潔凈手術室空調系統的節能--二次回風系統的節能

醫院手術室潔凈空調系統送風量大是為了維持手術室內潔凈等級（如100級），送風溫差小是為了控制手術室內溫濕度的范圍，因此造成傳統手術室潔凈空調系統設備體積大及冷卻、加熱盤管冷、熱相互抵消等耗能現象的發生，而使用二次回風設計來代替再熱過程可以有效的解決以上問題并且能夠實現節約能源的目的。
1、二次回風系統
潔凈手術室的冷負荷主要包括3個方面：一是醫護人員散熱造成的冷負荷；二是醫療設備散熱造成的冷負荷；三是圍護結構傳熱造成的冷負荷。
潔凈空調系統的送風量為一般舒適性空調系統送風量的4～60倍。經計算，Ⅰ級、Ⅱ級潔凈手術室空調系統可通過二次回風設計來實現在不需要再熱的情況下，既能維持手術室的潔凈等級，又能滿足手術室的溫濕度要求。因冷卻盤管面積較小，空調箱的體積相對減小。

上圖為手術室二次回風系統，T為溫度感測器，控制一、二次回風風門開合比例來保證送風溫度恒定為23℃。DP為露點感測器，控制冷卻段冷卻介質流量來保證手術室內濕度維持在標準范圍內。
2、節能分析計算
本文以一個實際工程為例，分析二次回風系統的節能效果。某醫院一間局部100級手術室（尺寸7.2m*5.7m*3m），在其手術臺上方布置2.6m*2.4m高效空氣過濾器，風速為0.45m/s，計算送風量為10783m3/h，新風量為1617m3/h，手術室內冷負荷為5.13kW，減濕負荷為2.19kg/h。
手術室空調如采用一次回風熱濕處理過程，經計算需冷量37.1kW，再熱量14.6kW。采用二次回風處理后，只需冷量22.5kW，且潔凈等級符合標準，室內溫濕度控制在標準范圍之內。對二次回風系統，二次回風量為7738 m3/h，一次回風量為1427 m3/h，新風量為1617 m3/h。一次、二次回風系統處理過程見下圖：
一次回風系統處理過程：

二次回風系統處理過程：

圖中，W為新風狀態點；N為室內空氣狀態點；C為混合狀態點；L為機器露點；O′為風機溫升前狀態點；O為送風狀態點。
一次回風系統處理過程：根據所需新風量按一定比例，將室內空氣與室外新風混合到C，混合后的空氣經噴水室減濕冷卻達到L后等濕加熱到O′，然后通過風機等濕溫升到達O送入室內，吸收室內的余濕余熱變為N。二次回風系統處理過程：根據所需新風量按一定比例，將室內空氣與室外新風混合到C，混合后的空氣經噴水室減濕冷卻達到L后與室內空氣進行第二次混合達到O′，然后通過風機等濕溫升到達O送入室內，吸收室內的余濕余熱變為N。一次、二次回風系統參數見下表。

一次回風系統參數：

二次回風系統參數：