醫(yī)院電氣設(shè)備選型與節(jié)能方案設(shè)計(jì)探究

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摘要：醫(yī)院是重要的公共服務(wù)機(jī)構(gòu)，發(fā)揮著重要的社會(huì)職能。本文從醫(yī)院電氣管理的現(xiàn)狀著手，從人員和建筑設(shè)施兩方面分析了醫(yī)院電氣管理存在的問(wèn)題，討論了各類(lèi)醫(yī)院對(duì)電能的需求特點(diǎn)，以幾種主要的電氣設(shè)備為例，研究了醫(yī)院電氣設(shè)備的選型依據(jù)，最后對(duì)醫(yī)院電氣設(shè)備節(jié)能方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；醫(yī)院；設(shè)備選型；節(jié)能方案

醫(yī)院是社會(huì)上的重要公共機(jī)構(gòu)，發(fā)揮著重要的社會(huì)職能，醫(yī)院在各個(gè)方面的示范作用也非常明顯，如果醫(yī)院能夠做好節(jié)能減排工作，就能夠?qū)ι鐣?huì)各行各業(yè)的節(jié)能減排工作開(kāi)展形成良好的帶動(dòng)作用。醫(yī)院能夠快速發(fā)展，不僅得益于一些高等人才和先進(jìn)管理和發(fā)展理念的支撐，也離不開(kāi)醫(yī)院一些重要醫(yī)療設(shè)備裝置的幫助。當(dāng)然，這些重要醫(yī)療設(shè)備器械的應(yīng)用是通過(guò)電氣設(shè)備帶動(dòng)的，并且其耗電量非常之大。通常，醫(yī)院的電能主要為空調(diào)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和醫(yī)療設(shè)備提供動(dòng)力和能源，這些電氣設(shè)備在投入使用之前要嚴(yán)格選型，一以貫之地堅(jiān)持國(guó)家環(huán)保要求。在選型時(shí)不僅要綜合考慮采購(gòu)安裝成本、使用性能和安全性能，還要考慮電氣設(shè)備的節(jié)能性。

1醫(yī)院電氣管理現(xiàn)狀分析

1.1電氣管理人員缺失

醫(yī)院的主要任務(wù)是治病救人，是一種一切圍繞醫(yī)療工作展開(kāi)的衛(wèi)生場(chǎng)所，因此，醫(yī)院的絕大多數(shù)精力都集中于醫(yī)療救治質(zhì)量提升上，對(duì)各種院務(wù)工作關(guān)注較少。一些醫(yī)院雖然已經(jīng)開(kāi)始關(guān)注電氣管理工作，但對(duì)電氣管理工作的各種投入仍然有限，沒(méi)有制定細(xì)致的管理措施和嚴(yán)格的管理規(guī)定。

1.2醫(yī)院建筑設(shè)施老舊

現(xiàn)在，很多醫(yī)院樓體已經(jīng)使用多年，雖然在逐漸改善室內(nèi)裝修和配套設(shè)施，但醫(yī)院建筑設(shè)施老舊的問(wèn)題依然無(wú)法解決，很多醫(yī)院的房屋已經(jīng)使用了幾十年，以前進(jìn)行樓體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有考慮到節(jié)能問(wèn)題，線路鋪設(shè)結(jié)構(gòu)不合理和線路老化導(dǎo)致能耗增加，在經(jīng)年累月的使用過(guò)程中消耗了大量電能。

1.3職工節(jié)能意識(shí)缺乏

職工缺乏節(jié)能意識(shí)是各行各業(yè)普遍存在的問(wèn)題，筆者在調(diào)研時(shí)觀察到多個(gè)醫(yī)院職工在日常工作生活中沒(méi)有及時(shí)關(guān)燈、關(guān)閉空調(diào)，造成了能源浪費(fèi)。

2醫(yī)院對(duì)電能的需求研究

醫(yī)院是一種較為特殊的公共服務(wù)機(jī)構(gòu)，種類(lèi)各異、規(guī)模不一。根據(jù)醫(yī)院的醫(yī)療水平等級(jí)對(duì)醫(yī)院進(jìn)行劃分，可分為一至三級(jí)醫(yī)院；根據(jù)醫(yī)院功能可分為康復(fù)醫(yī)院、?？漆t(yī)院、綜合性醫(yī)院和急救中心等。醫(yī)院的規(guī)模不同、職能不同決定了其用電需求差異。級(jí)別低的醫(yī)院和康復(fù)類(lèi)醫(yī)院由于使用大型復(fù)雜的設(shè)備較少，用電量較少。而級(jí)別高的醫(yī)院和一些大型的專科醫(yī)院由于承擔(dān)了較多手術(shù)任務(wù)、提供較多專業(yè)性病房而需要用電量較大，這些大型醫(yī)院需要較為精密的電氣原件，同時(shí)也需要要求較高的配電系統(tǒng)。因此，在用電需求較高的大型醫(yī)院中，使用節(jié)能型設(shè)備可以大幅度降低用電量，但在進(jìn)行設(shè)備選型時(shí)一定要根據(jù)醫(yī)院實(shí)際特點(diǎn)進(jìn)行選型，切勿因降低能耗要求而以犧牲設(shè)備使用性能為代價(jià)，顧此失彼。

3醫(yī)院電氣設(shè)備選型

3.1低壓配電柜

醫(yī)院使用的低壓配電柜主要有兩種，一種是抽屜式低壓配電柜，另一種是固定式低壓配電柜。抽屜式配電柜的各個(gè)功能單元都裝于相互獨(dú)立的抽屜中，操作方式較為清晰明朗?？梢酝ㄟ^(guò)簡(jiǎn)單的操作對(duì)各個(gè)抽屜進(jìn)行連接、分解以及移動(dòng)，對(duì)各個(gè)抽屜的操作并不復(fù)雜。當(dāng)抽屜式低壓配電柜的斷路器閉合時(shí)機(jī)械裝置鎖閉，抽屜無(wú)法通過(guò)任何方式移動(dòng)，能夠保證操作者的人身安全。固定式配電柜的操作更加簡(jiǎn)便，安全性也較高，與抽屜式低壓配電柜相比，維護(hù)難度較大，維修成本提升。但固定式低壓配電柜故障率較低，因此，日常工作運(yùn)行無(wú)須進(jìn)行大量繁雜的檢查，選擇質(zhì)量較好的電氣原件能夠保證低壓配電柜的安全運(yùn)行。

3.2高壓配電柜

大型醫(yī)院都要對(duì)高壓配電柜進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪x型，一款性能優(yōu)異的配電柜應(yīng)具有較為全面的安全防護(hù)措施，例如，帶電隔離室的防誤入功能、接地保護(hù)功能等，要選擇工作運(yùn)行穩(wěn)定、安全防護(hù)功能齊全的高壓配電柜。除此之外，在對(duì)高壓配電柜進(jìn)行選型時(shí)，還應(yīng)考慮其參數(shù)儀表、信號(hào)指示是否齊全。盡量選擇金屬封閉相結(jié)構(gòu)，以確保配電柜的外形結(jié)構(gòu)、材料屬性穩(wěn)定。還應(yīng)該對(duì)高壓柜的材料進(jìn)行定期維護(hù)保養(yǎng)，應(yīng)采用噴涂工藝制備殼體涂層以提升材料的物力性能。

3.3變壓器

醫(yī)院在對(duì)變壓器進(jìn)行選型時(shí)，應(yīng)考慮變壓器的節(jié)能環(huán)保特點(diǎn)、靜音情況以及后期的維護(hù)成本，如果條件允許，最好選擇帶有自動(dòng)控溫功能的設(shè)備。變壓器由于工作電壓很高，因此，需要F級(jí)以上的絕緣線圈才能保證安全。通常，醫(yī)院選擇10型以上的變壓器就可以滿足使用需求。以S11型變壓器為例，這種變壓器采用能夠消除應(yīng)力的鐵芯，可以顯著提升節(jié)能效果。

3.4供配電設(shè)施

供配電線路及設(shè)施配置優(yōu)化是醫(yī)院節(jié)能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，醫(yī)院通常以開(kāi)環(huán)供電為主要方式，供電負(fù)荷較小時(shí)，可以通過(guò)切除變壓器的方式來(lái)減少供配電環(huán)節(jié)能耗。鑒于此，在醫(yī)院進(jìn)行變壓器采購(gòu)與安裝設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮醫(yī)院的供電負(fù)荷特點(diǎn)，制定針對(duì)性方案。

4節(jié)能方案設(shè)計(jì)

4.1空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能措施

經(jīng)過(guò)調(diào)研得知，醫(yī)院的電氣系統(tǒng)種類(lèi)繁多，但消耗電能最多的電氣設(shè)備系統(tǒng)是醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)，有些醫(yī)院的空調(diào)系統(tǒng)電能消耗接近總電能消耗量的50%。因此，進(jìn)行醫(yī)院節(jié)能方案設(shè)計(jì)首先要對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行。近年來(lái)，空調(diào)技術(shù)出現(xiàn)了長(zhǎng)足的發(fā)展進(jìn)步，中央空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種公共服務(wù)場(chǎng)所。為了降低中央空調(diào)的能耗，應(yīng)使用最新的變頻節(jié)能空調(diào)技術(shù)，并在中央空調(diào)控制系統(tǒng)中增加溫控模塊，這樣就能充分地降低電能消耗。

4.2降損節(jié)能與諧波抑制

醫(yī)院中除醫(yī)療設(shè)備以外還有電梯、水泵等非醫(yī)療設(shè)備需要用電，大型醫(yī)院中的核磁共振設(shè)備、CT照相機(jī)、X光機(jī)在運(yùn)行時(shí)都會(huì)消耗大量電能，值得注意的是，還會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的諧波。諧波的產(chǎn)生提高了整個(gè)醫(yī)院各個(gè)環(huán)節(jié)的電能消耗，諧波存在導(dǎo)致醫(yī)院各電氣設(shè)備中的電流高頻成分增加，在電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)渦流損耗也隨之增加，電流流經(jīng)電纜溫度上升，導(dǎo)致絕緣材料老化現(xiàn)象加劇，不僅影響了絕緣材料的使用壽命，而且使電纜燒蝕引發(fā)設(shè)備故障、損壞。除此之外，諧波還會(huì)導(dǎo)致配電系統(tǒng)出現(xiàn)諧振問(wèn)題，這會(huì)不斷放大諧波的含量，從而燒毀補(bǔ)償電容設(shè)備。因此，如何消除設(shè)備使用過(guò)程中產(chǎn)生的諧波就是降低能耗、確保設(shè)備使用安全的關(guān)鍵。有兩種設(shè)計(jì)方案可以對(duì)諧波進(jìn)行有效消除，一種是在合適的位置設(shè)置諧波抵償設(shè)備，另一種是在選型時(shí)選擇不發(fā)作諧波的設(shè)備。由于后一種方法需要投入巨額資金，因此，不容易實(shí)現(xiàn)，可以通過(guò)設(shè)備改造實(shí)現(xiàn)消除諧波、節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。

4.3有效地完成無(wú)功補(bǔ)償

有效地進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償是降低醫(yī)院電氣設(shè)備能耗的方案之一，無(wú)功功率補(bǔ)償能降低無(wú)功功率對(duì)電網(wǎng)的影響。首先，提升負(fù)載和配電系在功率消耗總量中的比重，降低線路負(fù)荷功率能夠顯著較少功率的損耗。其次，要采取一定的技術(shù)手段穩(wěn)定電網(wǎng)供電的電壓，使其處于規(guī)定范圍內(nèi)，提高供電量并提升供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。最后，通過(guò)平衡三相負(fù)荷的方式可以降低無(wú)功功率對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的影響。

5結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，雖然我國(guó)的電能生產(chǎn)能力大幅度提升，但根據(jù)能量守恒定律可知，電能是通過(guò)其他能量轉(zhuǎn)化而來(lái)的。因此生產(chǎn)電能意味著要消耗其他類(lèi)型的能源，面對(duì)能源緊張問(wèn)題，醫(yī)院降低電氣系統(tǒng)能耗是亟待解決的問(wèn)題?，F(xiàn)在已經(jīng)設(shè)計(jì)出多種醫(yī)院電氣系統(tǒng)節(jié)能方案，各個(gè)醫(yī)院可以參考借鑒，但需要針對(duì)本醫(yī)院的實(shí)際情況進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，以期為國(guó)家節(jié)能減排事業(yè)做出貢獻(xiàn)。

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作者:謝紅境 單位:遼寧省朝陽(yáng)市中心醫(yī)院