医院集中供热系统的保证与优化 —喜德瑞供暖学院“第三届最佳供热解决方案”获奖案例

静jing

医院集中供热系统的保证与优化

——喜德瑞供暖学院“第三届最佳供热解决方案大赛”优秀解决方案奖获奖案例

小型商用类
1、应用于公共建筑、工业建筑或农业建筑中的中央供暖、供热水系统或生产用热系统
2、热源包含单台输出功率45~100kW的全预混冷凝燃气锅炉

本文通过喜德瑞在一个医院的成熟供热解决方案案例来和大家一起探讨在目前疫情常态防控环境下，医院集中供热系统的保证与优化。
医院一直是水、电、气等能源的能耗大户，并且由于其场所的特殊性，对于室内环境的卫生、安全、舒适的要求极高。而医院的空调和供热系统，却普遍存在如下问题：

01能耗高
医院作为公共建筑传统能耗大户，能耗为一般公共建筑2倍左右。而这其中其中，空调能耗（采暖、通风、空气调节）和供热能耗（供暖、热水、蒸汽）占有最大份额，超过其建筑能耗的50%，并且比例还在逐年升高。如何优化医院空调供热系统的节能运行，不仅关乎医院自身的经济利益，更有助于医疗行业健康发展，具有很大的社会效益。

02卫生要求高
疫情期间，新闻报道武汉新型冠状病毒肺炎疫情时说到，武汉某医院上海医疗队的几名护士双手冻得通红。这一幕让不少网友感到难过，有人问为什么医院的空调不开呢？院方解释说，由于包括医院空调在内的许多公共场所多为中央空调，如果开空调，可能在房间间循环，这样病毒就很容易传播，容易引起交叉感染。
的确，医院的门诊大厅、病房楼大厅、门诊楼和医技楼的候诊室大多采用带回风的全空气中央空调系统，这些区域基本都不具备全新风运行条件。疫情期间专家也给出了这些区域、这类型空调系统的运行管理策略：基本就是建议关闭。
对于一般病房，即使采用了局部回风的风机盘管空调系统，也存在病毒进入冷凝水系统甚至污染市政系统的风险。
医院热水通常保持24小时热水不间断供应，相比于其他公共建筑场所，其热水用量大，卫生设计要求高，但是大多的医院热水系统中未考虑嗜肺军团菌的除菌措施。
在呼吸传染病高发的冬季，那有没有可能新医院在建设时就考虑地面辐射或散热器等供暖方式，辅以新风。既尽量避免了空气污染又更加舒适？
03舒适度的要求
医院作为一个特殊的场所，患者多，体质弱，热调解功能差，对室内空气品质和舒适度要求较高。而传统空调冬季使用过程中，经常出现一些问题，比如胸闷、异味重、噪声大等问题。尤其是医院病人大多为老人，长时间待在空调房里，还会出现“空调病”。有些病人甚至宁愿挨冻也不愿意在冬季开启空调，却也因为挨冻出现了感冒。
接下来，就让我们走进下面这个医院，看看其具有前瞻性的供暖/热水配套设施和系统解决方案吧！

江苏无锡某医院是一家集医学诊疗、疾病预防、健康保健及康复、教学教研于一体的二级综合性医院。医院坐落于外商云集、经济繁荣的无锡新吴区，首期完成投资4.5亿人民币。医院总占地面积约两万六千多平方米，建筑面积约五万三千平方米，医疗用房面积约四万三千多平方米。可容纳床位1000张，首期开放499张。
医院规划初期将老年病诊疗中心、康复医院科规划为特色科室，如何提升住院环境的品质及舒适度成为院方非常关注的焦点。
BDR Thermea Group作为专注于供热领域的全球领先制造商，我们致力于提供高效、节能、舒适的供热产品及系统解决方案。江苏无锡某医院的整套供暖及热水系统就是由喜德瑞为其精心打造。

供暖系统：

供暖设计热负荷2800kW。

供暖系统热源采用32台德国伯爵BRÖTJE原装进口的WGB90H冷凝燃气壁挂炉，单台热输出功率90kW,最高热效率达109%，锅炉设计工况75℃/55℃，供热方式采用间接式供热系统。经由换热器换热后制备65℃/50℃热媒水供室内供暖。

其中16台燃气炉，供给高区（12~21层）采暖换热器，16台供给低区采暖换热器（1~11层）。高低区两套系统独立运行。两组热源中间有跨越管连接，常闭阀门，互为备用。末端共计采用783组钢制板式散热器。一次侧采用一炉一泵，锅炉侧定流量运行，二次侧为变流量系统，采用恒定水泵进出口压差的变频控制方式。
室内采用共用立管的分层独立循环系统，每层干管设置静态平衡阀用于初调节，同层室内散热器采用同程管道布置形式。

医院业务科室和后勤办公部门的工作时间不一，常见部分负荷启动或局部能源供应的情况，因而“大马拉小车”现象普遍存在。部分医院的用能分布相对集中，约30-70%的用能分布在门急诊部门，同时25-40%左右的用能分布在病房住院部门。
“大马拉小车”现象经常造成传统热源设备启停过于频繁，热媒温度波动大，设备无效热损耗大、设备寿命缩短、室内舒适度差等情形。
伯爵BRÖTJE多台小型商用冷凝壁挂炉模块化级联的热源形式非常好地解决了这个“大马拉小车”的问题，单台热源可以实现无级变频调节，调节比1:5,而32台的组合热源，调节比高达1:160，可以完全适应任何剧烈的热负荷变化。

控制系统自带群控功能，锅炉彼此之间通过群控联机。主站接受外部总管路、室内、室外温度传感器信息，由此判断热负荷变化，通过优化算法，下发群控命令给从站设备，并同时综合考虑冷凝锅炉的高效运行所需工况，由此计算出投运锅炉数量、每台锅炉的负荷分配、出水温度等。

控制系统就像是级联系统强大的大脑，强大的大脑保证了节能的设备能够节能的运行。设备的节能、高效从制造环节拓展到全运行工况！我们不仅仅关注设备的节能，更关注系统的节能运行。

级联水力组件以2和3台锅炉组合为一个单位。可以实现任意数量的级联组合。级联的安装形式上，根据锅炉房的形状，充分利用空间，选择背靠背的安装方式，节省安装空间。采用工厂预制的的背靠背水力模块，预制化安装，减少现场安装时间，规范美观！

生活热水系统：

设置集中热水供应系统，热媒为8台德国伯爵BRÖTJE原装进口的WGB90H冷凝燃气炉提供的75℃一次高温热媒水。贮热水箱和热源之间采用循环泵及板式换热器进行间接加热,热水系统分为3个区，采用变频恒压给水设备加压供水，热水系统竖向与冷水同步分区，保证冷热水压力平衡。回水管道有温度传感器及电磁阀，实现生活热水循环。

伯爵BRÖTJE冷凝燃气壁挂炉WGB自带完善的生活热水加热程序，可实现水箱恒温、生活热水时间编程、军团菌杀菌功能等。热水均管采用采用薄壁不锈钢管及不锈钢卡压式管件组件。

总结：

本次案例的成功实施，是喜德瑞小型商用燃气炉产品在热源端高效群控、热消费端智能管理等供热应用技术的实施典范。冷凝燃气锅炉为新型节能燃气锅炉，但是高效的热源要节能运行必须要借助优化的水力系统、运行控制措施等才能发挥出节能潜力。该项目系统设计合理，并且充分应用伯爵BRÖTJE研发的控制器的优化控制策略，使得项目燃气费用比传统燃气锅炉及系统节能25%，尤其是水力输配能耗节能更为客观。

另外本项目采用钢制板式散热器采暖，如此大规模的散热器中央供暖系统在非集中供暖区域的大中型医院使用，也属于罕见。散热器的供暖舒适度高，且在减少病毒通过空调系统在空气中传播方面有一定的优势，这也是疫情当下，非集中供暖区域公共建筑值得借鉴的一种供暖方式。
想要更多了解德国伯爵BRÖTJE小型商用炉级联系统的应用知识，请看下面的动画：

内容来源：喜德瑞供暖学院