìn)行日常用水的供給，改造后采用無(wú)負(fù)壓設(shè)備直接進(jìn)行日常用水的供給，水泵采用1臺(tái)11kW泵組和2臺(tái)5.5kW泵組，通過(guò)智能優(yōu)化節(jié)能系統(tǒng)對(duì)水泵設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以根據(jù)用水量的不同走動(dòng)調(diào)節(jié)相應(yīng)的水泵組合運(yùn)行，達(dá)到節(jié)能的目的。
2.1 運(yùn)行成本：
按照改造前設(shè)備理論上最節(jié)省的供水方式，即每天早6點(diǎn)至晚11點(diǎn)設(shè)備運(yùn)行，晚11點(diǎn)至早6點(diǎn)泵組不工作。改造后三臺(tái)泵組同時(shí)工作，且每天早6點(diǎn)至晚11點(diǎn)設(shè)備運(yùn)行，晚11點(diǎn)至早6點(diǎn)泵組不工作，電費(fèi)按0.8元/度計(jì)算。
則每年用電量為：
改造前：15kW*2臺(tái)*17小時(shí)/天*365天*0.8元/度=148920元
改造后：（11+5.5+5.5）kW *17小時(shí)/天*365天*0.8元/度=109208元
由此可見，按改造前設(shè)備理論最節(jié)省供水方式每年節(jié)約電費(fèi)金額為39712元。
在實(shí)際運(yùn)行狀況下，改造前設(shè)備當(dāng)晚11點(diǎn)后至早6點(diǎn)前若有用水則水泵進(jìn)行工作，故工作時(shí)間不止17小時(shí)，電費(fèi)應(yīng)有所增加。改造后根據(jù)用水量的不同自動(dòng)調(diào)節(jié)相應(yīng)的泵組配合，即并非三臺(tái)泵組同時(shí)工作，實(shí)際節(jié)約電費(fèi)超過(guò)4萬(wàn)元。
2.2 維護(hù)成本
改造前設(shè)備采用水箱加水泵供水，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，二次供水設(shè)施應(yīng)當(dāng)每半年對(duì)貯水池（箱）清洗、消毒、防腐。按2000元/次收費(fèi)。則每年水箱清洗費(fèi)用為4000元。醫(yī)院生活用水更應(yīng)嚴(yán)格，每季度需要清洗，則每年清洗費(fèi)用為8000元。
改造后供水設(shè)備直接與市政管網(wǎng)進(jìn)行串接，合理的借助了市政管網(wǎng)的原有壓力，供水過(guò)程全密閉杜絕了二次污染的隱患，從而不需要進(jìn)行清洗，節(jié)約了清洗費(fèi)。
3 溴化鋰制冷機(jī)組改造
溴化鋰制冷機(jī)組可通過(guò)智能優(yōu)化系統(tǒng)的管控、整體控制技術(shù)、負(fù)荷區(qū)域能量平衡控制、冷凍水變流量控制、主機(jī)群控策略、冷卻水變流量控制、冷卻塔控制等策略達(dá)到節(jié)能降耗目的。以該醫(yī)院為例：醫(yī)院有外科樓和門診樓兩套中央空調(diào)系統(tǒng)，外科樓冷源采用2臺(tái)2335kW蒸汽型溴化鋰主機(jī)，熱源采暖蒸汽換熱器；門診樓冷源采用2臺(tái)5350kW蒸汽型溴化鋰主機(jī)，熱源采暖蒸汽換熱器?？照{(diào)冷凍水設(shè)計(jì)供回水溫度為7℃/12℃；采暖熱水進(jìn)出口溫度：45/50℃。該醫(yī)院外科樓年總用電量為92萬(wàn)度，總用蒸汽量為7242噸；門診樓年總用電量為57.6萬(wàn)度，總用蒸汽量為13024噸。醫(yī)院冷熱源總能耗按每度均價(jià)0.8元，蒸汽均價(jià)185元計(jì)算，則外科樓年費(fèi)用大約為207.6萬(wàn)元；門診樓年費(fèi)用為287萬(wàn)元。
通過(guò)智能優(yōu)化系統(tǒng)對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行整體管控，運(yùn)行一年后綜合測(cè)算，外科樓每年可節(jié)電35.5萬(wàn)度，節(jié)蒸汽1296.7噸；門診樓每年可節(jié)電22.3萬(wàn)度，節(jié)蒸汽2248噸。按每度電均價(jià)0.8元，每噸蒸汽均價(jià)185元計(jì)算，每年外科樓可節(jié)約52.4萬(wàn)元，每年門診樓可節(jié)約59.4萬(wàn)元。
4 分體空調(diào)裝備節(jié)能改造
4.1 技術(shù)介紹
該醫(yī)院有一棟老舊住院樓，因當(dāng)時(shí)條件所限，沒(méi)有采用中央空調(diào)，而是采用分體空調(diào)，分體空調(diào)因?yàn)椴荒芗锌刂?/span>會(huì)導(dǎo)致空調(diào)溫度設(shè)置隨意性較大，電能浪費(fèi)嚴(yán)重。若對(duì)分體空調(diào)進(jìn)行集中控制則可以對(duì)分體空調(diào)的運(yùn)行進(jìn)行統(tǒng)一管理，防止用電浪費(fèi)。
該住院樓共有4層，每個(gè)病房中都安裝了1.5匹分體空調(diào)，合計(jì)有110臺(tái)。需要在空調(diào)電源回路增加智能控制器，每個(gè)房間室內(nèi)增加溫濕度傳感器與控制器連接，控制器通過(guò)無(wú)線通訊接入空調(diào)控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)分體式空調(diào)器的用電計(jì)量、室溫測(cè)量與遠(yuǎn)程傳輸，控制器集成溫度控制、本地與遠(yuǎn)程控制通斷電等多種功能。在空調(diào)使用期間重點(diǎn)監(jiān)控冬季空調(diào)溫度設(shè)置過(guò)高和夏季空調(diào)溫度設(shè)置過(guò)低現(xiàn)象。智能空調(diào)控制器可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)室內(nèi)溫度與設(shè)定溫度比較，冬季室內(nèi)溫度高于設(shè)定溫度值或夏季室內(nèi)溫度低于設(shè)定溫度值時(shí)，控制器自動(dòng)修正空調(diào)設(shè)定溫度，使空調(diào)一直運(yùn)行在設(shè)定溫度區(qū)間內(nèi)，避免能源浪費(fèi)。
4.2 效益分析
經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，26度室溫時(shí)，人體感覺最舒適。因此，把這一溫度作為整個(gè)分體空調(diào)自動(dòng)調(diào)節(jié)的參考點(diǎn)。這110臺(tái)空調(diào)改造后運(yùn)行一年，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)分析和歷史數(shù)據(jù)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)能耗明顯降低，綜合節(jié)能量約20%，全年節(jié)約電費(fèi)12.8萬(wàn)元。
5 管理策略優(yōu)化節(jié)能
5.1自動(dòng)抄表管理節(jié)能優(yōu)化
現(xiàn)代醫(yī)院設(shè)施齊全、分工明確、科室劃分細(xì)致大大提高了工作效率，但同時(shí)帶來(lái)了能耗管理上的難度，對(duì)眾多的科室用能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)考核工作量巨大，通過(guò)系統(tǒng)的管控，可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控點(diǎn)的自動(dòng)抄表功能，在減少抄表人員工作量的同時(shí)，能夠有效避免人工操作所帶來(lái)的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、不準(zhǔn)時(shí)現(xiàn)象；系統(tǒng)自動(dòng)抄表能夠?yàn)獒t(yī)院管理者提供及時(shí)、準(zhǔn)確的用能數(shù)據(jù)，同時(shí)系統(tǒng)能夠自動(dòng)生成用電、用水報(bào)表，計(jì)量時(shí)間區(qū)間可以自由設(shè)定，可以隨時(shí)查詢?nèi)我鈺r(shí)間段的用電量、用水量，為管理者提供準(zhǔn)確的用能分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
5.2 能耗分類分項(xiàng)統(tǒng)計(jì)
智能優(yōu)化節(jié)能系統(tǒng)可將醫(yī)院用能按照電、水、冷/熱進(jìn)行分類；按照國(guó)家公共建筑分項(xiàng)導(dǎo)則要求將電量分為：照明插座用電，空調(diào)用電，動(dòng)力用電，特殊用電等，對(duì)各類能源進(jìn)行分類分項(xiàng)統(tǒng)計(jì)，使用能情況一目了然，同時(shí)可將數(shù)據(jù)上傳至市級(jí)、省級(jí)、國(guó)家級(jí)能源監(jiān)測(cè)平臺(tái)。
5.3 能耗考核
通過(guò)系統(tǒng)對(duì)能耗的分類分項(xiàng)統(tǒng)計(jì)，可以獲得各類能耗當(dāng)年累計(jì)用量和這些能耗折算為標(biāo)準(zhǔn)煤的能耗以及單位面積能耗等，這些數(shù)據(jù)可以結(jié)合門診人數(shù)等進(jìn)行同比環(huán)比比較，做為能耗考核依據(jù)；同時(shí)也可以對(duì)各個(gè)不同的科室進(jìn)行分析對(duì)比，做為考核依據(jù)。
5.4 能源平衡管理
系統(tǒng)的能源平衡功能可及時(shí)地反映醫(yī)院和各用能單位能源使用狀況。平衡表的數(shù)據(jù)來(lái)源為醫(yī)院產(chǎn)供銷系統(tǒng)的成本、購(gòu)入和庫(kù)存數(shù)據(jù)、職能單元的運(yùn)行數(shù)據(jù)、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)數(shù)據(jù)、能源調(diào)度系統(tǒng)的能源生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)、各科室的能源使用計(jì)量數(shù)據(jù)及其它相關(guān)數(shù)據(jù)。
5.5 能源損耗分析
系統(tǒng)的能源損耗分析以能流圖的形式顯示用能走向，方便醫(yī)院管理者查看主要耗能路徑，計(jì)算能源在傳輸過(guò)程中的損耗，及時(shí)發(fā)現(xiàn)跑冒滴漏的情況，避免用能浪費(fèi)。
5.6 指導(dǎo)優(yōu)化運(yùn)行
智能優(yōu)化節(jié)能系統(tǒng)采用先進(jìn)的信息化技術(shù)，對(duì)用能進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)與分析，發(fā)現(xiàn)用能問(wèn)題，挖掘節(jié)能潛力。針對(duì)醫(yī)院某些重點(diǎn)使用的中央空調(diào)水泵，照明燈，電梯的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，并和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)標(biāo)，提出運(yùn)行優(yōu)化參數(shù)建議，指導(dǎo)設(shè)備優(yōu)化運(yùn)行，節(jié)約能源。
5.7 公共區(qū)域分時(shí)控制
系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)院公共區(qū)域用能進(jìn)行管理控制，如對(duì)門診樓在夜晚人員較少時(shí)，將走廊的照明燈關(guān)閉一部分，達(dá)到照明效果又能節(jié)約用電；對(duì)自動(dòng)扶梯機(jī)及部分宣傳用LED大屏進(jìn)行關(guān)閉；對(duì)某些自助服務(wù)的設(shè)備進(jìn)行關(guān)閉，達(dá)到節(jié)能降耗目的。
6 結(jié)束語(yǔ)
智能優(yōu)化節(jié)能系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)在線能源數(shù)據(jù)、能源質(zhì)量監(jiān)測(cè)、能源自動(dòng)化控制作為系統(tǒng)支撐，實(shí)現(xiàn)一體化的能源管控，進(jìn)行能源統(tǒng)計(jì)、分析、診斷、預(yù)測(cè)，通過(guò)這些有效的技術(shù)和管理手段，可有效提高醫(yī)院能源管理信息化水平，減少能源方面的支出，并挖掘節(jié)能潛力，做到真正意義上的“節(jié)能增效”。