پیمانکار رتبه یک تاسیسات

تولید همزمان (CHP)
1395-04-09
تاسیسات سرمایشی بیمارستان‌ها و مراکز درمانی-بخش دوم
1395-04-12
Show all

تاسیسات سرمایشی بیمارستان‌ها و مراکز درمانی

تاسیسات سرمایشی بیمارستان‌ها و مراکز درمانی

گردآورنده: مریم مصطفی نظری
تیرماه ۹۵

بخش اول

مقدمه

امروزه بیشتر بیمارستان‌ها مجهز به یک یا چند تاسیسات مرکزی سرمایشی هستند که یکی از بخش‌های اصلی بیمارستان‌ها محسوب می‌شوند. لذا ضروری است سرمایه گذاری‌های لازم در جهت طراحی بهینه و حفظ و نگهداری این سیستم‌ها به درستی انجام شود. انتخاب درست تجهیزات اولین گام در بهره‌برداری بهینه از این تاسیسات است. سیستم‌های سرمایشی مجموعه‌ای از بخش‌های مختلف از قبیل چیلرها، دستگاه‌های دفع گرما، پمپ‌ها، لوله‌کشی و کنترل‌کننده‌ها هستند که به صورت یک بخش جامع تامین‌کننده نیازهای سرمایشی بیمارستان هستند.

۲

ملاحظات اصلی

فرایند سرمایشی به بیان ساده حرکت گرما از یک مکان به مکانی دیگر با استفاده از انتقال‌ دهنده‌های گرمایی در چرخه‌ای بسته تعریف می‌شود. در سیستم‌های تهویه مطبوع از انواع مختلفی انتقال دهنده‌های گرمایی از قبیل ‌هالوکربن‌ها، دی اکسید کربن، آمونیاک پروپان و آب معمولی استفاده می‌شود. انتقال دهنده موادی غیر سمی ‌با اشتعال پذیری پایین بوده و همچنین دارای طول عمر اتمسفری طولانی هستند. استاندارد ANSI/AHSRAE 15 مبنی بر استانداردهای ایمنی برای سیستم‌های خنک‌کننده، در خصوص استفاده از انتقال دهنده‌ها در سیستم‌های با احتمال نشت بالا محدودیت‌هایی را بر اساس دسته بندی مکانی و نوع ماده وضع کرده است. بسیاری از مراجع دستورالعمل استاندارد ASHRAE 15 را برای تاسیسات خود اتخاذ کرده و برخی حتی قوانین بیشتر و سختگیرانه‌تری را برای محیط‌های بیمارستانی پذیرفته‌اند. این استاندارد به علاوه مقدار مجاز مواد انتقال‌دهنده در سیستم با احتمال نشت بالا برای بیمارستان‌ها را تا ۵۰% مقدار مندرج برای دیگر انواع اماکن محدود می‌کند. در زمان استفاده از هر نوع سیستم خنک‌کننده با احتمال نشت بالا، به ویژه دستگاه‌های تهویه مطبوع سقفی، طراح باید مقادیر مواد در سیستم و قابلیت پذیرش این حجم توسط سیستم را به مقامات ذیصلاح اعلام نماید.

طراحی و موقعیت‌دهی تاسیسات مرکزی باید به نحوی بوده که نگهداری و تعمیر تجهیزات به سهولت امکان پذیر باشد. طراحی واحدی یکپارچه و مرکزی برای تجهیزات مکانیکی کمک شایانی به این هدف می‌کند. با موقعیت‌دهی تاسیسات خنک‌کننده اصلی در مجاورت بارهای مصرف با حداقل کردن لوله‌کشی به منظور توزیع بهینه، امکان صرفه جویی فراهم شده و انرژی انتقال برای حرکت دادن مایعات به بار را می‌توان کاهش داد. به منظور تعیین بهترین مکان برای تاسیسات مرکزی رعایت کردن موارد ذیل ضروری است:

  • سهولت دسترسی به منظور تعمیر و نگهداری آسان
  • نظارت مداوم و ارسال هشدار از راه دور به منظور توقف به هنگام تجهیزات
  • رعایت اصول زیباشناسی
  • پیش بینی‌های لازم برای ایجاد فضاهای کافی برای ماشین آلات اضافی و تعویض تجهیزات در بروز خرابی
  • پیش بینی‌های لازم در خصوص انتقال تجهیزات و ماشین آلات بزرگ به خارج از ساختمان
  • رعایت استانداردهای ایمنی در زمان تخلیه ماده‌های انتقال دهنده
  • بررسی اثرات آکوستیک تجهیزات
  • بررسی موقعیت‌های مکانی تجهیزات دفع گرما با دیگر تجهیزات جریان هوا
  • پیش بینی‌های لازم در خصوص اهداف توسعه‌ای سیستم در آینده
  • تعبیه سیستم‌های تهویه پیوسته و اضطراری مستقل در اتاق تاسیسات
  • خروجی مستقیم به بیرون از سایت
  • تاسیسات چیلر موتورخانه نباید در فضایی مشترک با دیگر تجهیزات مکانیکی و الکترونیکی باشد به جز تجهیزاتی که مستقیما با چیلرها در ارتباطند.
  • تاسیسات چیلر نباید در اتاق دیگ بخار قرار داده شوند به جز در مواردی که محفظه احتراق دیگ بخار و منبع تغذیه هوا به طورکامل تفکیک شده باشند.
  • موقعیت‌دهی مناسب برج‌های خنک‌کننده و کندانسورهای(چگالنده) هوا خنک در سایت، برج‌های خنک‌کننده در دمای پایین و رطوبت بالا دودهای غیر قابل رویت تولید می‌کنند که لازم است از قرار گیری آنها در مکان‌های مشخصی از قبیل مسیرهای عبوری جلوگیری شود. احتمال چرخش مجدد دودها نیز باید مد نظر گرفته شود. این چرخش مجدد هوا می‌تواند به شدت منجر به افت عملکرد تجهیزات شود.
  • در زمان تعیین اندازه تاسیسات خنک‌کننده مرکزی درک کامل مقدار بار سرمایشی چیلرها و نحوه تغییرات آن با زمان برای طراحی دقیق حایز اهمیت است.
  • محاسبه دقیق بار سرمایشی، لازم به ذکر است که بار سرمایشی واقعی در عمل از بار محاسبه شده به دلیل شرایط جوی متغیر، ویژگی‌های پوسته خارجی ساختمان، مقادیر تهویه متنوع و موارد مشابه تمایز دارد.

انتخاب تجهیزات

یکی از اهداف اصلی تاسیسات خنک‌کننده دفع گرمای نامطلوب به هوای خارج است که به چندین روش امکان پذیر است. به طور معمول تجهیزات مورد استفاده در سیستم‌های تهویه مطبوع به منظور دفع گرما  شامل برج خنک‌کننده، کندانسورهای هوا خنک و کندانسورهای تبخیری هستند.

برج‌های خنک‌کننده: عملکرد برج‌های خنک‌کننده مبتنی بر فرایند تبخیر است. برج‌های خنک‌کننده از گرمای آب کندانسور برای تبخیر آب در یک فرایند اشباع بی دررو استفاده می‌کنند. برای تسهیل در عملیات تبخیر سطح وسیعی آب در معرض هوا قرار می‌گیرد. همچنین درجه حرارت مرطوب محیط تاثیر بسزایی بر عملکرد برج خنک‌کننده دارد.

۳

شکل‌ها و پیکربندی‌های متنوعی از برج‌های خنک‌کننده موجود است. در یک دسته بندی کلی می‌توان آنها را به برج‌های مستقیم و غیر مستقیم تفکیک نمود. در برج‌های مستقیم که به برج‌های باز نیز معروفند مایع در تماس مستقیم با هوا قرار می‌گیرد. در حالی که برج‌های غیرمستقیم یا برج‌های بسته متشکل از یک مبدل حرارتی‌اند و آب در حال تبخیر در سطح خارجی لوله‌ها منتقل می‌شود. جریان هوای برج از طریق فن یا اسپری پر فشار آب تامین شود. برج‌های خنک‌کننده مستلزم حفاظت و نگهداری مستمر هستند. به دلیل اینکه در معرض مستقیم هوا قرار دارند آب اشباع شده از اکسیژن منجر به خوردگی تجهیزات می‌شود. علاوه بر این رسوب کربنات کلسیم باقی مانده در لوله‌های کندانسور چیلر منجر به کاهش انتقال گرما و در نتیجه  میزان راندمان انرژی می‌شود. لذا بهتر است با متخصصان پاکسازی شیمیایی برج خنک‌کننده از سوی بیمارستان قرارداد بسته شود.

به منظور اطلاعات دقیق تر در خصوص برج‌های خنک‌کننده پیشنهاد می‌شود مقاله برج‌ها خنک‌کننده در سایت شرکت ارکان ارزش را مطالعه نمایید.

۴

کندانسور‌های تبخیری: با استفاده پمپ، آب را از یک مخزن به بیرون کویل اسپری می‌کنند. هوا در بیرون کویل منجر به تبخیر آب می‌شود که در نتیجه آن انتقال حرارت صورت می‌گیرد. این تجهیزات عمدتا در بخش‌های صنعتی مورد توجه اند و کاربرد کمتری در سیستم‌های تهویه مطبوع دارند.

۶  

کندانسورهای هوا خنک: این روش معمولا در چیلرها استفاده می‌شود. کندانسورهای هوا خنک به دو صورت جداگانه و ترکیبی با کمپرسور و تبخیر کننده به کار می‌روند. عموما از کندانسورهای هوا خنک جدا در تاسیسات خنک‌کننده‌ها کمتر استفاده می‌شود. پکیج‌های ترکیبی به دلیل پایین بودن هزینه اولیه، عدم نیاز به اتاق‌های تاسیسات با کنترل ایمنی و تهویه، تعمیر و نگهداری آسان و کمتر نسبت به برج‌های خنک‌کننده در تاسیسات سرمایشی بیشتر مورد استقبال قرار گرفته‌اند.

۵

منبع:

www.ashrae.org

یک دیدگاه