据了解,该项目主要采用了2台水源热泵和8台风机盘管,用于医院12号楼空压、负压两个机房设备的降温,同时通过热泵运转,将机房的设备产生的热量转换为热水,用于员工洗浴,从而达到降温、节能的双重目的。该项目自2020年5月试运行,至今已经平稳运行三个月,各项指标均已达到院方需求。
工业革命以来,随着机械、信息、智能产业的迅猛发展,各种机房也随之诞生。由于机密设备既需要保护在封闭空间里,又需要在一个低温、适宜的运行环境。这就造成了机房设备不断运转产生热量,封闭空间又无法完全迅速的将热量带出的矛盾,从而造成了机房温度普遍超标,给设备带来使用隐患等问题。于是,给机房降温形成了一个特定的细分市场,且市场容量逐年增大。
据了解,江苏省人民医院,暨南京医科大学第一附属医院、江苏省临床医学研究院、江苏省红十字医院,其前身为1936年成立的江苏省立医政学院附设诊疗所,至今已有84年的历史。该院是江苏省属三级甲等综合性医院,担负着医疗、教学、科研、公益四项中心任务。共占地面积245亩,现有建筑面积41万平方米,实际开放床位4600张,职工6500余人。在2018年度中国医学科学院“中国医院科技量值(STEM)综合榜”中,江苏省人民医院科技影响力综合排名位列全国医院第9位,江苏省第1位,有4个专科进入全国排名前10。
医院新大楼于2017年竣工投入使用,其热交换间和机房设备均在地下室封闭式空间。其中热交换间,采用了20余台容积式锅炉设备,为全楼共4个区域提供生活热水,空压机房和负压机房为整个大楼的手术室、住院部提供维持生命的基本保障。相对来说,由于空压机房和负压机房的正常运行与病人的生命安全息息相关,需要保证24小时运转,且其每套设备的初始投资高达亿元,价值昂贵,因此保证机器的使用安全和使用寿命,显得格外重要。
江苏省人民医院医管家 顾经理
四季沐歌南京分公司技术总工 严中杨
(现场查看设备运行情况)
据医管家顾经理的介绍,由于机房设备常年运转,机房温度常年保持在40℃以上,夏季更是高达48℃以上,每年设备的运行维护即高达数十上百万元,更为重要的是,高温的存在大大降低了设备使用寿命,因此机房的降温形势迫在眉睫。此前院方找到了某知名空调厂家,想通过空调降温,结果发现,由于环境温度影响,且为地下密闭空间,空调的能效比不仅大大降低,实际效果差,在长时间高温条件下,空调系统几乎报废。2018年曾因机房高温影响了设备的正常运转,造成了一次医疗事故,这让院方更加意识到了给机房降温的重要性。
已经验证了空调解决不了降温问题,那么只能去寻找其他解决方案。同时又要实现节能功能,将机房的热量换到自来水中,达到降低机房温度的同时可以加热洗浴热水,起到节能改造的效果。
“对于新的解决方案,一要考虑降温的稳定性和效果,二要考虑实现废热回收。”
顾经理介绍,院方最终的要求,希望供应商不仅要有制冷设备及相关技术,同时还需要有热水系统的设计施工经验,且需满足一定的节能指标。综合这几个要求,最终在招投标中,选定了四季沐歌。“该改造项目自今年4月份开始施工,5月份正式试运行,截止目前已经平稳运行了3个月,机房全天温度维持在28℃-32℃之间,降温的效果非常明显,院方非常满意。”
在巡防过程中,笔者一行了解到,四季沐歌的这个水源热泵工程的成功打造实属不易。据四季沐歌南京分公司技术总工严中杨透露,该项目在2019年底中标,属于四季沐歌在医疗领域里做的第一个水源热泵机房降温项目,没有成熟的经验可借鉴,难度非常大。
散热·难点
“其一,机房位于主楼地下室,空间密闭,通风不畅;其二,管道布置困难,冷却塔等风冷散热装置弊端太多,无法实现;其三,常规制冷方案无法完全解决机房高温的问题。”
严中杨总工带领技术团队,经过现场勘察,诊断出了三点散热难点,同时对比发现,该项目在运行前,机房热量远超正常机房运行温度35℃,基本处在45℃-48℃之间,机器长时间运转必定会影响设备寿命,甚至引发机器故障,而原设计的通风、空调基本起不到实质性作用。
“经过多次方案的设计和修订,最终我们选择了采用水源热泵系统,通过热泵运转,将机房的设备产生的热量转换为热水,并可实现废热回收的节能效应。”解决方案确定后的严中杨团队,并没有丝毫的轻松,“由于该项目为改造项目,施工空间有限,工期又短,院方还要求不能影响第二天的设备正常运转。因此施工难度和强度都相对比以前大的多。”在交流中,严中杨谈到了三个施工难点:
施工·难点
一是时间,应院方需求,施工时间必须为晚上12:00到第二天凌晨4:00,不能影响到大楼的热水使用;二是院方要求在原有自来水管道开孔, 6公斤的自来水压力也是巨大考验,万一出现渗漏,则不堪设想;三是机房管道系统错综复杂,且大多走得是暗线,阀门特别难找,容易出错。
“尤其是在氩弧焊时,因在高空作业,带不了面罩,就为了保证一次性焊死,焊接师傅用眼睛直视了整整三个小时,导致他的眼睛一个星期没敢睁。”严中杨带着施工团队,连续奋战了多个晚上,终于成功完成施工。
由于在机房降温设计中,第一次将水源热泵作为解决方案,没有其他经验借鉴,因此在调试过程中,也是一波三折。“调试的难度一点不比施工小,当第六天凌晨2:30,一个机房出了冷气后,我们几个兴奋得都要哭了。”严中杨介绍说,因为在南京地区,用水源热泵给机房降温的案例还没有,很多人都在等着看第一个吃螃蟹人的笑话,庆幸地是,在第二天,医院正常用水后,机房的温度降到了28℃,院方领导非常满意。
据了解,为了让院方(医管家)省心,放心,四季沐歌特别为该项目安装了远程控制系统和预警系统。“这个项目是四季沐歌进入暖通后所做的第一个水源热泵项目,非常具有代表性意义,所以我们坚持认为,哪怕是再辛苦,再折磨人,也得要把这个项目做成功。”项目的承接方南京博裕达新能源有限公司公司总经理徐爱军表示,“江苏省人民医院的这个项目的成功,让我们很有底气,做热水我们能行,做暖通我们也一定行。”
采访中,笔者了解到,四季沐歌江苏省人民医院水源热泵项目的成功,已取得了“蝴蝶效应”,刚刚成功运行,南京鼓楼医院相关人员就到了现场观摩,并表示强烈的改造意愿。“每个医院都有机房,都存在着这个显性问题,几乎成了整个医疗行业的痛点。江苏人民医院项目的成功,给我们打开了医院这条口子,接下来,我们有机会在南京当地召开一个观摩会,将当地各大医院的基建领导邀请过来参观,了解相关解决方案。”严中杨透露了四季沐歌南京分公司近期的一个想法。
事实上,近年来,四季沐歌非常重视医疗这个垂直细分领域的业务开拓,不仅专门成立了医疗业务团队,同时在全球还打造了500多个优秀的医疗应用案例。此次的项目,标志着四季沐歌在医疗领域的一个重大突破,由热水跨入到制冷,开辟了一个新的应用领域。