醫院潔凈手術室空調系統在除濕方面普遍存在一些問題

醫院潔凈手術室空調系統在除濕方面普遍存在一些問題

　　醫院潔凈手術室空調系統在除濕方面普遍存在一些問題，尤其是在過渡季節。針對這些問題提出一種將制冷、除濕分開獨立控制的手術室空調系統。通過分析比較，這一新型空調系統能有效地控制手術室空調的送風工況，降低設備成本和運行費用，節能效果顯著。

　　1引言

　　醫院潔凈手術室空調系統控制室內溫度、相對濕度、塵、菌及有害氣體濃度，并提供室內人員所需的新風量，維持室內外合理的氣流分布，其中對相對濕度的控制在手術室空調系統中顯得特別重要。

　　如果在一手術室里相對濕度降不下來，那么在這個相對濕度較高的手術室里，不僅會促使人體發菌量增加，還為細菌的繁殖、生存提供營養源。那么在手術過程中手術傷口就容易受到感染。在過渡季節相對濕度的問題尤其突出，而我國南方沿海地區大部分城市高濕度季節的時間很長，就更加不能不考慮潔凈手術室內的相對濕度有效控制問題了。

　　2國內手術室常見的空調除濕方案及其存在的問題

　　一般手術室室內要求溫度為22～25℃，相對濕度為40%～60%，有些特殊的手術類型要求的相對濕度可能更低些。目前國內在手術室空調濕度控制這方面的普遍做法是（以下簡稱傳統方案）：新回風混合后先經過表冷器降溫除濕，此時的相對濕度一般為90%左右，遠達不到手術室的濕度要求，然后再經過電熱管再熱空氣，通過這個等濕升溫過程來降低相對濕度。這一做法濕度是達到要求了，但它不可避免地出現了如下幾個問題：

　　2.1初投資增加：由于考慮到電加熱會抵消一部分機組的冷量，所以空調機組設計選型時必須要考慮預留足夠的制冷性能余量，造成設備初投資增加。例如：某醫院手術室冷負荷為16kW，但該空調系統需匹配約6kW的電加熱才能滿足相對濕度的要求，那么選型的空調機組的制冷量就要22kW。

　　2.2能耗增加：當手術室內濕負荷較大時，要開啟電加熱，造成冷熱量相互抵消，能耗增加。

　　2.3設備使用率降低：當手術室內濕負荷較小，不需要開啟電加熱來控制相對濕度時，由于設計時按最不利工況考慮設備，而此時實際負荷很小，設備使用率就降低了。同時，長時間的低負荷運行狀態會造成冷凍主機出現喘振現象。

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　　2.4特定情況下濕度問題很難解決：當手術室內冷負荷小而濕負荷大時，比如南方地區的過渡季節。在這種情況下，為了滿足溫度的要求而提高冷凍水的溫度，但這樣一來機組的除濕能力就進一步下降了，空氣的含濕量降不下來，濕度問題沒法解決。

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　　3一種溫濕度分開控制的手術室空調系統

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　　筆者提出一種新型的醫院手術室空調濕度控制方案（以下簡稱新型方案），可以有效地解決傳統方案所碰到的問題。該空調是在傳統方案基礎上做了以下幾點改進：

　　3.1取消原空調機組的電加熱管，而在表冷器后面增加了一個獨立的冷卻式除濕機，除濕機由壓縮機、冷凝器、毛細管或膨脹閥和蒸發器組成。這種新型的手術室空調的工作原理是新回風混合后首先經過機組的表冷器被冷卻，同時能初步除去空氣中的一部分水份，降低空氣的含濕量。然后再經過除濕系統的蒸發器進一步除濕，使空氣的含濕量達到設計要求，最后經過除濕機的冷凝器，通過等濕加熱過程來降低空氣的相對濕度。

　　3.2在控制方面，使用一個溫濕度探頭對手術室回風工況進行監控。當室內溫度與設定值不符時，溫度傳感器信號將傳遞給PLC控制冷凍水流量即制冷量；而濕度傳感器信號則控制除濕壓縮機的開啟與停機。這樣，相對濕度與溫度分開控制，既確保其控制精度，又解決了傳統方案所遇到的溫度與相對濕度難以匹配的問題。

　　3.3按手術室實際冷負荷匹配空調機組的制冷能力，不需考慮電加熱消耗的冷量，相對傳統方案選型的空調設備可以不用預留過大的余量。

　　3.4溫濕度工況變化時空調機組的運行情況：

　　①高溫高濕工況下，制冷機組和除濕機同時開啟；

　　②高溫低濕工況下，制冷機組開啟，因為制冷機組的表冷器有一定的除濕能力，且能滿足低濕度的工況，故除濕機不需啟動；

　　③低溫高濕工況，把主機冷凍水的溫度調高，使制冷機組在低負荷下運行，而除濕機開啟以應付高濕度的工況；

　　④低溫低濕工況，適當調低冷凍水的溫度，除濕機不啟動。

　　4實例計算比較

　　下面以廣州某醫院一間III級手術室為例來對以上兩種方案進行分析比較。根據相關規范和資料，III級標準潔凈手術室設定人數為6人，考慮到實際使用時人數可能增加，按10人計算；設備負荷按100W/m2，照明負荷按640W，手術室人員的勞動強度取為中等，其顯熱散熱量為88W，潛熱散熱量為147W，散濕量為219g/h，人員的群集系數取0.89；設備的同時使用系數取0.8。據此計算出III級標準潔凈手術室的熱、濕負荷為：①顯熱熱負荷：3923W；②潛熱熱負荷：1308W；③總體熱負荷：5231W；④濕負荷：1949g/h；⑤循環風量為3000m3/h，其中有480m3/h的新風量，新風比取為16%。

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　　5結論

　　5.1醫院潔凈手術室空調系統可以將制冷、除濕分開控制，即用獨立的除濕系統取代電加熱熱補償，能有效地控制手術室內的溫濕度。

　　5.2該空調系統可以降低設備成本和運行費用，有明顯的節能效果，尤其對我國南方過渡季長地區，系統方案優勢明顯，更值得采用。

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