[发明专利]医院特殊工艺环境全年冷热源供应系统及其运行方法

说明书

本发明公开了一种医院特殊工艺环境全年冷热源供应系统及其运行方法，它包括冷水侧换热器和至少一泵机组件；冷水侧换热器具有与空调冷水管路相连的两冷水接口和至少一与泵机组件对应设置的介质口组，介质口组包括第一介质口和第二介质口；泵机组件包括热水侧换热器、四通阀、压缩机、储液罐、辅助换热器和第一节流装置、第二节流装置和生活热水换热器；热水侧换热器具有第一换热介质口、第二换热介质口和与空调热水管路相连的两热水接口；生活热水换热器的两介质流动口与空调热水管路相连。它利用四管制热泵机组在满足医院特殊工艺性场所空调系统加热热负荷需求之外的多余制热能力来给医院生活热水的供水系统进行加热，大大降低热水锅炉的负荷，来达到节能的效果。

技术领域

本发明涉及一种医院特殊工艺环境全年冷热源供应系统及其运行方法。

背景技术

医院的普通病房和办公场所均有舒适性空调的要求，这种需求一般是通过以下方式来解决：

1、夏季，医院一般在地下室设计有冷冻机房，采用冷水机组来提供全院空调系统制冷所需冷冻水，该制冷机组制冷的原理就是通过机组压缩机反向做功，将冷冻水的热量抽出，通过屋顶设置的冷却塔循环水系统的自然蒸发向室外散热，使冷冻水温度降低，这需要一方面消耗大量的水资源，同时也向大气环境大量的排热。这样冷水机组和冷却塔及配套水泵系统结合起来，系统综合能效比SCOP值约能达到4.0左右。

2、冬季空调系统要供热源，冷水机组无法提供，一般设计是另外设计一套热水锅炉系统来制成热水来解决，空调系统制热所需的热水供水温度为45℃、回水温度为40℃；这个过程的能效比COP值约为0.8左右。

3、同时医院的病房内全年需求生活热水，一般的设计也是采热水锅炉制成的水来提供，这部分热水为防止产生军团菌污染，一般要求水温在60℃以上。

医院的特殊工艺性场所是指医院内对工作环境有全年恒温恒湿要求和全年制冷要求的场所，随着医院建设的不断发展，现在医院的特殊工艺性场所越来越多，具体有以下几个区域：1、中心供应室；2、静脉配置中心；3、检验科的生物实验室；4、手术部；5、ICU重症监护病房；6、NICU新生儿病房；7、产房；8、BICU烧伤科重症监护病房；CCU心脏科重症监护病房；9、净化血液病房；10、动物实验室；11、核医学检查室等。

这些场所的空调系统全年均有同时供冷、供热的要求，但由于季节的不同，同时供冷、供热的量有所不同；但普遍的特征是：除冬季外，冷源供应的需求远大于热源供应的需求，因此冷热源设备的选型全部是按夏季制冷需求来选型的。目前的设计一般采用以下方式解决：

1、夏季采用大楼中央空调冷冻机提供冷源，一般是每年的5月中旬开始到10月底结束；冬季采用大楼热水锅炉提供热源，每年的11月中旬开始到明年的3月底结束；中间的几个月份，由于冷冻机组停运，为解决特殊场合工艺性空调的制冷需求，必须为这些场所再单独配置热泵机组来提供冷源。

2、全年冷热源全部用两管制热泵机组来提供，该机组要么提供冷源，要么提供热源，不能实现同时供冷供热；而特殊工艺性场所的空调系统在夏季工况均有除湿要求，而除湿均采用的是降温除湿的方式，在两管制系统内，降温利用热泵机组提供的冷源，而除湿后的空气的加热只能采用电加热来完成或热水锅炉提供的热水来完成，这个加热过程的能效比比较低，一般COP值最多不超过0.8。

基于此，目前在国内华东、华南地区新医院建设设计中已经逐渐将特殊工艺性场所的全年冷热源部分集中采用四管制风冷热泵机组来提供，而和大楼冷冻机组隔开；既提高了医院各特殊工艺性场所的舒适度，又大大节省了运行费用。但是，现有技术的四管制风冷热泵机组有以下几个不足：

1、一般四管制热泵机组的制热能力是大于制冷能力的，一般要增加一个压缩机的功率；而医院特殊工艺性场所空调系统的冷需求负荷要远大于热需求负荷(冬季室外最低温度低于0℃后的环境除外)，一般情况达到2-3倍左右的关系。这些特殊场所像核医学检查室由于室内设备散热大，需要全年制冷，其它的场所，一般只有在室外最低温度低于0℃后，系统才的制热量才会大于制冷量。