淺析武漢某大型醫(yī)院的能耗分析及節(jié)能管理措施研究

張穎姣

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：在武漢地區(qū)的空調(diào)季節(jié)，因為天氣的原因，大型綜合醫(yī)院的能耗是十分驚人的，如何分析醫(yī)院的能耗分布并據(jù)此做出有針對性的能耗管控，對于節(jié)約醫(yī)院資金、降低成本和減少能耗浪費都具有重大意義

關(guān)鍵詞:能耗分析；節(jié)能管理；措施

0引言

隨著我國醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展，醫(yī)院的建筑規(guī)模和醫(yī)療設(shè)備都有了很大程度的改善，同時醫(yī)院的能源消耗也在不斷增加，如何在保障醫(yī)療質(zhì)量的基礎(chǔ)上進行節(jié)能減排成為了醫(yī)院能源管理面臨的一個重要課題。2019年1月16日，國務(wù)院辦公廳下發(fā)了《關(guān)于加強三級公立醫(yī)院績效考核工作的意見》，這是以國字號名義下發(fā)的直接針對三級公立醫(yī)院績效考核的指導(dǎo)性文件。文件明確將“萬元收入能耗支出”作為醫(yī)院成本管控的重要指標(biāo)，主要目的就是控制成本、降低能耗、避免能源浪費。為此我院在對自身能源消耗分析的基礎(chǔ)上，采用了一些有效的節(jié)能管理措施，取得了良好的效果。

1醫(yī)院的能耗費用數(shù)據(jù)分析

經(jīng)過對醫(yī)院前三年的平均能耗數(shù)據(jù)分析，可以發(fā)現(xiàn)武漢的空調(diào)季分為夏季制冷和冬季采暖，從能源的消耗數(shù)據(jù)上也可以明確的看到7月和1月為兩個能耗的高峰，4月則多為能耗較低的月份。經(jīng)過深入思考后，可建立簡單的能耗計算模型，近似認(rèn)為4月為醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備和照明耗能的月平均值，其他月份減去4月的能耗部分則全部為空調(diào)能耗，從中可以看出全年空調(diào)能耗超過醫(yī)院總能耗的40%，有的月份如7月和1月空調(diào)能耗占到65%以上。

2醫(yī)院的能耗問題分析

根據(jù)上述分析可以得出，空調(diào)能耗是醫(yī)院的耗能大戶，控制和降低了空調(diào)能耗，醫(yī)院的能耗就會有明顯的下降。圍繞上述論點，醫(yī)院后勤組織技術(shù)人員對醫(yī)院空調(diào)從設(shè)備選型、施工方式及工藝流程到使用管理方法進行了逐一的分析，發(fā)現(xiàn)存在較多的問題。

（1）醫(yī)院當(dāng)初在建設(shè)時規(guī)劃比較宏大，考慮到了后期多個建筑的整體規(guī)劃，在先期設(shè)計施工中心制冷機房的時候，提前選擇了預(yù)留后期其他建筑冷量的制冷機組，但在建設(shè)完成制冷機房后，由于醫(yī)院戰(zhàn)略調(diào)整和建設(shè)資金的原因，導(dǎo)致后期建設(shè)無法實現(xiàn)，原有的制冷機組選型過大，能耗浪費比較嚴(yán)重。此外，當(dāng)初機組的選型在現(xiàn)在看來較為老舊，為離心制冷機組，雖然性能穩(wěn)定，技術(shù)成熟，但目前更新的磁懸浮制冷機組的技術(shù)更為先進，節(jié)能會更為明顯。

（2）在前期醫(yī)院建設(shè)制冷機房的時候，因為施工組織不緊湊，施工計劃不完善，導(dǎo)致制冷設(shè)備到貨安裝時夏天空調(diào)季也臨近，原計劃布置冷卻塔的屋面不能確認(rèn)滿足承載冷卻塔載荷，導(dǎo)致冷卻塔應(yīng)急安裝在馬路另一側(cè)地面上。因冷卻塔與機組的高差不足和距離較遠原因，冷卻塔一直進水和補水不暢，致使機組冷卻效果不佳，耗能嚴(yán)重。

（3）為了美化醫(yī)院立面環(huán)境，解決醫(yī)院空中管道架空縱橫，電纜網(wǎng)線密布的混亂情況，在未詳細分析調(diào)研和方案論證的基礎(chǔ)上，倉促施工將所有空中管線入地，意圖干凈醫(yī)院藍天。但實際我院緊鄰武漢長江，地下水位很高，一年后地下管道保溫層進水，導(dǎo)致空調(diào)管道常年被地下水直接浸泡，夏季制冷時降溫了地下水，冬季采暖又加熱了地下水，能耗比較嚴(yán)重，且由于不是采用的共同溝模式，修理也變得比較困難。

（4）醫(yī)院職工普遍缺乏空調(diào)節(jié)能意識，感覺能耗浪費跟自己毫無關(guān)系，但病房太熱和太冷卻影響了自身的環(huán)境舒適度，因此每年空調(diào)的開啟時間毫無規(guī)律，僅根據(jù)臨床的投訴和院領(lǐng)導(dǎo)的命令來完成。空調(diào)開啟后，公共區(qū)域的門窗無人管理，患者抽煙和其他原因開窗通風(fēng)十分常見，能耗浪費隨處可見。

3醫(yī)院的節(jié)能措施

（1）設(shè)備的選型和及時更新。醫(yī)院的能耗設(shè)備設(shè)施在設(shè)計選型時，需要根據(jù)當(dāng)時實際情況進行選擇，不要過于貪大求全，對于未來不確定的建設(shè)規(guī)劃，應(yīng)該謹(jǐn)慎考慮預(yù)留余量，必要時可以采用模塊化機組設(shè)計等方式預(yù)留后期建設(shè)接口。對于我院現(xiàn)在存在的實際選型較大，機組使用時間又較短不便報廢更換的情況，綜合考慮后選擇購置了一臺磁懸浮制冷機組與之并聯(lián)，選型功率則按目前建筑的實際負荷計算，將原有機組設(shè)備作為備用機組，一方面通過新機組降低實際使用能耗，另一方面用舊機組保證在新機組故障時的病房冷源安全。

同時對醫(yī)院目前使用年限較長的罐式換熱器進行修理，作為備用。另外并聯(lián)采購一套板式換熱器作為主要采暖設(shè)備，換熱效率明顯提高，無論噪音還是易用性都明顯改善，且解決了“一供一備用”的能源安全問題。

施工方案及工藝流程的改進。由于上述醫(yī)院地下管道埋設(shè)的不利因素，在精心設(shè)計規(guī)避正面，兼顧施工隱蔽和建筑物立面美觀后，醫(yī)院將地下埋設(shè)的空調(diào)管道重新架空并保溫，對實在不能架空的路段則采用多層套管密封保溫的方式，降低了管網(wǎng)的能耗浪費。

針對醫(yī)院冷卻塔存在的進水不暢的問題，醫(yī)院在請專業(yè)的檢測單位對房屋結(jié)構(gòu)承載檢測加固后，將冷卻塔移到了制冷機房的屋頂上。通過利用屋面的高差，冷卻水可以自流進制冷機組，解決了管路長和水流少的問題。冷卻塔的能耗降低了，機組的效率也提高了，同時還節(jié)約出來了一大片的土地做停車位。

房屋維護結(jié)構(gòu)的保暖效果也直接的影響到空調(diào)能耗的高低，除了在設(shè)計時考慮建筑物的保溫材料以外，平時進出的大門、公共場所的窗戶都需要做保溫隔熱處理，如安裝隔熱門簾、風(fēng)幕、過廳或雙門隔斷等；天井的玻璃屋面在太陽的直射下耗能嚴(yán)重，可以采用在空調(diào)季鋪設(shè)防曬網(wǎng)等方式做隔熱處理，

（3）管理的規(guī)范和落地。第一，邀請醫(yī)療、護理、院感及客戶服務(wù)部門進行探討，兼顧國家公布的空調(diào)開啟條件，綜合制定適合我院的空調(diào)開啟標(biāo)準(zhǔn)，用客觀的指標(biāo)要求后勤按條件及時操作。同時對全院職工進行能耗費用的講解，增強職工的主動節(jié)能意識。第二，對于不好管控的公共區(qū)域，安排物業(yè)人員進行巡視，制定就近的保潔或保安管理負責(zé)制度，落實公共區(qū)域門窗及時關(guān)閉管理，減少能源浪費。同時安排質(zhì)量控制人員對臨床和職能部門進行巡視，加強監(jiān)管，加大考核力度。第三，制冷班組的操作人員需要隨時關(guān)注制冷機組進出水溫的變化，做好動態(tài)調(diào)整。鍋爐班人員需要在注意鍋爐安全的情況下，根據(jù)天氣等因素調(diào)整鍋爐燃燒效果，控制排污及燃燒時段，降低燃氣消耗。第四，對后勤操作人員提出的合理建議積極采納，對操作班組主動管控的行為和節(jié)能效果給予及時的獎勵。

4實施節(jié)能措施的效果

經(jīng)過近一年的持續(xù)改造優(yōu)化，各類設(shè)備設(shè)施的運行更加的流暢合理，醫(yī)院能源安全有了備用保障，節(jié)能效果也十分突出。經(jīng)統(tǒng)計上述綜合措施實行后，本年度能耗同比降低了15%，降低能耗100萬元左右，為醫(yī)院節(jié)約了較大的經(jīng)費。同時通過一年的節(jié)能管理和不斷的節(jié)能意識教育，臨床醫(yī)護人員的節(jié)能意識大大增強，不僅日常隨手關(guān)燈關(guān)窗，而且對后勤的能源管理十分理解和配合，達到了年初制定的綜合節(jié)能的預(yù)期目標(biāo)。

5 Acrel-EIOT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺

（1）概述

Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)開放平臺是一套基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中臺，建立統(tǒng)一的上下行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供能源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)的平臺。用戶僅需購買安科瑞物聯(lián)網(wǎng)傳感器，選配網(wǎng)關(guān)，自行安裝后掃碼即可使用手機和電腦得到所需的行業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)。

該平臺提供數(shù)據(jù)駕駛艙、電氣安全監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電管理、預(yù)付費管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報警和記錄、運維管理等功能，并支持多平臺、多語言、多終端數(shù)據(jù)訪問。

（2）應(yīng)用場所

本平臺適用于公寓出租戶、連鎖小超市、小型工廠、樓管系統(tǒng)集成商、小型物業(yè)、智慧城市、變配電站、建筑樓宇、通信基站、工業(yè)能耗、智能燈塔、電力運維等領(lǐng)域。

（3）平臺結(jié)構(gòu)

（4）平臺功能

◆電力集抄

電力集抄模塊可以實現(xiàn)對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、分析、預(yù)警及綜合展示，以保證配電室的環(huán)境友好。在智能化方面實現(xiàn)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測'、遙信、遙控控制，對系統(tǒng)進行綜合檢測和統(tǒng)一管理；在數(shù)據(jù)資源管理方面，可以顯示或查詢供配電室內(nèi)各設(shè)備運行（包括歷史和實時參數(shù)，并根據(jù)實際情況進行日報、月報和年報查詢或打印，提高工作效率，節(jié)約人力資源。

變壓器監(jiān)控

配電圖

◆能耗分析

能耗分析模塊采用自動化、信息化技術(shù)，實現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、能源介質(zhì)消耗分析、能耗管理等全過程的自動化、科學(xué)化管理，使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程有機結(jié)合起來，運用先進的數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)，進行離線生產(chǎn)分析與管理，實現(xiàn)全廠能源系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度，優(yōu)化能源介質(zhì)平衡、有效利用能源，提高能源質(zhì)量、降低能源消耗，達到節(jié)能降耗和提升整體能源管理水平的目的。

能耗概況

◆預(yù)付費管理

1）登陸管理：管理操作員賬戶及權(quán)限分配，查看系統(tǒng)日志等功能；

2）系統(tǒng)配置：對建筑、通訊管理機、儀表及默認(rèn)參數(shù)進行配置；

3）用戶管理：對商鋪用戶執(zhí)行開戶、銷戶、遠程分合閘、批量操作及記錄查詢等操作；

4）售電管理：對已開戶的表進行遠程售電、退電、沖正及記錄查詢等操作；

5）售水管理：對已開戶的表進行遠程售水、退水、記錄查詢等操作；

6）報表中心：提供售電、售水財務(wù)報表、用能報表、報警報表等查詢，本系統(tǒng)所有的報表及記錄查詢，都支持excel格式導(dǎo)出。

預(yù)付費看板

◆充電樁管理

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預(yù)警。云平臺包含了充電收費和充電樁運營的所有功能，包括城市級大屏、交易管理、財務(wù)管理、變壓器監(jiān)控、運營分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能。

充電樁看板

◆智能照明

智能照明通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對安裝在城市各區(qū)域的室內(nèi)照明、城市路燈等照明回路的用電狀態(tài)進行不間斷地數(shù)據(jù)監(jiān)測，也可以實現(xiàn)定時開關(guān)策略配置及后臺遠程管理和移動管理等，降低路燈設(shè)施的維護難度和成本，提升管理水平，并達到一定節(jié)能減掛的效果。

監(jiān)控頁面

◆安全用電

安全用電采用自主研發(fā)的剩余電流互感器、溫度傳感器、電氣火災(zāi)探測器，對引發(fā)電氣火災(zāi)的主要因素（導(dǎo)線溫度、電流和剩余電流）進行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計分析，并將發(fā)現(xiàn)的各種隱患信息及時推送給企業(yè)管理人員，指導(dǎo)企業(yè)實現(xiàn)及時的排查和治理，達到消除潛在電氣火災(zāi)安全隱患，實現(xiàn)“防患于未然”的目的。

◆智慧消防

通過云平臺進行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實多元責(zé)任監(jiān)管等目標(biāo)。填補了原先針對“九小場所”和危化品生產(chǎn)企業(yè)無法有效監(jiān)控的空白，適應(yīng)于所有公建和民建，實現(xiàn)了無人化值守智慧消防，實現(xiàn)智慧消防“自動化”、“智能化”、“系統(tǒng)化”、用電管理“精細化”的實際需求。

（5）系統(tǒng)硬件配置

分類	產(chǎn)品型號	外觀	產(chǎn)品功能
無線測溫	ARTM-Pn		可監(jiān)測電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、電能，可接收60個無線溫度傳感器溫度
ATC600		ATC600有2種工作模式：終端(-C)、中繼(-Z)，可根據(jù)項目布局選擇配置?？山邮?40個無線溫度傳感器溫度
光伏監(jiān)控	AGF

	單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量?？傠娔苡嬃浚ǚ聪蛴嬋胝颍?個月歷史電能數(shù)據(jù)凍結(jié)存儲；8位段式LCD顯示；有功電能脈沖輸出；有功電能精度1級，無功電能2級。
ADL400		三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量。（正、反向）有功、無功電能計量；A、B、C分相正向有功電能計量；2-31次諧波電壓電流；12位段式LCD顯示、背光顯示，電能精度0.5s級。
ADW210		4路三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率測量；電壓電流相角、電壓電流不平衡度測量；電壓電流2-31次分次諧波及總畸變測量；當(dāng)月及上三月的電壓、電流、功率值記錄；需量及上十二月歷史需量記錄；事件記錄、復(fù)費率、四象限電能及歷史電能記錄；支持12路開關(guān)量輸入4路開關(guān)量輸出；支持12路測溫4路剩余電流測量；有功電能精度1級。
ADW300

	三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率測量；電壓電流相角、電壓電流不平衡度測量；電壓電流2-31次分次諧波及總畸變測量；當(dāng)月及上三月的電壓、電流、功率值記錄；需量及上十二月歷史需量記錄；事件記錄、復(fù)費率、四象限電能及歷史電能記錄；支持4路開關(guān)量輸入、2路開關(guān)量輸出；支持4路測溫；支持1路剩余電流測量；支持本地顯示及按鍵設(shè)置；有功電能精度1級。 通訊方式：支持RS485通訊、Lora無線通訊、4G通訊；WIFI通訊
直流電能表	DJSF1352		1.精度：1級或0.5級，帶±12V電壓輸出用于霍爾傳感器供電 2.測量：電壓、電流、功率、正反向電能，支持雙路計量。
電氣	ARCM300-Z		三相（I、U、Kw、Kvar、Kwh、Kvarh、Hz、cosΦ），視在電能、四象限電能計量，單回路剩余電流監(jiān)測，4路溫度監(jiān)測，2路繼電器輸出，2 路開關(guān)量輸入，支持?jǐn)嚯妶缶蟼?/td>
AAFD-DU

	監(jiān)測故障電弧、漏電、溫度 兩路無源干接點（開關(guān)量）輸入 兩路無源常開觸點（開關(guān)量）輸出
充電樁	ACX系列		充滿自停、斷電記憶、短路保護、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別、獨立計量、告警上報。 支持投幣、刷卡，掃碼、免費充電，
AEV_AC007

6結(jié)語

醫(yī)院是人流量較大的公共場所，患者和醫(yī)護人員對于節(jié)能沒有太大的關(guān)注，相對臨床收入來說后勤能耗的支出不太顯眼，但醫(yī)院能耗的管控不僅有利于降低醫(yī)院的成本支出，增加醫(yī)院的收益，而且也減少了社會資源的浪費，對醫(yī)院和社會效益均具有很大的積極意義。

參考文獻

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[6]湯志剛.武漢某大型醫(yī)院的能耗分析及節(jié)能管理措施研究

審核編輯 黃宇