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算笔经济账 | 这家医院链接物联网后,仅空调电费一年节约了85万!

彭赟、郭磊 筑医台资讯 2022-03-23

文/彭赟、郭磊  无锡市人民医院 总务处


写在前面

 医院门诊办公区域的空调末端一般为独立运行模式,变风量机组也只是采用工频控制的方式,存在能源管理的漏洞,能耗浪费明显。无锡市人民医院及时发现问题,采用物联网技术将空调末端管控系统与现有能源、机电管控系统进行无缝融合,构建统一的平台化管控系统,全年节能费达85万元!”

   

江苏省无锡市人民医院是根据无锡市区域卫生资源整合的总体规划,由原无锡市第一人民医院、儿童医院和无锡市第五人民医院于2007年11月整建制组合而成的无锡地区最大的公立医院。该院占地面积280亩,建筑面积32万平方米,编制床位1510张,目前开放床位1903张。



无锡市人民医院对公共区域的空调末端进行物联网技术改造后,不仅空调调控实现了智能化,维修频率大大降低,一年下来,仅空调电费就节约了89万。下面笔者分享物联网技术运用前后医院的变化。


无锡市人民医院行政楼、门诊楼、医技楼建筑面积7.5万平方。引入物联网技术之前,中央空调系统末端采用的是风机盘管加变风量及新风机组,其中32台变风量机组及新风机组采用BA远程控制,1400多台风机盘管采用机械式温控模式。


采用物联网技术之前医院用空调表现


01

能源浪费与快速降温的矛盾时常存在

由于门诊区域开诊时间早,如果前一天关闭空调,第二天早上开诊时开启空调,在夏季诊室温度无法迅速下降至舒适的程度,医生意见很大。在巡查时就发现有晚上下班不关闭空调的现象,造成了能源的浪费。


02

机械式温控频繁维修

传统的机械式温控由于没有温度的显示,室内温度纯粹靠人体感觉,有时诊室内人员过分聚集,造成温度过高,医生意见较大,同时也造成维修人员频繁往返,造成人力资源的浪费。


03

维修人员无法实时掌握温度变化情况

维修人员由于缺乏对公共区域温度的有效管控手段,无法及时掌握公共区域的温度变化情况,及时调整和维修相应的风机盘管,造成对温度情况的投诉较多。


04

变风量机组的温度检测位置设置不合理

原来变风量机组的温度检测位置设置不合理(设置在出风口位置),无法反应实际环境温度


05

工频模式易导致供大于求

医院的变风量机组采用的是工频模式,大部分的时间下供大于求,造成能源的浪费。


找出问题的关键:温控模式不智能


无锡市人民医院分析问题,发现出现上述现象主要原因是温控模式不智能,目前该院使用的是传统的机械温控模式,这种模式具有以下特点:


1

传统的机械式温控具有着可靠、稳定的特点,但由于受限于机械式温控的现有结构,无法实现在线监测及管控。

2

采用机械式温控,在绝大多数情况下,都是调整在最低(夏季)和最高(冬季)位置的,无法实现有效的温度限值管理。很少有人去调整温度控制的合适范围,这就造成了能源的浪费。


除了温控模式,还有一个重要原因,就是现有的空调末端系统未和中央空调的主机系统完全协调、统一起来,未做到末端和主机合理的调配,这造成了能源的浪费。


该院虽采用的一部分BA控制技术,但管理人员只能做简单的起停管理,无法做到精准管理。


梳理空调末端管控的需求


无锡市人民医院分析问题后,针对性地调研医护工作人员,最终梳理出了空调末端管控的一系列需求。


1

行政楼、门诊楼、医技楼的所有风机盘管、变风量机组、新风机组,实行联网、集中统一管理、统一调度。

2

通过对末端风机盘管的远程控制,实现对末端风机盘管的起停、温度限制、温度检测等。这样就可以通过远程的手段,在门诊开诊前,就将空调开启,确保门诊开启时,室内温度达到预期值。

3

通过对变风量机组的节能改造,实现变频控制,按需供应。

4

在公共区域以及对温度有特殊要求的区域,安装远程的温度检测装置,以便及时了解上述区域的温度变化情况,及时调整整个空调系统的运行情况。

5

发挥既有IBMS监管平台的优势,对空调耗能进行统计分析、公示等。


物联网技术运用的三大措施


众所周知,物联网是指通过各种信息传感设备,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。


使用物联网技术,可以实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。


无锡市人民医院利用物联网技术,将医院门诊办公楼的空调末端与中央空调系统有效的统一、协调、管理,对空调末端进行有效的管控,分别采取了以下几个措施。


1

将空调末端管控系统与现有能源、机电管控系统进行无缝融合,构建统一的平台化管控系统。实现能源数据、机电设备运行数据、空调末端管控策略数据共享、多维度逼近空调系统的最优运行。

2

对大功率变风量机组按温度需求变频、变流量运行,满足了供冷(或供热)需求前提下的最优运行效率。

3

将风机盘管温控器更换为ZIGBEE联网式电子温控器,这一措施除了完全替代机械式温控外,还实现了软件平台集控集管、最低(或最高)运行温度锁定、房间温度在线监测、末端运行时间及能耗统计分析。


物联网技术运用后的经济效益


01

大型变风量机组改造后年节能 43.8万

大型变风量机组改造后,平均一年总共未开启空调的时间约为2个月,满负荷运转时间约为1个月,还有9个月(270天)变风量机组(每天工作10小时)处于节能运行模式,运行频率为额定值的70%~80%时,节能率为65.7%~48.8%(实际项目中平均为53%)。


风机年节能费用为:

393.20kWx10小时x270天x0.78元/度x53%

43.8万 /年


其中,393.20kW为被改造的变风量机组原始运行总功率,电价按照目前0.78元每度计算。


02

风机盘管改造后年节能23.6万

风机盘管改造后,平均一年总共未开启空调的时间约为2个月,风机盘管每天需要运行8小时,而未改造前风机盘管实际运行时间10~24小时不等(按照平均16小时计算),空调系统运行300天,每天实际有效运转时间约为50%,节能率约为50%。


1400台风机盘管年节能费用约为:

126kWx16小时x300天x0.78元/度 x50%

= 23.6万 /年


其中,126kW为1400台风机盘管的运行总功率,电价按照目前0.78元每度计算。


03

小型空调机组及新风机改造后年节能17.6万

小型空调机组及新风机改造后,运行情况同变风量机组,由于及时启停,统计下来大约可产生25%的节能率:

334.60kWx10小时x270天x0.78元/度x25% 

= 17.6万 /年


其中,334.60kW为小型空调机组和新风机的运行总功率,电价按照目前0.78元每度计算。


总的来说,无锡市人民医院采用物联网技术,打造空调末端管控系统、现有能源、机电管控系统无缝融合的平台化管控系统,仅空调电费一年就节约了85万(43.8+23.6+17.6)。


除了经济效益外,无锡市人民医院因空调调控引起的管理混乱等问题都得到了有效解决,空调维修率大大降低,医生满意度提高,这些都是链接物联网技术的隐形福利!


END


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