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1.建筑電氣節(jié)能的現(xiàn)狀
我國建筑電氣節(jié)能的現(xiàn)狀在醫(yī)院建筑中的應(yīng)用方面顯示出一定的進(jìn)展，但仍存在一些改進(jìn)的空間。醫(yī)院建筑作為高能耗行業(yè)，電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用對提高能源利用效率、降低運營成本和減少環(huán)境影響至關(guān)重要。目前，我國在醫(yī)院建筑電氣節(jié)能方面已經(jīng)建立了相關(guān)的《醫(yī)院建筑電氣設(shè)計規(guī)范》和《照明設(shè)計規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，這些規(guī)范對醫(yī)院建筑電氣系統(tǒng)的設(shè)計和施工提供了指導(dǎo)和要求。國家和地方政府也出臺了一系列支持醫(yī)院電氣節(jié)能的政策和措施，鼓勵使用高效節(jié)能的照明設(shè)備、推廣智能照明控制系統(tǒng)等。然而，我國在醫(yī)院建筑電氣節(jié)能方面仍面臨一些挑戰(zhàn)。部分醫(yī)院建筑存在照明設(shè)備老化、設(shè)備運行不合理等能源浪費現(xiàn)象，導(dǎo)致能耗較高。醫(yī)院電氣系統(tǒng)的設(shè)計和施工中，還有一定的提升空間，需要進(jìn)一步加強專業(yè)化人才的培養(yǎng)和引進(jìn)，提高設(shè)計水平和施工質(zhì)量。醫(yī)院建筑業(yè)主和管理者對電氣節(jié)能的重視程度不夠，缺乏長期的節(jié)能管理和監(jiān)測機制。
2.建筑電氣節(jié)能的重要性
建筑電氣節(jié)能有助于減少能源消耗，高效的電氣設(shè)備、照明系統(tǒng)和智能控制技術(shù)能夠顯著降低建筑的能源需求。采用節(jié)能燈具、高效電氣設(shè)備和自動化控制系統(tǒng)等技術(shù)，可以很大限度地減少電能的浪費，實現(xiàn)能源的有效利用。建筑電氣節(jié)能有助于降低運營成本，通過使用高效節(jié)能的電氣設(shè)備和系統(tǒng)，建筑業(yè)主能夠減少用電費用和維護(hù)成本。節(jié)能措施的應(yīng)用可以改善建筑的能源利用效率，從而提高經(jīng)濟效益。建筑電氣節(jié)能對室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的改善至關(guān)重要，設(shè)計合理的照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)能夠提供舒適的室內(nèi)環(huán)境，并確保室內(nèi)空氣的清新和舒適。節(jié)能措施的應(yīng)用還能減少熱量和光污染，提高室內(nèi)環(huán)境的質(zhì)量。重要的是，建筑電氣節(jié)能符合可持續(xù)發(fā)展的理念。通過減少能源消耗和溫室氣體排放，電氣節(jié)能可以降低對環(huán)境的影響，減少碳足跡，實現(xiàn)資源的可持續(xù)利用。在全球氣候變化和能源緊缺的背景下，電氣節(jié)能對實現(xiàn)低碳經(jīng)濟和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
3.建筑電氣節(jié)能的基本措施
為了實現(xiàn)我國建筑電氣節(jié)能的目標(biāo)，在照明方面，應(yīng)選擇高效節(jié)能的LED燈具(如圖1),并結(jié)合智能照明控制系統(tǒng)，實現(xiàn)光感應(yīng)和時間控制。在空調(diào)系統(tǒng)方面，采用高效節(jié)能的變頻空調(diào)設(shè)備，并結(jié)合智能溫控系統(tǒng)和*確的空調(diào)區(qū)域劃分，實現(xiàn)能源的合理利用。應(yīng)選用能效標(biāo)志認(rèn)證的電梯、冷庫、洗衣機等電氣設(shè)備，減少不必要的能源浪費。安裝智能能源管理系統(tǒng)，實時監(jiān)測和分析能源消耗情況，為能源調(diào)控提供數(shù)據(jù)支持。充分利用太陽能資源，安裝太陽能光伏板，減少對傳統(tǒng)能源的依賴。
圖 1節(jié)能LED燈具
4.電氣節(jié)能技術(shù)在醫(yī)院建筑中的應(yīng)用策略
4.1醫(yī)院建筑供配電系統(tǒng)的節(jié)能降耗技術(shù)
合理選擇供電電壓是一項關(guān)鍵策略，根據(jù)功率公式P=UI,較高的供電電壓可以降低電流流量，從而減小線路電阻損耗和電線的傳輸損耗。通過優(yōu)化供電電壓，可以提高供配電系統(tǒng)的效率，減少能源浪費。變配電所的科學(xué)選址也是一項重要措施，合理布置變配電所可以減小電能傳輸?shù)木嚯x，降低電能損耗和線路阻抗，提高供配電系統(tǒng)的效率。將變配電所布置在負(fù)荷中心位置，能夠有效減少配電半徑和低壓配電距離，降低線路損耗和電壓。醫(yī)院建筑供配電系統(tǒng)的節(jié)能降耗技術(shù)還包括優(yōu)化電纜選擇和布線設(shè)計，采用高效節(jié)能的電纜材料和合理的線路布線方式，減少電能傳輸中的線路損耗和降低電阻。合理選擇導(dǎo)線的截面積和材質(zhì)，以降低電阻和電流密度，提高電能傳輸?shù)男省?/p>
4.2醫(yī)院建筑照明系統(tǒng)的節(jié)能降耗技術(shù)
在醫(yī)院建筑照明系統(tǒng)中，應(yīng)優(yōu)先選擇高效節(jié)能的LED照明燈具。LED燈具具有較高的光效、較長的壽命和較低的能耗，相較于傳統(tǒng)照明燈具可實現(xiàn)較大幅度的節(jié)能效果。還應(yīng)考慮燈具的功率因數(shù)、色溫和色彩還原指數(shù)等參數(shù)，以保證照明效果和舒適度。采用智能照明控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，智能照明控制系統(tǒng)結(jié)合光感應(yīng)、時間控制和人體感應(yīng)等技術(shù)，可以實現(xiàn)照明系統(tǒng)的*準(zhǔn)控制。通過感應(yīng)器和控制器的配合，可以根據(jù)光照需求和人員活動情況，自動調(diào)節(jié)燈光亮度和開關(guān)狀態(tài)，避免不必要的能耗。還可以應(yīng)用照明分區(qū)控制和燈光調(diào)光技術(shù)，根據(jù)不同區(qū)域和使用需求，靈活調(diào)整照明亮度，進(jìn)一步節(jié)約能源。定期進(jìn)行照明系統(tǒng)的維護(hù)和管理也是必不可少的，定期清潔燈具和燈罩，保持光線的透明度和亮度；及時更換損壞的燈具和電路，確保照明系統(tǒng)的正常運行；定期檢查和調(diào)整光照計劃和照明控制設(shè)備，保證其性能和準(zhǔn)確度。通過維護(hù)和管理措施的有效實施，可以提高照明系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率，降低能耗和維護(hù)成本。
4.3醫(yī)院建筑空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能降耗技術(shù)
在設(shè)計和運行醫(yī)院建筑空調(diào)系統(tǒng)時，醫(yī)院建筑應(yīng)優(yōu)先選用具有較高能效比(EER)和COP的空調(diào)設(shè)備(如圖2)。這些設(shè)備采用先進(jìn)的壓縮機和熱交換技術(shù)，以減少能源損耗。應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)娜萘看笮�，以確�？照{(diào)系統(tǒng)在滿足需求的同時避免不必要的能耗。采用智能控制技術(shù)優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)運行，通過使用智能溫度控制器、室內(nèi)外溫度傳感器和人體感應(yīng)器等設(shè)備，可以實現(xiàn)實時監(jiān)測和調(diào)整室內(nèi)溫度，避免過度制冷或制熱。
還可以利用預(yù)測控制算法和智能調(diào)度系統(tǒng)，根據(jù)不同時間段和區(qū)域需求，合理分配和調(diào)整空調(diào)設(shè)備的運行模式和能耗。優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)的空氣流通和傳輸效率也是節(jié)能降耗的重要措施，通過合理設(shè)置空氣供應(yīng)和回風(fēng)口，優(yōu)化送風(fēng)和回風(fēng)路徑，減少空氣泄漏和混合，提高空調(diào)系統(tǒng)的傳輸效率。定期清潔和更換過濾器，確�？諝饬魍〞惩o阻，減少空氣阻力和系統(tǒng)能耗�？梢钥紤]應(yīng)用余熱回收技術(shù)，將空調(diào)系統(tǒng)排出的廢熱用于供暖或熱水供應(yīng)，提高能源的綜合利用效率。通過熱交換器和熱泵等設(shè)備，回收和利用空調(diào)系統(tǒng)的廢熱，減少額外能源消耗，實現(xiàn)能源的節(jié)約和減排。
圖 2高能效比空調(diào)
4.4諧波治理
諧波產(chǎn)生的原因主要是非線性負(fù)載設(shè)備對電力系統(tǒng)的影響，其會導(dǎo)致電壓波形畸變、供電質(zhì)量下降和設(shè)備損耗增加。為了降低諧波對醫(yī)院電氣系統(tǒng)的影響，減少能耗并提升系統(tǒng)穩(wěn)定性，采取諧波治理措施是必要的。諧波治理的關(guān)鍵目標(biāo)是限制諧波的生成和傳輸，在醫(yī)院建筑中，可采用諧波濾波器，優(yōu)化設(shè)備選擇和布置，以及科學(xué)選擇中性線截面等策略來實現(xiàn)。諧波濾波器通過濾除諧波成分，改善電壓波形質(zhì)量，減少諧波對電力系統(tǒng)和設(shè)備的影響。優(yōu)化設(shè)備選擇和布置，如選擇高品質(zhì)的設(shè)備和變壓器，減少諧波傳輸和擴散�？茖W(xué)選擇中性線截面有助于降低諧波電流的流動，減小諧波對醫(yī)院電氣系統(tǒng)的影響。
4.5減少電動機電能損耗
減少電動機電能損耗通過優(yōu)化電動機的選擇、運行和控制來實現(xiàn)，以此提高系統(tǒng)效率。高效率電動機具有較低的功率損耗和較高的功率因數(shù)，能夠在工作過程中實現(xiàn)更高的能源轉(zhuǎn)化效率。通過挑選符合需求的高效率電動機，可以降低電動機的能耗，并提高系統(tǒng)的整體效率。電動機運動時要注意功率因數(shù)的提升，功率因數(shù)是電動機運行時的重要參數(shù)，影響著電能的利用效率。通過調(diào)整電動機的電壓和頻率優(yōu)化電動機的運行條件，可以提高功率因數(shù)，降低無功功率的損耗，從而減少電能的浪費。采用變頻調(diào)速技術(shù)可以有效降低電動機的能耗，變頻調(diào)速器可以根據(jù)實際負(fù)荷需求，調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速和功率輸出，避免電動機長時間處于高功率和高負(fù)荷狀態(tài)。如此不僅可以降低能耗，還可以延長電動機的使用壽命。
4.6建立節(jié)能管理控制系統(tǒng)
在醫(yī)院建筑中，建立節(jié)能管理控制系統(tǒng)主要是通過應(yīng)用智能家居系統(tǒng)予以實現(xiàn)。通過智能家居系統(tǒng)的集成和自動化控制功能，可以實現(xiàn)醫(yī)院各個能源相關(guān)設(shè)備的智能調(diào)度和運行，以減少能源浪費。配備傳感器和結(jié)合反饋機制，智能系統(tǒng)可以根據(jù)實時監(jiān)測的環(huán)境條件和人員活動情況，實現(xiàn)*確地能源控制。應(yīng)用先進(jìn)的能源調(diào)度和優(yōu)化算法，智能系統(tǒng)能夠預(yù)測和調(diào)整能源使用模式，以平衡醫(yī)院的舒適性和能源效益。通過遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，醫(yī)院管理人員可以隨時隨地訪問系統(tǒng)，并實時監(jiān)測能源使用情況，實施相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化。
4.7加強計量和成本的管理
通過*確計量能源消耗并采取有效的管理措施，可以為醫(yī)院提供準(zhǔn)確的成本核算和能源消耗數(shù)據(jù)，實現(xiàn)能源的高效利用和成本的有效控制。建立科學(xué)合理的能源計量系統(tǒng)是加強計量管理的基礎(chǔ)，醫(yī)院建筑涉及電力、熱能、冷能等多個能源領(lǐng)域，要確保各方面的能源消耗得到準(zhǔn)確計量。通過安裝智能電能表、熱量表和水表等計量設(shè)備，可以實時監(jiān)測和記錄能源的使用情況，提供準(zhǔn)確的能源數(shù)據(jù)。利用先進(jìn)的數(shù)據(jù)管理和分析技術(shù)，對能源消耗進(jìn)行有效管理。通過建立能源管理信息系統(tǒng)，將能源消耗數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理和分析，可以實時監(jiān)測能源使用情況、發(fā)現(xiàn)異常情況并進(jìn)行及時調(diào)整。利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以識別能源消耗的瓶頸和潛在的節(jié)能機會，并制定相應(yīng)的能源管理策略。加強成本管理也是提高電氣節(jié)能效果的重要措施之一，醫(yī)院作為一個綜合性機構(gòu)，需要對能源消耗和相關(guān)成本進(jìn)行綜合管理。通過建立成本核算體系，準(zhǔn)確計算和監(jiān)控能源消耗所帶來的成本，可以識別成本的組成部分和變化趨勢，為管理決策提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。通過*細(xì)化的成本管理，醫(yī)院可以更好地控制能源成本，優(yōu)化資源配置，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。
5.AcrelEMS-MED醫(yī)院能源管理平臺
5.1平臺概述
AcrelEMS-MED醫(yī)院能源管理平臺充分結(jié)合《醫(yī)療建筑電氣設(shè)計規(guī)范》《綠色醫(yī)院建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》、《醫(yī)院建筑能耗監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》等行業(yè)規(guī)范、根據(jù)醫(yī)院用戶需求以及能源管理部門要求，采集分析能源、能耗、能效數(shù)據(jù)，監(jiān)測以電能質(zhì)量、智慧用電相關(guān)指標(biāo)以及其他用能指標(biāo)，并與國家能源政策與用能模式改革結(jié)合。能夠輔助醫(yī)院后勤管理人員進(jìn)行能源供應(yīng)系統(tǒng)及設(shè)備的運行管理工作，幫助醫(yī)院管理層實時掌握醫(yī)院的能耗情況，為醫(yī)院能源信息化建設(shè)和節(jié)能管理提供了良好的技術(shù)平臺。
5.2平臺組成
安科瑞醫(yī)院能源管理系統(tǒng)建立基于云平臺的“監(jiān)、控、維”一體化的能源管理系統(tǒng)，從數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、數(shù)據(jù)分析、異常預(yù)警、運維派單、系統(tǒng)架構(gòu)和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計，幫助醫(yī)院后勤管理部門了解醫(yī)院能源運行情況，關(guān)注消防和電氣安全，及時預(yù)警異常情況，提高運維效率。它集成了10KV/O.4KV變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)、變電所運維云平臺，配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)，能耗管理系統(tǒng)，智能照明控制系統(tǒng)，智慧消防平臺，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，防火門監(jiān)控系統(tǒng)，消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)，充電樁管理系統(tǒng)，電能質(zhì)量治理解決方案，醫(yī)療隔離電源解決方案。
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