论文《综合医院电气节能技术措施》-仁创编译转载

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　　摘要：以降低A综合医院电能损耗为目的，通过测算空调系统、照明系统、医疗器械等用电负荷，分析医院电耗现状，探讨综合医院电气节能技术措施，有针对性采取更换LED照明、新增电梯电能回馈装置、更换新型节能变压器等措施。通过节电前后的数据对比分析，取得了较好的节电效果，为其他医院电气系统安全可靠、节能经济地运行提供参考。

　　关键词：医院;变压器节能;电梯系统;照明系统;电气节能

　　1综合医院供电负荷特点概述

　　a)医院由于其特殊的社会服务功能，对供电可靠性与供电质量的要求均较高。为了确保医院供电的安全性、可靠性，特级及三级医院供电系统应采用两路10kV电缆专线供电[1]，自备柴油发电机，重要设备末端采用UPS(不间断电源)或EPS(消防应急电源)供电。b)目前医院负荷情况为：空调、照明仍然是主要负荷，医疗器械用电所占比例较小;照明、插座负荷约占负荷总容量的30%;空调负荷约占负荷总容量的50%;动力及医疗设备约占负荷总容量的20%[2]。c)医院白天人流量较大，空调、电梯、各种医疗设备、办公设备集中使用，负荷较大;夜间、节假日多种设备停止使用，用电负荷骤减。以上原因导致医院用电负荷波动较大。

　　2综合医院电气节能技术措施

　　2.1照明系统的节能技术措施

　　医院照明系统是一个非常重要且能耗较大的系统。在日常供电管理中，医院照明系统主要节能措施是将传统荧光灯[3]更换为LED照明灯具，降低照明灯具能耗[4]。为最大程度上节约资金、降低能耗，医院探索能源合作的模式，即在旧楼改造中与灯具生产厂家合作签订合约，厂家免费安装LED照明灯具，免费维护，对实际电量进行计量，厂家按式(1)计算节电量，两家平分节电费用：W=w11-α×α，(1)式(1)中，W为节电量，kW·h;w1为LED灯具的实际耗电量，kW·h;α为LED照明灯与传统荧光灯的节能比率。为了反映LED灯的节能效果，医院对传统的荧光灯与LED节能灯进行节能试验，试验内容如下：选取亮度一致的荧光灯(电子镇流器)和LED灯具各10支，并联点亮进行7×24h耗电量试验，通过式(2)计算LED灯与荧光灯的节能比率：α=w2-w1w2%，(2)式(2)中，w2为荧光灯耗电量，kW·h。荧光灯与LED节能灯能耗试验数据如表1所示。通过试验可知，LED灯与荧光灯节能比率α=66.79%，最终与厂家协商确定α=56%，并在6个区域试点安装电度表单独进行电量计量。经过3个月运行，电度表数据如表2所示。分析表2可知，改造区域LED灯总耗电量为40684kW·h，通过式(1)计算总节约电量为51780kW·h

　　2.2电梯系统的节能技术措施

　　对于医院建筑电气系统中的电梯而言，目前存在以下两方面的问题：a)由于人流量非常大，加上日昼、正常日和节假日人流量差距非常大，电梯使用频繁或长时间处于非平衡负荷状态上下运行(例如重载下行、空载上行)，导致能量浪费严重。b)目前医院变频调速电梯均采用电阻能耗制动，电梯运行中通过电阻产生的热量非常高，电阻局部温度在100℃以上[5]。为避免高温环境下电梯发生故障，电梯机房必须加装一台或多台大功率空调或风机。为减少能源浪费、降低机房温度，电梯系统采取的主要节能措施是安装电梯电能回馈装置，将电梯运行过程中由势能转化并储存在变频器电容中被电阻消化掉的电能，直接转化为三相交流380V电能回送到局部电网[6]。为验证电梯的节电效果，进行了电梯电能回馈装置节能对比试验。试验中选取1部三菱电梯(型号GPS-3B，载重1800kg，层站23*23*23)进行2组试验。试验1：电梯安装电能回馈装置，空载上行23层、下行23层，试验20次，实际接线示意图如图1所示。(3)电梯安装电能回馈装置后节能比率为46.15%，节能效果明显。由于无电阻发热元件，机房温度明显下降，同时可以减少机房空调的制冷量，降低耗电量。

　　2.3配电变压器的节能技术措施

　　作为电力系统实现电能输送与分配的重要设备之一，若变压器的运行方式不合理、不稳定、不经济，会使变压器自身能量消耗增加，进而缩短变压器的使用寿命，因此变压器能否经济运行是不可忽视的问题。建议从以下两方面解决变压器运行问题：a)当变压器负荷率在50%～70%时，变压器运行效率最高[7]，因此应根据医院负荷特点及负荷量，在考虑技术和经济两大因素的前提下，通过合理分配负荷将变压器负荷率控制在50%～70%，确保变压器长期工作在经济负荷区。这样既可减少基本电费，提高效率，又可降低变压器损耗。b)合理选择变压器型号，加快高能耗变压器更新改造。S7系列变压器是20世纪80年代后推出的，其空载损耗和短路损耗均较高，结合各医院现实情况，利用医院改建或扩建条件选购S11系列变压器及新一代干式变压器等高效节能变压器，从配电源头上降低电耗。

　　3结语

　　综上，综合医院电气节能技术措施为：a)照明系统采用能源合作形式，改造区域灯具更换为LED灯具;b)电梯安装电能回馈装置，回收电阻能耗制动消耗的能源;c)变电所改造中更换新一代干式变压器，通过合理分配负荷将变压器负荷率控制在50%～70%，确保变压器长期工作在经济负荷区。经过实践证明，医院电能节约效果明显，获得了较好的经济效益，降低了医院的运行成本，减轻了医院的负担，促进医院更好、更快发展。

　　参考文献：

　　[1]刘莉馨.关于医院建筑电气设计的相关要点[J].智能建筑电气技术，2010(3)：25-26.

　　[2]宋夕阳.综合医院电气设计概述[J].公共建筑，2009(4)：15-18.

　　[3]葛葆珪.创新发展中的荧光灯技术[J].光源与照明，2017(2)：29-34.

　　[4]窦林平.国内LED照明应用探讨[J].照明工程学报，2011(6)：51-58.

　　[5]胡祥兰，祁春郎.浅谈电梯节能[J].甘肃科技，2008(17)：64-67.

　　[6]高鹏，王璇，杨阳，等.电梯能量回馈技术分析[J].中国电梯，2018(10)：27-29.

　　[7]李志斌.变压器节能方法归类分析[J].应用能源技术，2013(5)：29-32.

　　作者：高云 段修菊 单位：滕州市中心人民医院 枣庄科技职业学院

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