왜 에너지 효율이 병원 HVAC 설계에 미치는 영향

병원은 24/7 작동하며, 일반적으로 상업적인 건물보다 평방 피트 당 2.5 배 더 에너지를 소비합니다. ]U.S. Energy]. 난방, 환기 및 공기조화 (HVAC) 계정 약 40-60%의 총 에너지 사용. 일정한 압력 및 기후 규정에 따라 의료 마진과 에너지 효율적인 냉각 및 난방 시스템을 설계하는 것은 더 이상 선택이 없습니다. 금융 환경 장애입니다.

비용 절감, 효율적인 시스템은 직접 환자의 결과를 개선합니다. Proper 습도 제어는 감염 위험, 일관성있는 온도 조절을 지원하며, 우수한 여과를 제공합니다. 면역성분을 보호하는 것은 이러한 임상 요구를 적극적인 에너지 절감 목표를 달성하는 데 있습니다.

에너지 효율적인 병원 냉각 및 가열을위한 핵심 전략

단일 이니셔티브는 최대 효율을 보장합니다. 대신, 레이어화된 접근 방식은 수동 설계, 고성능 장비, 스마트 컨트롤 및 재생 가능 통합을 결합하여 탄력적이고 낮은 에너지 HVAC 인프라를 만듭니다.

고급 빌딩 봉투 및 절연

열 브리징 벽, 지붕, 창문 실질적으로 HVAC 부하를 증가. 병원은이를 사용하여이를 줄일 수 있습니다 지속 단열] R‐값을 초과 로컬 코드 최소한, 낮은 ‐e 빙하를 설치하고, 모든 침투를 밀봉. ASHRAE Standard 90.1은 1520 %의 냉각을 위해 사전 작성된 경로를 제공합니다.

고효율 냉각기 및 보일러

ENERGY STAR 또는 최신 DOE 최소 효율 표준을 충족하는 것은 영감이 아닙니다. 냉각기의 경우, 통합 가변 속도 드라이브와 물 냉각 원심 모델을 선택하여 부품 부하에서 0.5 kW / 톤 이하의 효율성을 달성 할 수 있습니다. 가열 측에서, 95 % + 열 효율을 가진 응축 보일러, 저온 유동화, 최대 연료 배출을 결합.

가변 주파수 드라이브 (VFDs) 주요 모터에

팬, 펌프 및 압축기는 종종 부하에 관계없이 일정 속도로 실행, 에너지 낭비. 개조 또는 지정 VFDs 5 마력 위의 모든 모터에 흐름과 압력 실시간 수요 일치. 팬 전력은 속도의 큐브와 변화 때문에, 심지어 20% 공기 흐름의 감소 거의 50% 에너지 절약. 저축은 특히 밤새 발음, 수술 스위트 및 일반적 측면의 경우 최소 환기를 필요로한다.

Demand-Controlled 환기 (DCV)

병원 코드는 시간 당 최소 실외 공기 변화를 요구하지만 고정 공기 흐름은 침공을 무시합니다. 대기 구역, 복도 및 환자 객실의 CO2 센서 및 휘발성 유기 화합물 (VOC) 검출기를 설치하면 공간이 빈 때 실외 공기 흡입을 줄이기 위해 HVAC 시스템을 활성화 할 수 있습니다. DCV는 실내 공기 품질을 손상시키지 않고 20-30 %의 환기 난방 및 냉각 하중을 낮출 수 있습니다.

Zoned 터미널 시스템

바닥 당 단일 온도 조절기는 네오나탈 ICU (75°F, 50% RH)를 병합하는 운영실 (68°F, 55% RH)의 다양한 요구를 해결할 수 없습니다. 전용 공기 핸들러 또는 가변 공기 볼륨 (VAV) 박스로 조닝하면 에너지가 과냉되지 않았거나 다른 요구 사항이있는 난방이 보장됩니다. 현대 빌딩 자동화 시스템은 영역 수준의 제어 비용 및 사용자 정의 비용을 만듭니다.

열회수 및 에너지 휠

병원 배기 공기는 지속적으로 에어컨 야외 공기로 대체됩니다. 거대한 에너지 벌칙. Enthalpy 바퀴, 열 파이프 및 배기에서 들어오는 공기로 배출되는 반 루프 전송 열 (그리고 습기)를 실행, 다른 사람이 잃을 에너지의 60 ~ 85 % 회복. 전형적인 500 ‐ 침대 병원의 경우, 열 회수는 매년 1 백만 kWh 이상 저장할 수 있습니다, 에서 사례 연구에 문서화 된 것과 같이 [[FLT]]]][[FLT]]]]]]][FLT]]]]].[FLT]]]].

혁신적인 기술 Reshaping 병원 HVAC 효율성

기존 전략은 의미있는 이익을 전달하면서 신흥 기술은 최소한의 코드보다 30 ~ 40%의 추가적인 시간으로 엔벨로프를 더 많이 밀어줍니다.

기계 학습을 통한 자동화 시스템 구축 (BAS)

A.B.A.는 기존의 BAS 플랫폼에서 기존의 BAS 플랫폼과 비교하여, 기존의 BAS 플랫폼과 비교하여, 기존의 BAS 플랫폼과 비교하여, 기존의 BAS 플랫폼과 비교하여, 기존의 BAS 플랫폼과 비교하여, 기존의 BAS 플랫폼과 비교하여, 기존의 BAS 플랫폼과 비교하여, 기존의 BAS 플랫폼과 비교하여, 기존의 BAS 플랫폼과 비교하여, 기존의 BAS 플랫폼과 비교하여, 기존의 BAS 플랫폼과 비교하여, 기존의 BAS 플랫폼과 비교하여, 기존의 BAS 플랫폼과 비교하여, 기존의 BAS 플랫폼과 비교하여, 기존의 BAS 플랫폼과 비교하여,

Radiant 난방과 냉각판

공기의 큰 양을 이동하는 대신, 방사성 체계 사용 물은 천장을 통해서 순환을 이용하거나 벽 패널은 상태 공간에. 물에는 공기 보다는 매우 더 높은 열용량이 있기 때문에, 방사성 체계는 열 에너지를 수송하기 위하여 훨씬 더 적은 에너지를 요구합니다. 그들은 또한 탈옥화에서 관능적인 냉각을 분리하고, 환기 시스템을 신선한 공기와 습도 통제에 집중할 수 있습니다. 유럽과 북아메리카에 있는 몇몇 중요한 병원은 지금 환자 방과 공중 지역을 위한 방사성 패널을 지정합니다.

지열 열 펌프 (GSHPs)

Geothermal 시스템은 안정적인 지하 온도 (50-60 ° F 년)을 탭하여 특수 효율을 갖춘 가열 및 냉각을 제공 할 수 있습니다. 성능 (COP) 5.0 이상. 드릴링 비용이 높지만 장기 작동 절감은 공기 소스 열 펌프 또는 화석 연료 보일러와 비교하여 40-60 %에 도달 할 수 있습니다. 토지 가용성이있는 병원은 태양 광 태양광 발전에 접근하는 태양 광 가로등 배열이있는 GSHP를 쌍 할 수 있습니다.

저압 드롭과 통합 공기 정화

Infection control은 고효율 미립자 공기 (HEPA) 필터 또는 자외선 germicidal irradiation (UVGI)를 요구합니다. 이전 시스템은 종종 높은 팬 에너지의 비용에 깨끗한 공기를 제공합니다. UVGI 코일과 결합 된 새로운 저압 ‐drop HEPA 필터는 정적 압력을 줄이고 팬이 느리게 실행되도록합니다. Photocatalytic 산화 (PCO) 시스템은 또한 상당한 저항을 추가하지 않고 휘발성 유기 화합물을 제거하기위한 약속을 보여줍니다.

병원 HVAC 현대화에 중요한 도전

병원의 에너지 개조는 생활 안전 요구 때문에 심각하게 위험 역효과입니다. 아래는 1 차적인 장애물이고 그(것)들을 극복하는 방법 입니다.

감염 통제와 공기 질 기준

Facility Guidelines Institute (FGI)과 ASHRAE Standard 170 위임 특정 공기 변경, 압력을 가하는 관계, 여과 수준. 불균형 영역의 감소 공기 변화와 같은 에너지 절약 측정은 손상되지 않은 오염 물질의 압력 차폐 및 기하 오염 물질이 구제되지 않도록 검증되어야한다. 기계 엔지니어와 감염 예방 전문가 간의 협력은 필수적이다.

높은 첫 번째 비용 및 긴 페이백 기간

지열장 또는 전체 건물 자동화 업그레이드는 중형 병원에 대해 $ 5 백만을 초과 할 수 있습니다. 의료 관리자는 종종 인프라에 임상 장비를 우선 순위화합니다. 투자를 승인하려면 에너지 관리자는 프로젝트 유틸리티 에스컬레이션, 유지 보수 절감 및 유틸리티 지원 프로그램 (예 : 인플레이션 감소 법의 섹션 179D 감응작용)을 포함하는 생명주기 분석 비용을 수행해야합니다.

Existing Buildings의 공간 제약

열 회수 휠, 더 큰 냉각기 또는 지열 배관은 거의 가지고 바쁜 병원을 필요로한다. 솔루션에는 기존 덕트에 적합 한 옥상 모듈 식 냉각기 공장, 소형 enthalpy 휠 카세트 및 임상 작동을 방해하는 단계적 설치가 포함됩니다. 임시 냉각 및 난방은 절단 기간 동안 휴대용 단위를 통해 제공 될 수 있습니다.

규제 및 준수 복잡성

병원은 국가 및 지역 건물 코드, ASHRAE 표준, 공동위원회 요구 사항 및 종종 추가 지진 또는 홍수 탄력 표준을 충족해야합니다. 에너지 효율 측정은 이러한 모든 손상을 입지 않아야합니다. 설계 단계에서 위임 에이전트를 관여시키는 것은 모든 효율성 전략은 준수 의무와 호환된다는 것을 보장합니다.

미래에 대한 설계 : 통합, 탄력, 낮은 ‐ 탄소

병원 HVAC의 차세대는 ]]디제너 에너지 연결]에 의해 특징이 될 것입니다. 가까운 건물과 열 부하를 공유하는 것은 현장 재생 가능 세대 배터리와 열 저장과 결합, ] 예측 유지 보수 디지털 트윈에 의해 구동. 이 요소가 아웃셋에서 통합함으로써, 새로운 병원 에너지는 기존의 에너지 절약을 달성할 수 있습니다. 30 %의 기본 의료 비용 절감을 위해 30 %의 기본 요구 사항을 충족 할 수 있습니다.

기존 시설의 경우, 단계별 로드맵은 낮은 비용의 복고풍의 유지 및 VFD 설치로 시작하여 열 회수 및 장비 업그레이드로 이동하여, 마지막으로 재생 가능을 통합하여 자금을 심층적으로 개선하는 즉각적인 현금 흐름을 제공 할 수 있습니다. 시작점에 관계없이 모든 병원은 환자 안전 또는 편안함을 손상시키지 않고 에너지 강도를 줄일 수 있습니다.

결론: 에너지 스마트 병원 HVAC를 위한 사업 상자

에너지 효율적인 냉각 및 난방 시스템은 병원에 대한 전략적 자산입니다. 환자 관리를위한 더 낮은 유틸리티 요금제는 지속 가능성 위임과 함께 배출 정렬을 줄이고 현대화 된 인프라는 극한 날씨와 그리드 붕괴에 대한 탄력을 향상시킵니다. 이 변환을 달성하기 위해 기술은 입증되고 사용할 수 있습니다. 성공은 훈련 된 계획, 교차 보조 협력 및 소유권의 총 비용보다 먼저 비용을 고려할 수 있습니다.

Greenfield Medical Center를 계획하거나 1970 년대 커뮤니티 병원을 업그레이드 할 때, 원칙은 여기에 실질적인 프레임 워크를 제공합니다. 에너지 감사를 시작하면 가장 빠른 페이백과 측정을 우선적으로 잃지 않고 기본 목표의 시야를 잃지 마십시오. 가장 작은 가능한 환경 풋프린트를 가진 건강하고 치유 환경을 제공합니다.