ระบบทำความร้อน การระบายอากาศ และการปรับอากาศของโรงพยาบาล
7.1.1 วัตถุประสงค์ของระบบทำความร้อน การระบายอากาศ และการปรับอากาศในโรงพยาบาล
วัตถุประสงค์ของระบบทำความร้อน การระบายอากาศ และการปรับอากาศในโรงพยาบาล คือ การสร้างสภาพแวดล้อมภายในอาคารที่สะดวกสบายและมีสุขภาพดี พร้อมทั้งป้องกันการติดเชื้อในโรงพยาบาลอย่างมีประสิทธิภาพ รักษาสภาพแวดล้อมทางการแพทย์และสุขอนามัยที่เหมาะสมที่สุดตามที่กระบวนการทางการแพทย์ต้องการ ใช้มาตรการป้องกันภัยพิบัติที่เหมาะสม และรับประกันความปลอดภัย ประสิทธิผล และความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์และระบบทำความร้อน การระบายอากาศ และการปรับอากาศ นอกจากนี้ จะต้องใช้มาตรการป้องกันการแพร่กระจายของมลพิษและการประหยัดพลังงาน โดยยึดหลักการปกป้องสิ่งแวดล้อมโลกเป็นสำคัญ
ระบบทำความร้อน การระบายอากาศ และการปรับอากาศมักบรรลุวัตถุประสงค์ผ่านระบบเดียว ซึ่งประกอบด้วยชิ้นส่วนและอุปกรณ์หลายชุด โดยในการนี้ การปรับอากาศเกี่ยวข้องกับชิ้นส่วนและอุปกรณ์จำนวนมากที่สุด โดยทั่วไปประกอบด้วยแหล่งความเย็นและความร้อน ชุดปรับสภาพอากาศ อุปกรณ์กระจาย และระบบควบคุมอัตโนมัติ ระบบปรับอากาศส่วนใหญ่มีหน้าที่ดังต่อไปนี้:
(1) จัดหาความเย็นและความร้อนตามที่ต้องการ
(2) ใช้อุปกรณ์ทำความร้อน ทำความเย็น ระบายอากาศ และปรับอากาศเพื่อทำความร้อน ทำความเย็น เพิ่มความชื้น ลดความชื้น และขจัดสารปนเปื้อนออกจากอากาศที่จ่าย รวมทั้งลดเสียงรบกวน
(3) กระจายอากาศที่ผ่านการปรับสภาพ (ซึ่งมีอากาศบริสุทธิ์เพียงพอ) ไปยังพื้นที่ปรับอากาศแต่ละแห่ง และกระจายภายในห้องอย่างเป็นระบบ
(4) ควบคุมและรักษาพารามิเตอร์สภาพแวดล้อมภายในอาคาร เช่น อุณหภูมิอากาศ ความชื้น คุณภาพอากาศ การเคลื่อนที่ของอากาศ เสียงรบกวน และความดันแตกต่างระหว่างห้องปรับอากาศกับบริเวณโดยรอบ ให้อยู่ในช่วงที่กำหนดไว้ล่วงหน้า
การทำความร้อนมักอธิบายว่าเป็นการจ่ายความร้อนให้อาคารในฤดูหนาว และรักษาอุณหภูมิภายในอาคารในระดับหนึ่งโดยใช้อุปกรณ์แผ่ความร้อนแบบแผ่รังสีหรือแบบพาความร้อนภายในห้อง หน้าที่หลักของการระบายอากาศคือการควบคุมสารที่เป็นอันตราย ความร้อนส่วนเกิน และความชื้นส่วนเกินในพื้นที่ด้วยการจ่ายอากาศเข้า การระบายอากาศออก หรือการใช้ทั้งสองอย่างร่วมกัน โดยเน้นการปกป้องสุขภาพของผู้อยู่ภายในอาคาร การปรับอากาศหมายถึงการควบคุมพารามิเตอร์หลายอย่างพร้อมกันและรักษาสภาพแวดล้อมภายในอาคารให้อยู่ในสภาวะที่เสถียร ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิ ความชื้น การเคลื่อนที่ของอากาศ คุณภาพอากาศ เสียงรบกวน และความดันแตกต่างในพื้นที่ได้รับการควบคุมให้อยู่ในช่วงที่กำหนดไว้ล่วงหน้า โดยเน้นการสร้างความมั่นใจว่าผู้อยู่อาศัยในพื้นที่ปรับอากาศจะรู้สึกสบาย หรือเป็นไปตามข้อกำหนดของกระบวนการผลิต
7.1.2 งานและข้อกำหนด
(1) โดยทั่วไปการปรับอากาศสามารถจำแนกตามความต้องการของผู้ใช้ได้เป็น 2 ประเภท คือ การปรับอากาศเพื่อความสบาย และการปรับอากาศตามกระบวนการ
การปรับอากาศเพื่อความสบายช่วยให้ผู้อยู่อาศัยได้รับสภาพแวดล้อมภายในอาคารที่สะดวกสบายและมีสุขภาพดี เหมาะสมกับการทำงาน สำหรับอาคารสำนักงาน สภาพแวดล้อมภายในอาคารที่จัดให้ยังต้องช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของผู้อยู่ภายในอาคารด้วย
การปรับอากาศตามกระบวนการจัดเตรียมสภาพแวดล้อมภายในอาคารพิเศษที่จำเป็นสำหรับการผลิต การจัดเก็บผลิตภัณฑ์ หรือกระบวนการวิจัยและพัฒนาอื่น ๆ
[ข้อมูลอ้างอิง] โรงพยาบาลมีแผนกภายในจำนวนมาก และหน้าที่ความรับผิดชอบและข้อกำหนดของแต่ละแผนกแตกต่างกัน โดยทั่วไป โรงพยาบาลทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็น 3 แผนกใหญ่ ได้แก่ แผนกผู้ป่วยนอก แผนกผู้ป่วยใน และแผนกตรวจวินิจฉัยและรักษาโรค
แผนกผู้ป่วยนอกเป็นสถานที่ซึ่งผู้ป่วยส่วนใหญ่ได้รับการวินิจฉัย รักษา หรือรับไว้ในโรงพยาบาล มีการจราจรของคนจำนวนมากและมีโรคหลากหลายชนิด และผู้ป่วยที่เป็นโรคต่างกันปะปนกัน แผนกผู้ป่วยในเป็นสถานที่สำหรับการรักษาและฟื้นฟูผู้ป่วย และยังเป็นที่พักอาศัยของผู้ป่วย ยกเว้นพื้นที่พิเศษ เช่น ห้องผ่าตัดสะอาด หอผู้ป่วยปลอดเชื้อ และหอผู้ป่วยหนัก โดยทั่วไปแล้ว แผนกผู้ป่วยนอกและแผนกผู้ป่วยในต้องการการปรับอากาศเพื่อความสบาย
แผนกตรวจวินิจฉัยและรักษาโรคเป็นศูนย์ตรวจวินิจฉัยและรักษาของทั้งโรงพยาบาล รวมทั้งเป็นศูนย์จัดหาและจ่ายอุปกรณ์ เครื่องมือแพทย์ และยา เป็นแผนกที่มีอุปกรณ์ทันสมัยที่สุดและมีหน้าที่ซับซ้อนที่สุดในโรงพยาบาล ประกอบด้วยงานกายภาพบำบัด รังสีวิทยา การตรวจทางห้องปฏิบัติการ การวินิจฉัยการทำงาน ห้องไอโซโทป ฯลฯ และยังรวมถึงหน่วยฆ่าเชื้อส่วนกลาง หน่วยจ่ายเครื่องมือและวัสดุแต่งแผล หน่วยเตรียมและจ่ายยา การกระจายยา ฯลฯ การควบคุมสภาพแวดล้อมภายในอาคารส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยอุปกรณ์และข้อกำหนดของกระบวนการ ในทำนองเดียวกัน การควบคุมสภาพแวดล้อมภายในอาคารของสถานที่ต่าง ๆ เช่น ห้องผ่าตัดสะอาด หอผู้ป่วยปลอดเชื้อ และหอผู้ป่วยหนัก ถูกกำหนดโดยข้อกำหนดของกระบวนการทางการแพทย์ ดังนั้น แผนกส่วนใหญ่ของแผนกตรวจวินิจฉัยและรักษาโรคสามารถจัดอยู่ในการปรับอากาศตามกระบวนการ
(2) งานของระบบทำความร้อน การระบายอากาศ และการปรับอากาศของโรงพยาบาล
- สร้างสภาพแวดล้อมที่สะดวกสบายและมีสุขภาพดี ซึ่งสามารถจ่ายอากาศบริสุทธิ์และสะอาดให้แก่ผู้ป่วยและบุคลากรทางการแพทย์ และควบคุมพารามิเตอร์ภายในอาคาร เช่น อุณหภูมิ ความชื้น และการเคลื่อนที่ของอากาศ เพื่อให้ผู้คนรู้สึกสบายและผ่อนคลาย
- สร้างสภาพแวดล้อมที่ส่งเสริมประสิทธิภาพทางการแพทย์—ตัวอย่างเช่น การรักษาความอุ่นให้ทารกแรกเกิด การควบคุมสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงเพื่อเพิ่มเมแทบอลิซึมของผู้ป่วย หรือสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำเพื่อกดเมแทบอลิซึมของผู้ป่วยระหว่างการผ่าตัด การรักษาหอผู้ป่วยที่มีความชื้นสูงสำหรับผู้ป่วยโรคทางเดินหายใจ เช่น โรคหอบหืด และการจัดสภาพแวดล้อมที่มีประสิทธิภาพต่อการเผาผลาญความชื้นในการรักษาแบบเปิดของผู้ป่วยที่มีแผลไหม้ทั่วทั้งร่างกาย—สิ่งเหล่านี้ทั้งหมดเป็นประโยชน์ต่อการรักษา
- การสร้างสภาพแวดล้อมที่รับประกันการทำงานตามปกติของอุปกรณ์การแพทย์ เช่น เครื่องสแกนเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (เรียกสั้นๆ ว่าเครื่องซีที) เครื่องเร่งอิเล็กตรอน และเครื่องถ่ายภาพเรโซแนนซ์แม่เหล็ก (เรียกสั้นๆ ว่าเครื่องเอ็มอาร์ไอ) เพื่อรักษาสภาพและใช้ประโยชน์ฟังก์ชันการทำงานของอุปกรณ์เหล่านี้ให้เต็มประสิทธิภาพ ความต้องการด้านสภาพแวดล้อมภายในอาคารจึงสูงมาก นอกจากห้องตรวจวินิจฉัยหรือห้องรักษาหลักแล้ว อุปกรณ์เหล่านี้ยังเกี่ยวข้องกับห้องเครื่องขนาดใหญ่ ห้องคอมพิวเตอร์ และห้องช่วยสนับสนุนต่างๆ อีกมากมาย ห้องเครื่อง ห้องคอมพิวเตอร์ หรือห้องตรวจวินิจฉัยและรักษามักมีความต้องการพิเศษต่อพารามิเตอร์สภาพแวดล้อมภายในอาคาร และห้องช่วยสนับสนุนแต่ละแห่งก็มีความต้องการที่แตกต่างกันไป ศูนย์คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่ใช้สำหรับการจัดการโรงพยาบาลสมัยใหม่ก็มีความต้องการบางประการต่อสภาพแวดล้อมภายในอาคารเช่นกัน
7.1.3 การเลือกประเภทระบบและหลักการออกแบบ
(1) ระบบทำความร้อน ระบายอากาศ และปรับอากาศ (HVAC)
สามารถแบ่งประเภทระบบตามตัวกลางที่ไหลเวียนภายในระบบ ได้แก่ ระบบน้ำทั้งหมด ระบบไอน้ำ ระบบอากาศทั้งหมด ระบบอากาศ-น้ำ ระบบสารทำความเย็น และระบบประเภทอื่นๆ ทั้งนี้ ควรเลือกระบบ HVAC ที่เหมาะสมโดยพิจารณาจากหลายปัจจัย เช่น วัตถุประสงค์การใช้งานและลักษณะของอาคาร คุณลักษณะของภาระความร้อนและความชื้น พารามิเตอร์การควบคุมและระดับความแม่นยำ พื้นที่และตำแหน่งของห้องเครื่องปรับอากาศ ต้นทุนลงทุนเริ่มแรก ตลอดจนค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและบำรุงรักษา
ระบบอากาศทั้งหมด ภาระทั้งหมดของห้องจะรับผิดชอบโดยอากาศที่ผ่านการบำบัดจากส่วนกลาง
สามารถแบ่งระบบอากาศทั้งหมดเพิ่มเติมตามลักษณะการเปลี่ยนแปลงของปริมาณอากาศจ่าย ได้ดังนี้:
-
ระบบปริมาณอากาศคงที่ สถานะของอากาศจ่ายจะเปลี่ยนแปลงไปตามการเปลี่ยนแปลงของภาระความร้อนและความชื้นภายในห้อง ในขณะที่ปริมาณอากาศที่จ่ายเข้าห้องยังคงคงที่ เมื่อภาระความร้อนและความชื้นสูง ความแตกต่างอุณหภูมิของอากาศจ่ายจะมาก เมื่อภาระความร้อนและความชื้นต่ำ ความแตกต่างอุณหภูมิของอากาศจ่ายจะน้อย
-
ระบบปริมาณอากาศแปรผัน ปริมาณอากาศจะเปลี่ยนแปลงไปตามการเปลี่ยนแปลงของภาระความร้อนและความชื้นภายในห้อง ในขณะที่สถานะของอากาศจ่ายยังคงไม่เปลี่ยนแปลงโดยพื้นฐาน เมื่อภาระความร้อนและความชื้นสูง จะจ่ายอากาศในปริมาณที่มากขึ้น เมื่อภาระความร้อนและความชื้นต่ำ จะจ่ายอากาศในปริมาณที่น้อยลง
ระบบอากาศ-น้ำ ภาระปรับอากาศส่วนหนึ่งรับผิดชอบโดยอากาศที่ผ่านการบำบัดจากส่วนกลาง ในขณะที่ภาระส่วนที่เหลือจะได้รับการจัดการโดยน้ำ ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกลางส่งไปยังอุปกรณ์ภายในห้องปรับอากาศ โดยอากาศภายในห้องจะได้รับการบำบัดโดยตรงที่พื้นที่ (ทำความร้อน ทำความเย็น ฯลฯ) ตัวอย่างของระบบอากาศ-น้ำ ได้แก่ ระบบที่รวมอากาศภายนอกเข้ากับชุดพัดลมคอยล์ ระบบระบายอากาศแบบแทนที่รวมกับเพดานแผ่รังสี และระบบประเภทอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน
ระบบน้ำทั้งหมด ภาระทั้งหมดของห้องรับผิดชอบโดยน้ำเย็นหรือน้ำร้อนที่จ่ายจากส่วนกลาง ตัวอย่างเช่น ระบบพัดลมคอยล์ ระบบแผงแผ่รังสีน้ำเย็น (น้ำร้อน) และระบบทำความร้อนด้วยน้ำร้อน
ระบบสารทำความเย็นและระบบไอน้ำ ภาระความเย็นและความร้อนที่ต้องการภายในห้องได้รับการจ่ายทั้งหมดจากการระเหยและการควบแน่นของสารทำความเย็นภายในพื้นที่ห้อง สามารถแบ่งประเภทตามวิธีการระบายความร้อนของคอนเดนเซอร์ภายนอกอาคารในช่วงฤดูร้อน ได้แก่ ประเภทระบายความร้อนด้วยอากาศ ประเภทระบายความร้อนด้วยน้ำ และประเภทอื่นๆ ส่วนตามลักษณะการติดตั้งและการประกอบ สามารถแบ่งเป็นประเภทหน้าต่าง ประเภทตู้ตั้งพื้น (ชุดทำความเย็นและอุปกรณ์ปรับอากาศประกอบรวมอยู่ในตู้ตั้งเดียวกัน) และประเภทแยกส่วน (โดยทั่วไปคอมเพรสเซอร์และคอนเดนเซอร์จะประกอบเป็นชุดภายนอกอาคาร ในขณะที่อีวาโปเรเตอร์จะเป็นชุดภายในอาคาร รวมถึงชุดมัลติแยกส่วนที่ควบคุมด้วยอินเวอร์เตอร์ด้วย) ฯลฯ ระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำ ซึ่งในช่วงฤดูหนาวใช้หลักการควบแน่นของไอน้ำเพื่อปล่อยความร้อนในอุปกรณ์กระจายความร้อนภายในห้อง (เครื่องเป่าลมร้อนแบบหน่วย แผงกระจายความร้อน) ก็จัดอยู่ในหมวดหมู่นี้เช่นกัน สามารถแบ่งระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำเพิ่มเติมเป็นระบบทำความร้อนไอน้ำแรงดันต่ำและระบบทำความร้อนไอน้ำแรงดันสูง
【ข้อมูลอ้างอิง】 ระบบอากาศทั้งหมดปริมาณอากาศคงที่ สามารถแบ่งตามวิธีการใช้ประโยชน์อากาศคืน ได้แก่ ระบบอากาศไหลผ่านครั้งเดียว (ระบบอากาศภายนอก 100%) ระบบอากาศคืนครั้งแรก และระบบอากาศคืนครั้งแรกและครั้งที่สอง การผสมอากาศภายนอกกับอากาศคืนภายในห้องโดยทั่วไปเรียกว่าอากาศคืนครั้งแรก ในขณะที่การผสมอากาศคืนภายในห้องกับอากาศที่ผ่านการบำบัดความร้อนและความชื้นแล้วเรียกว่าอากาศคืนครั้งที่สอง
ระบบอากาศภายนอกทั้งหมดใช้งานเฉพาะในกรณีที่ปริมาณอากาศเสียของห้องภายในระบบมากกว่าปริมาณอากาศจ่ายที่คำนวณได้จากภาระความร้อนและความชื้น รวมถึงกรณีที่ห้องภายในระบบมีสารอันตรายหรือก๊าซที่เป็นอันตราย หรือกระบวนการทำงานมีความต้องการเฉพาะที่ไม่อนุญาตให้นำอากาศกลับมาใช้หมุนเวียนอีกครั้ง เมื่อห้องปรับอากาศสามารถยอมรับความแตกต่างอุณหภูมิอากาศจ่ายที่มากขึ้น หรือมีปริมาณความชื้นสะสมภายในห้องสูง ควรเลือกใช้ระบบอากาศคืนครั้งแรก ในทางกลับกัน เมื่อห้องปรับอากาศต้องการความแตกต่างอุณหภูมิอากาศจ่ายที่น้อยลง หรือมีปริมาณความชื้นสะสมภายในห้องต่ำและช่วงความผันผวนที่ยอมรับได้ของความชื้นสัมพัทธ์กว้าง ระบบอากาศคืนครั้งที่สองจะเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมกว่า
เนื่องจากระบบอากาศไหลผ่านครั้งเดียว (ระบบอากาศภายนอก 100%) สิ้นเปลืองพลังงานสูงมาก ควรใช้ประโยชน์อากาศคืนให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ภายใต้เงื่อนไขที่ต้องรับประกันปริมาณอากาศภายนอกที่เพียงพอตามข้อกำหนด
【ข้อมูลอ้างอิง】 ตามลักษณะการจัดวางอุปกรณ์ของระบบ HVAC สามารถแบ่งระบบได้เป็น ระบบรวมศูนย์ ระบบกระจายศูนย์ (ระบบในพื้นที่) และระบบกึ่งรวมศูนย์ (ระบบไฮบริด) [ข้อมูลอ้างอิง] เกี่ยวกับคำถามที่ว่าการปรับอากาศประเภทใดเหมาะสมที่สุดสำหรับอาคารโรงพยาบาล ไม่สามารถสรุปเป็นภาพรวมได้อย่างตายตัว เนื่องจากแผนกต่างๆ ภายในอาคารโรงพยาบาลมีความแตกต่างกันทั้งในด้านฟังก์ชันการทำงานและข้อกำหนดด้านการปรับอากาศ จึงไม่สามารถเลือกใช้ระบบประเภทเดียวเป็นมาตรฐานสำหรับทุกพื้นที่ได้ สามารถเลือกระบบที่เหมาะสมโดยอ้างอิงข้อมูลจากตาราง 7.1 เมื่อเปรียบเทียบกับอาคารประเภทอื่น ระบบปรับอากาศของโรงพยาบาลมีความซับซ้อนและมีรูปแบบการใช้งานที่หลากหลาย ส่งผลให้มีความยากลำบากมากขึ้นในขั้นตอนการออกแบบ การก่อสร้าง และการจัดการ
ตาราง 7.1 การเปรียบเทียบระบบ HVAC
| รายการ | ระบบ HVAC แบบรวมศูนย์ | ระบบ HVAC แบบกึ่งรวมศูนย์ | ระบบ HVAC แบบกระจายอย่างสมบูรณ์ |
|---|---|---|---|
| ลักษณะของพื้นที่หรือกระบวนการผลิต | ค่าสัมประสิทธิ์การใช้งานพร้อมกันของห้องต่างๆ สูง; กระบวนการทางการแพทย์หรือการผลิตดำเนินต่อเนื่อง; เหมาะกับกระบวนการผลิตขนาดใหญ่ | แต่ละห้องมีความเป็นอิสระในระดับหนึ่ง; กระบวนการทางการแพทย์หรือการผลิตสามารถดำเนินต่อเนื่อง; สามารถหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนข้ามระหว่างห้องได้ | แต่ละห้องเป็นอิสระ โดยมีกระบวนการทางการแพทย์หรือการผลิตเพียงอย่างเดียว; เหมาะกับโครงการปรับปรุง |
| ลักษณะพื้นที่ | ห้องมีพื้นที่ค่อนข้างมากและมีจำนวนมาก ตั้งอยู่รวมกันเป็นศูนย์กลาง แต่อุณหภูมิ ความชื้น ความสะอาด หรือระดับความปราศจากเชื้อของห้องไม่ควรแตกต่างกันมาก | ห้องต่างๆ ตั้งอยู่รวมกันเป็นศูนย์กลาง และสามารถรวมห้องต่างๆ เข้าเป็นระบบเดียวได้ | ห้องเดี่ยวหรือห้องที่ตั้งกระจายอยู่ |
| ต้นทุนอุปกรณ์ต่อหน่วยพื้นที่ | ค่อนข้างต่ำ | ขึ้นอยู่กับราคาของอุปกรณ์ปลายทาง; ต้นทุนอยู่ระหว่างสองแบบ | ค่อนข้างสูง |
| การบำรุงรักษาและการเดินระบบ | ต้องการผู้ปฏิบัติงานที่ผ่านการฝึกอบรมเฉพาะ แต่งานบำรุงรักษามีน้อย; การจัดการระบบค่อนข้างซับซ้อน และห้องแต่ละห้องไม่สามารถปรับเองได้ | อยู่ระหว่างแบบรวมศูนย์และแบบกระจายอย่างสมบูรณ์; แต่ละห้องสามารถปรับได้เอง และจัดการสะดวก | ใช้งานง่าย; ผู้ใช้พื้นที่สามารถดำเนินการเองได้ แต่งานบำรุงรักษาค่อนข้างมาก; การปรับและการจัดการทำได้ง่าย |
(2) หลักการออกแบบระบบปรับอากาศสำหรับโรงพยาบาล
-
การแบ่งโซนปรับอากาศอย่างสมเหตุสมผล ควรแบ่งโซนระบบปรับอากาศอย่างรอบคอบ ประการแรก ต้องตรวจสอบอย่างละเอียดและเปรียบเทียบซ้ำๆ เกี่ยวกับหน้าที่การใช้งานของแผนกและห้องต่างๆ ในโรงพยาบาล พารามิเตอร์การออกแบบปรับอากาศภายในอาคาร สถานการณ์อุปกรณ์ ข้อกำหนดด้านสุขอนามัย ชั่วโมงการใช้งาน และภาระปรับอากาศ เฉพาะหลังจากนั้นจึงจะแบ่งโซนระบบได้อย่างสมเหตุสมผล เพื่อรับประกันพารามิเตอร์ที่แต่ละห้องต้องการ ลดผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ระหว่างโซนต่างๆ อำนวยความสะดวกในการจัดการและบำรุงรักษา และลดต้นทุนการเดินระบบ โดยทั่วไป ห้องที่มีความต้องการความสะอาดสูง ห้องที่ปนเปื้อนรุนแรง หรือพื้นที่อิสระที่มีระบบครบในตัว ควรแยกเป็นระบบต่างหาก
-
วิธีปรับอากาศที่เหมาะสม นอกจากการรับประกันอุณหภูมิ ความชื้น และความสะอาดพิเศษที่แต่ละห้องต้องการแล้ว การเลือกวิธีปรับอากาศของโรงพยาบาลยังส่งผลต่อเงินลงทุนเริ่มต้นของระบบ ต้นทุนการเดินระบบ เสียงและความสั่นสะเทือนภายในอาคาร และความสามารถในการขจัดสิ่งปนเปื้อนอีกด้วย ในการเลือกวิธีปรับอากาศ ควรเน้นเป็นพิเศษที่ความสะดวกในการใช้งาน ความต้องการบำรุงรักษาต่ำ และความน่าเชื่อถือสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับห้องผ่าตัด ห้องทารกแรกเกิด หอผู้ป่วยหนัก และพื้นที่ลักษณะคล้ายกัน เนื่องจากความสามารถในการจัดการและบำรุงรักษาระบบปรับอากาศของโรงพยาบาลภายในประเทศค่อนข้างอ่อน หากระบบ HVAC หรือโหมดการเดินระบบและควบคุมซับซ้อนเกินไป มักจะไม่สามารถบรรลุผลลัพธ์ที่คาดไว้ในการออกแบบได้
-
ระบบควรมีความยืดหยุ่นและมีความจุสำรอง ความยืดหยุ่นของระบบสะท้อนได้หลักที่ความสามารถในการปรับตัวต่อการพัฒนาเทคโนโลยีทางการแพทย์และการอัปเดตอุปกรณ์ตรวจวินิจฉัยและรักษา การเน้นความยืดหยุ่นของระบบ (รวมถึงแหล่งทำความเย็นและความร้อน) และการทิ้งความจุสำรองมีจุดมุ่งหมายเพื่อรองรับการเปลี่ยนแปลงผังอาคารโรงพยาบาล การเปลี่ยนแปลงภาระภายในอาคาร และความต้องการในการปรับปรุงหรือขยายอาคาร
-
ข้อกำหนดสูงด้านการลดทอนเสียงและการลดความสั่นสะเทือน แผนกส่วนใหญ่ในโรงพยาบาลมีข้อกำหนดสูงในการลดทอนเสียงและลดความสั่นสะเทือน มิฉะนั้นจะขัดขวางการฟื้นตัวของผู้ป่วย รบกวนการปฏิบัติงานทางการแพทย์ตามปกติของบุคลากรทางการแพทย์ และอาจส่งผลกระทบต่ออุปกรณ์ตรวจวินิจฉัยและรักษาที่มีความแม่นยำบางชนิดด้วย ต้องพิจารณาการลดทอนเสียงและการลดความสั่นสะเทือนอย่างครอบคลุม โดยคำนึงถึงการแบ่งโซนระบบ การเลือกประเภทระบบ การเลือกอุปกรณ์ และตำแหน่งห้องเครื่อง
-
ระบบควรรวมมาตรการประหยัดพลังงาน ค่าสัมประสิทธิ์การใช้งานพร้อมกันของระบบปรับอากาศโรงพยาบาลค่อนข้างต่ำ: บางแผนก เช่น หอผู้ป่วย จำเป็นต้องเดินระบบตลอด 24 ชั่วโมง; บางแห่ง เช่น ห้องผ่าตัด จำเป็นต้องใช้งานเพียงช่วงเวลาสั้นๆ; และบางแห่ง เช่น ห้องฉุกเฉิน จำเป็นต้องพร้อมใช้งานได้ทุกเวลา ส่งผลให้ภาระโหลดสูงสุดและต่ำสุดแตกต่างกันมาก บางแผนกต้องการให้เริ่มระบบทำความร้อนหรือปรับอากาศล่วงหน้าและหยุดระบบล่าช้า ซึ่งเพิ่มความซับซ้อนให้กับการเปลี่ยนผ่านตามฤดูกาลของระบบ โดยทั่วไป ระบบปรับอากาศโรงพยาบาลต้องการอากาศบริสุทธิ์ปริมาณมาก และบางแผนกต้องการอากาศบริสุทธิ์ 100% สิ่งเหล่านี้ทั้งหมดเรียกร้องให้มีการพิจารณามาตรการประหยัดพลังงานที่สอดคล้องกันในการออกแบบระบบ
-
ขนาดระบบที่เหมาะสม หน้าที่การใช้งานของแผนกต่างๆ ในอาคารโรงพยาบาลแตกต่างกันมาก และชั่วโมงการเดินระบบก็แตกต่างกัน ดังนั้น ระบบปรับอากาศไม่ควรมีขนาดใหญ่หรือรวมศูนย์เกินไป แต่ก็ไม่จำเป็นต้องใช้ระบบกระจายมากเกินไป โดยทั่วไป ควรใช้การจัดหาแหล่งทำความเย็นและความร้อนแบบรวมศูนย์ พร้อมการกระจายแยกตามโซน …ระบบจะเหมาะสมกว่า ในโรงพยาบาลในจีน ยกเว้นหอผู้ป่วยและพื้นที่ลักษณะคล้ายกัน ระบบปรับอากาศจะปิดในเวลากลางคืน ควรใส่ใจกับหลักการที่ว่าแต่ละโซนปรับอากาศต้องสามารถปิดกั้นแยกจากโซนอื่นๆ ได้ มิฉะนั้นอาจก่อให้เกิดการติดเชื้อข้ามได้ง่ายจากการเคลื่อนที่ของอากาศที่ไม่มีการควบคุมผ่านท่อลม ช่องบันได หรือระหว่างโซนต่างๆ [อ้างอิง] ในโรงพยาบาล กระบวนการทางการแพทย์และกิจกรรมทางการแพทย์ ตลอดจนบุคลากรทางการแพทย์และผู้ป่วย ก่อให้เกิดสารอันตรายอย่างต่อเนื่อง ซึ่งปนเปื้อนอากาศภายในอาคารและทำให้อากาศไม่เป็นไปตามมาตรฐานสุขาภิบาล วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการป้องกันสารอันตรายปนเปื้อนอากาศภายในอาคารคือการดักจับสารเหล่านั้นโดยตรง ณ จุดที่เกิดขึ้น และหลังจากทำให้บริสุทธิ์แล้วจึงระบายออกไปภายนอกอาคาร วิธีการระบายอากาศนี้เรียกว่า การระบายอากาศเฉพาะที่ ระบบระบายอากาศเฉพาะที่ต้องการปริมาณอากาศน้อยและให้ผลลัพธ์ที่ดี ดังนั้นควรได้รับการพิจารณาเป็นลำดับแรกในการออกแบบ
ระบบระบายอากาศเฉพาะที่โดยทั่วไปประกอบด้วย ฮู้ดระบายอากาศเฉพาะที่ ท่อลม อุปกรณ์ทำให้บริสุทธิ์ พัดลม ฯลฯ
[อ้างอิง] หากไม่สามารถใช้การระบายอากาศเฉพาะที่ได้ เนื่องจากข้อจำกัดของสภาวะทางการแพทย์ แหล่งสารอันตรายไม่คงที่หรือกระจายตัว หรือสาเหตุอื่น ๆ หรือหากหลังจากใช้การระบายอากาศเฉพาะที่แล้ว ความเข้มข้นของสารอันตรายภายในอาคารยังคงเกินมาตรฐานสุขาภิบาล จำเป็นต้องระบายอากาศทั้งพื้นที่ กล่าวคือ จ่ายอากาศบริสุทธิ์ปริมาณมากเพื่อเจือจางความเข้มข้นของสารอันตรายในพื้นที่ทั้งหมดให้ต่ำกว่าความเข้มข้นสูงสุดที่ยอมรับได้ วิธีการนี้เรียกว่า การระบายอากาศทั่วไป ควรชี้ให้เห็นว่าประสิทธิภาพของการระบายอากาศทั่วไปสัมพันธ์ไม่เพียงกับอัตราการระบายอากาศ แต่ยังกับการจัดการกระแสอากาศด้วย สิ่งนี้กำหนดให้ต้องเลือกวิธีการระบายอากาศที่เหมาะสมอย่างถูกต้อง และจัดตำแหน่งช่องจ่ายและช่องระบายอากาศ กระจายปริมาณอากาศ และเลือกประเภทช่องลมอย่างสมเหตุสมผล เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีขึ้นด้วยปริมาณการระบายอากาศที่น้อยลง
[อ้างอิง] วิธีการระบายอากาศทั่วไปที่นิยมใช้กัน 3 วิธีมีดังนี้:
① การระบายอากาศแบบเจือจาง นี่เป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด หรือเรียกว่า การระบายอากาศแบบผสม กระแสอากาศจ่ายที่สะอาดถูกกระจายแบบปั่นป่วนในห้อง แพร่และผสมอย่างต่อเนื่องภายในห้อง เจือจางสารอันตรายในอากาศภายในอาคารและลดความเข้มข้นลง ในขณะเดียวกันก็ระบายอากาศที่ปนเปื้อนออกไปภายนอกอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้ความเข้มข้นของสารอันตรายในอากาศภายในอาคารไม่เกินค่าขีดจำกัดสูงสุดที่ยอมรับได้ซึ่งกำหนดโดยมาตรฐานสุขาภิบาล
ในการกำหนดอัตราการระบายอากาศแบบเจือจาง การคำนวณในขั้นแรกอ้างอิงจากสถานการณ์ในอุดมคติ กล่าวคือ สมมติว่าสารอันตรายถูกปลดปล่อยอย่างสม่ำเสมอในห้อง (การแพร่กระจายความเข้มข้นของสารอันตรายในอากาศภายในอาคารเป็นแบบสม่ำเสมอ) การผสมระหว่างกระแสอากาศจ่ายกับอากาศภายในห้องเกิดขึ้นทันที และกระแสอากาศจ่ายและระบายอากาศเป็นแบบอุณหภูมิเท่ากัน ดังนั้น โดยอาศัยดุลยภาพมวล อัตราการระบายอากาศแบบเจือจางที่จำเป็นเพื่อให้ความเข้มข้นของสารอันตรายภายในอาคารถึง $y_2$ ในสภาวะคงที่ สามารถคำนวณได้ด้วยสูตรต่อไปนี้:
$$L = \frac{x}{y_2 - y_0}\ (\mathrm{m^3/s}) \tag{7.1}$$
โดยที่: $L$ — อัตราการระบายอากาศแบบเจือจาง ($\mathrm{m^3/s}$);
$x$ — อัตราการปลดปล่อยสารอันตราย (g/s);
$y_0$ — ความเข้มข้นของสารอันตรายในอากาศจ่าย ($\mathrm{g/m^3}$);
$y_2$ — ความเข้มข้นของสารอันตรายในอากาศภายในอาคาร ($\mathrm{g/m^3}$) กำหนดตามมาตรฐานสุขาภิบาล
ในความเป็นจริง การแพร่กระจายของสารอันตรายในห้องและกระแสอากาศระบายอากาศไม่มีทางสม่ำเสมอมากนัก และกระบวนการผสมก็ไม่สามารถเกิดขึ้นได้ทันที แม้ว่าความเข้มข้นเฉลี่ยของสารอันตรายภายในอาคารจะสอดคล้องกับมาตรฐานสุขาภิบาล แต่ความเข้มข้นของสารอันตรายในอากาศใกล้แหล่งกำเนิดอาจยังคงสูงกว่าค่าเฉลี่ยภายในอาคารมาก เพื่อให้แน่ใจว่าความเข้มข้นของสารอันตรายในเขตการหายใจของบุคคลที่อยู่ใกล้แหล่งกำเนิดยังคงต่ำกว่าค่าที่ยอมรับได้ อัตราการระบายอากาศแบบเจือจางที่จำเป็นจริง ๆ จึงมากกว่าค่าที่คำนวณได้จากสูตร (7.1) มาก ดังนั้น จึงมีการนำปัจจัยความปลอดภัย $K$ เข้ามาในสูตร (7.1) ทำให้กลายเป็น
$$L = \frac{Kx}{y_2 - y_0}\ (\mathrm{m^3/s}) \tag{7.2}$$
การกำหนดปัจจัยความปลอดภัย $K$ ต้องพิจารณาปัจจัยหลายประการ เช่น ความเป็นพิษของสารอันตราย การแพร่กระจายของแหล่งกำเนิดและความไม่สม่ำเสมอของการปลดปล่อย การจัดการกระแสอากาศภายในอาคาร และประสิทธิภาพของการระบายอากาศ โดยทั่วไป สามารถเลือกตามประสบการณ์ได้ในช่วง 3–10
② การระบายอากาศแบบแทนที่ หรือเรียกว่า การระบายอากาศแบบแทนที่เชิงความร้อน มักติดตั้งช่องจ่ายอากาศที่ส่วนล่างของห้อง และช่องลมกลับที่ส่วนบน จ่ายอากาศที่เย็นกว่าเล็กน้อยด้วยความเร็วต่ำ ($V<0.2\sim0.3$ m/s) เนื่องจากความแตกต่างของความหนาแน่นกับอากาศภายในห้อง อากาศจึงจมและแพร่กระจายอย่างช้า ๆ ก่อตัวเป็นชั้น “แอ่งตื้นอากาศบริสุทธิ์” ที่ส่วนล่างของห้องทั้งหมด ในบริเวณที่มีความร้อนส่วนเกิน (เช่น บุคคล, อุปกรณ์ ฯลฯ) มีการไล่ระดับอุณหภูมิเชิงบวกในแนวดิ่ง อากาศบริสุทธิ์ที่จ่ายเข้ามาทางตอนล่าง โดยมีสิ่งรบกวนค่อนข้างน้อย จะผ่านเขตทำงานก่อนภายใต้การกระทำของแรงลอยตัวเนื่องจากความร้อน ไหลผ่านแหล่งความร้อน (เช่น ผู้อยู่อาศัย อุปกรณ์ ฯลฯ) ลากพาอากาศร้อนโดยรอบเข้ามาด้วย และมีอุณหภูมิสูงขึ้น เมื่อถูกผลักดันโดยแรงผลักของลมจ่ายที่ตามมา อากาศจะลอยขึ้นตามทิศทางไปยังช่องลมกลับซึ่งถูกดูดออกไป เกิดเป็นกระแสลมแบบแทนที่โดยประมาณภายในห้อง อากาศปนเปื้อนในเขตทำงานถูกแทนที่อย่างต่อเนื่องด้วยอากาศบริสุทธิ์ที่เย็นกว่าเล็กน้อย จนกระทั่งถึงสภาวะคงที่ ผู้อยู่ในห้องจึงถูกล้อมรอบด้วยกระแสลมบริสุทธิ์ที่จ่ายเข้ามาตลอดเวลา เนื่องจากข้อจำกัดของเพดาน จะเกิดการแบ่งชั้นความเข้มข้นในห้อง: ตอนบนของห้องมีความเข้มข้นสารปนเปื้อนสูงกว่าและมีการผสมทั่วถึงมากกว่า ส่วนตอนล่างค่อนข้างสะอาดและนิ่งกว่า จึงช่วยรับประกันคุณภาพอากาศภายในห้อง จะเห็นได้ว่าปริมาณลมจ่ายที่ต้องการน้อยกว่าการระบายอากาศแบบเจือจาง โดยทั่วไปการระบายอากาศแบบแทนที่เหมาะกับกรณีที่แหล่งมลพิษมาพร้อมกับแหล่งความร้อน และห้องมีความสูงไม่น้อยกว่า 2.4 ม.
③ การระบายอากาศแบบกระแสลมทิศทางเดียว เรียกอีกอย่างว่าการระบายอากาศแบบอัดรีด; กระแสลมทิศทางเดียวบางครั้งเรียกว่ากระแสลมแบบลูกสูบ อากาศบริสุทธิ์ที่จ่ายเข้ามาจะสร้างเป็นกระแสลมที่มีเส้นกระแสขนานกัน ทิศทางเดียว และความเร็วสม่ำเสมอตลอดทั้งภาคตัดขวางของห้อง (ซึ่งอาจเป็นแนวดิ่งหรือแนวนอน) เหมือนลูกสูบขนาดใหญ่ดันอากาศปนเปื้อนภายในห้องทั้งหมดออกไป ทันทีที่สารปนเปื้อนเกิดขึ้นในห้อง ก็จะถูกกำจัดออกด้วยเส้นทางสั้นที่สุดและไม่แพร่กระจาย รูปแบบการระบายอากาศนี้ต้องใช้ปริมาณลมมากที่สุดและให้ผลลัพธ์ดีที่สุด อย่างไรก็ตาม มีต้นทุนการก่อสร้างสูงและค่าใช้จ่ายในการเดินระบบมาก และสามารถใช้ได้เฉพาะสถานที่ที่ต้องการความสะอาดสูงเท่านั้น ปริมาณลมจ่ายกำหนดโดยสูตรต่อไปนี้:
$$L = v \cdot S , (\mathrm{m^3/s}) \tag{7.3}$$
โดยที่: $L$ —— ปริมาณลมจ่าย ($\mathrm{m^3/s}$); $v$ —— ความเร็วลมเฉลี่ยที่ภาคตัดขวาง ($\mathrm{m/s}$); $S$ —— พื้นที่ภาคตัดขวางของห้อง ($\mathrm{m^2}$).
ตามรูปแบบการไหลของลมเด่นในห้อง กระแสลมข้างต้นสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ การระบายอากาศแบบเจือจางแบบดั้งเดิมและการระบายอากาศแบบกระแสลมทิศทางเดียวเป็นการแจกจ่ายอากาศที่ควบคุมตามพลศาสตร์ของไหล ในขณะที่การระบายอากาศแบบแทนที่ด้วยความร้อนเป็นการแจกจ่ายอากาศในห้องที่ควบคุมทางความร้อน การระบายอากาศแบบเจือจางในอุดมคติทำให้เกิดความเข้มข้นสม่ำเสมอทั่วทั้งห้อง โดยความเข้มข้นของลมระบายออกเท่ากับความเข้มข้นในเขตทำงานภายในห้อง ความเข้มข้นของลมระบายออกจากการระบายอากาศแบบกระแสลมทิศทางเดียวและการระบายอากาศแบบแทนที่สูงกว่าความเข้มข้นในเขตทำงานภายในห้องมาก ซึ่งแสดงให้เห็นว่าประสิทธิผลการระบายอากาศดีกว่าการระบายอากาศแบบเจือจาง กระแสลมทิศทางเดียวมักถูกใช้ในห้องที่มีความสะอาดสูงและห้องปลอดเชื้อด้วย
【อ้างอิง】การระบายความร้อนแบบแผ่รังสีเป็นวิธีการปรับอากาศรูปแบบใหม่ที่เกิดขึ้นในยุโรปในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แนวทางที่ดีกว่าคือการใช้การระบายอากาศแบบแทนที่ร่วมกับเพดานระบายความร้อน แผ่นเพดานระบายความร้อนและท่อน้ำสามารถทำเป็นชุดเดียวกัน สร้างเป็นชุดแผ่นเพดานโดยตรง; หรือท่อน้ำและแผ่นเพดานโลหะสามารถเชื่อมต่อผ่านครีบระบายความร้อนเพื่อสร้างเป็นชุดเดียว; ท่อน้ำยังสามารถฝังอยู่ในแผ่นเพดานในรูปของท่อฝอย แล้วประกอบเป็นชุดติดตั้งได้ เพดานระบายความร้อนสามารถขจัดภาระความร้อนสัมผัสได้เท่านั้น และไม่สามารถขจัดภาระความชื้นได้ เพื่อหลีกเลี่ยงการกลั่นตัวเป็นหยดน้ำบนแผ่นเพดาน อุณหภูมิน้ำจ่ายควรสูงกว่าอุณหภูมิจุดน้ำค้างของอากาศในห้อง โดยปกติจะสูงกว่า 14℃
เมื่อภาระความเย็นมีขนาดใหญ่ ระบบระบายอากาศแบบแทนที่ต้องขจัดภาระความชื้นในห้องเป็นอย่างน้อย และควรควบคุมความสามารถในการทำความเย็นของเพดานระบายความร้อนไว้ที่ 50%~60% ของความสามารถในการทำความเย็นรวม เพื่อให้แน่ใจว่าระบบระบายอากาศแบบแทนที่ทำงานได้ตามปกติ การระบายอากาศแบบแทนที่ยังเอื้อต่อการขจัดสารอันตรายในห้องและไม่ก่อให้เกิดการติดเชื้อข้าม จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับใช้ในห้องผู้ป่วยโรงพยาบาล แต่มีราคาแพง
แหล่งความเย็นที่ใช้กันทั่วไปมีดังต่อไปนี้:
- เนื่องจากการทำความเย็นพื้นใช้น้ำเย็นที่อุณหภูมิประมาณ 17℃ ในบริเวณที่มีน้ำบ่อหรือน้ำบาดาล ค่าใช้จ่ายจะต่ำเป็นพิเศษ
- ปั๊มความร้อน: เนื่องจากสามารถให้ความเย็นและความร้อนได้ จึงเหมาะอย่างยิ่งกับระบบทำความเย็นและทำความร้อนพื้น และมีการทำงานที่เชื่อถือได้ ส่วนใหญ่ใช้ปั๊มความร้อนแบบอากาศ/น้ำ และบางครั้งก็มีการใช้ปั๊มความร้อนแบบน้ำ/น้ำเช่นกัน
- น้ำที่มีอุณหภูมิเหมาะสมซึ่งเกิดขึ้นจากกระบวนการทางเทคโนโลยีการผลิต
【อ้างอิง】หากมีการใช้ระบบทำความเย็นพื้นในฤดูร้อน และยังต้องการทำความร้อนในฤดูหนาวด้วย การใช้พื้นแผ่รังสีอุณหภูมิต่ำเป็นวิธีที่ดี ระบบนี้ใช้พื้นภายในอาคารในการแลกเปลี่ยนความร้อน โดยทั่วไปเชื่อว่าควรควบคุมอุณหภูมิน้ำเย็นสำหรับการทำความเย็นพื้นไว้ที่ 16~18℃; หากอุณหภูมิน้ำต่ำเกินไป จะเกิดการกลั่นตัวเป็นหยดน้ำบนพื้นและทำให้เท้ารู้สึกไม่สบาย เพื่อให้แน่ใจถึงความสบายของผู้อยู่อาศัย ควรให้อุณหภูมิพื้นผิวพื้นสูงกว่า 18℃ ภายใต้เงื่อนไขนี้ ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิแวดล้อม อุณหภูมิห้องสามารถลดลงได้ 3~5℃ ในภูมิภาคที่ค่อนข้างแห้งแล้ง สามารถลดอุณหภูมิน้ำลงจนถึง 13℃ ได้โดยไม่เกิดการกลั่นตัวเป็นหยดน้ำ ซึ่งในกรณีนี้ผลการทำความเย็นจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก อุณหภูมิพื้นผิวพื้นได้รับอิทธิพลจากอุณหภูมิภายนอกอาคารและระดับการเป็นฉนวนกันความร้อนของเปลือกอาคาร,
ขั้นตอนการแปล
- ระบุโครงสร้างเนื้อหา ได้แก่ ย่อหน้า หัวข้อ ตาราง หมายเหตุ และส่วนอ้างอิง
- แปลศัพท์เทคนิคด้านระบบปรับอากาศเป็นภาษาไทย โดยคงหน่วย อักษรย่อ และรูปแบบตาราง
- ตรวจสอบความครบถ้วนของเนื้อหาส่วนที่ 6/14
เนื้อหาที่แปล
ควรพิจารณาประเด็นนี้อย่างครบถ้วน ตัวอย่างเช่น ภายใต้สภาวะโหลดสูง เมื่ออุณหภูมิพื้นผิวผนังถึง 30°C แม้ว่าอุณหภูมิน้ำเข้าจะต่ำเพียง 10°C อุณหภูมิพื้นผิวพื้นก็แทบจะไม่ต่ำกว่า 20°C ดังนั้นจึงไม่เกิดการกลั่นตัว
ระหว่างการทำความร้อนในช่วงหน้าหนาว ระบบนี้ใช้น้ำร้อนอุณหภูมิต่ำไหลผ่านพื้นทั้งหมดเป็นพื้นผิวระบายความร้อน ในขณะที่พื้นทำความร้อนอากาศโดยรอบผ่านการถ่ายเทความร้อนแบบการพาความร้อน พื้นยังแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยการแผ่รังสีกับโครงสร้างเปลือกอาคารโดยรอบ ทำให้อุณหภูมิพื้นผิวของเปลือกอาคารสูงขึ้น การถ่ายเทความร้อนด้วยการแผ่รังสีคิดเป็นประมาณ 50% ของการถ่ายเทความร้อนทั้งหมด นอกจากข้อดี เช่น ประหยัดพื้นที่ใช้สอยของห้อง และอำนวยความสะดวกต่อการตกแต่งภายในและการจัดวางเครื่องเรือน คุณลักษณะเด่นที่สุดของการทำความร้อนพื้นคือความสบายและประสิทธิภาพการใช้พลังงาน การทำความร้อนแบบแผ่รังสีสามารถลดการคายความร้อนด้วยการแผ่รังสีจากร่างกายมนุษย์อันเนื่องมาจากอุณหภูมิต่ำของพื้นผิวด้านในของเปลือกอาคาร จึงช่วยเพิ่มความสบายของมนุษย์ เมื่อใช้การทำความร้อนแบบแผ่รังสี เนื่องจากการไหลเวียนของอากาศภายในอาคารมีน้อย ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนแบบการพาความร้อนระหว่างพื้นผิวด้านในของเปลือกอาคารกับอากาศภายในอาคารจึงลดลงอย่างมาก ทำให้การสูญเสียความร้อนของอาคารลดลงอย่างมาก ในปัจจุบันต้นทุนยังค่อนข้างสูง และใช้เฉพาะสำหรับการทำความร้อนพื้นที่โล่งในโรงพยาบาล (เช่น สถานีพยาบาล) หรือสถานที่อื่น ๆ ที่ต้องการความสบายระดับสูง
7.1.4 แหล่งทำความเย็นและทำความร้อนของโรงพยาบาล
โดยทั่วไปแหล่งความร้อนได้แก่ หม้อไอน้ำและหม้อน้ำร้อน โดยเชื้อเพลิง ได้แก่ ถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซ อาจใช้ไอน้ำแรงดันสูงหรือน้ำอุณหภูมิสูงที่จ่ายจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อนได้ด้วย แหล่งทำความเย็นได้แก่ แบบอัดด้วยไฟฟ้าและแบบดูดซึม ซึ่งมักผลิตเป็นหน่วยเพื่อจ่ายตัวกลางทำความเย็นโดยตรง (เช่น อากาศ น้ำ สารทำความเย็น ฯลฯ) แบบอัดด้วยไฟฟ้าสามารถแบ่งได้เป็นแบบลูกสูบ แบบสกรู และแบบเหวี่ยงหนีศูนย์ และยังสามารถแบ่งเป็นแบบทำความเย็นอย่างเดียวและแบบปั๊มความร้อนได้ ส่วนแบบดูดซึมได้แก่ หน่วยเอฟเฟกต์เดี่ยว เอฟเฟกต์คู่ และแม้แต่เอฟเฟกต์สาม รวมถึงเครื่องกำเนิดน้ำเย็น/น้ำร้อนแบบเผาไหม้โดยตรง ความจุและสมรรถนะของอุปกรณ์เหล่านี้แสดงในตาราง 7.2
ตาราง 7.2 ช่วงความจุและสมรรถนะของเครื่องทำความเย็น
| ประเภท | ความจุ/kW | อัตราส่วนประสิทธิภาพการใช้พลังงาน COP (พลังงานปฐมภูมิ) | อัตราส่วนประสิทธิภาพการใช้พลังงาน COP (พลังงานทุติยภูมิ) | |
|---|---|---|---|---|
| แบบอัดด้วยไฟฟ้า | ลูกสูบ | 70~140 | 3.2 | 1.12 |
| แบบอัดด้วยไฟฟ้า | สกรู | 75~1 800 | 3.3 | 1.16 |
| แบบอัดด้วยไฟฟ้า | เหวี่ยงหนีศูนย์ | 350~1 800 | 3.5 | 1.26 |
| แบบดูดซึม | เอฟเฟกต์เดี่ยว | 350~3 500 | 0.58 | 0.50 |
| แบบดูดซึม | เอฟเฟกต์คู่ | 350~3 500 | 1.30 | 1.11 |
| แบบดูดซึม | เครื่องกำเนิดน้ำเย็น/น้ำร้อนแบบเผาไหม้โดยตรง | 350~3 500 | 0.97 | 0.82 |
หมายเหตุ: อุณหภูมิน้ำเย็นเข้า/ออกของเครื่องทำความเย็นแบบอัดด้วยไฟฟ้าคือ 7°C/12°C และอุณหภูมิน้ำเข้า/ออกของเครื่องทำความเย็นแบบดูดซึมคือ 8°C/13°C
[อ้างอิง] COP (สัมประสิทธิ์สมรรถนะ) ในตารางเรียกว่าพารามิเตอร์สมรรถนะของเครื่องทำความเย็น เป็นอัตราส่วนระหว่างงานที่ป้อนเข้า (คอมเพรสเซอร์) กับงานที่ส่งออก (ความจุทำความเย็น) ของเครื่องทำความเย็น (หรือปั๊มความร้อน) ในสหรัฐอเมริกาเรียกว่าอัตราส่วนประสิทธิภาพการใช้พลังงาน EER (Energy Efficiency Ratio) และ EER ในช่วงเวลาหนึ่งเรียกว่าอัตราส่วนประสิทธิภาพการใช้พลังงานตามฤดูกาล (SEER)
[อ้างอิง] การเลือกแหล่งทำความเย็นและทำความร้อนในระยะเริ่มต้นของการก่อสร้างโรงพยาบาลมีความสำคัญอย่างยิ่ง และควรอิงตามนโยบายพื้นฐานของประเทศในการใช้พลังงานอย่างสมเหตุสมผล การปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และการอนุรักษ์พลังงาน อุปกรณ์แหล่งทำความเย็นและทำความร้อนที่ดีและชุดรวมของอุปกรณ์ต้องสามารถลดภาระต่อสิ่งแวดล้อมได้ และมีความน่าเชื่อถือ ความปลอดภัย และความประหยัด ตลอดจนความสะดวกในการบำรุงรักษาและการจัดการ และสมรรถนะสูงในการอัปเกรด เนื่องจากโครงสร้างพลังงานและราคาแตกต่างกันไปในแต่ละภูมิภาค และศักยภาพทางเศรษฐกิจก็แตกต่างกันมาก การเลือกจึงอยู่ภายใต้ข้อจำกัดจากหลายด้าน เช่น การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและการป้องกันอัคคีภัย ยิ่งไปกว่านั้น ปัจจัยทั้งหมดนี้เปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา จึงยากมากที่จะได้แบบแผนชุดรวมแหล่งทำความเย็นและทำความร้อนที่ตายตัวและสมเหตุสมผลที่สุด ในปัจจุบันมีแบบแผนชุดรวมแหล่งทำความเย็นและทำความร้อนและหลักการเลือกที่สอดคล้องกันดังต่อไปนี้ (ตาราง 7.3)
ตาราง 7.3 ระบบแหล่งความร้อน (ความเย็น) สำหรับการปรับอากาศ
| วิธีการ | ชุดรวมแหล่งทำความเย็นและทำความร้อน | หลักการเลือก |
|---|---|---|
| วิธีทั่วไป | เครื่องทำความเย็นแบบอัดด้วยไฟฟ้าและหม้อไอน้ำ (ชนิดใช้ถ่านหิน, น้ำมัน, ก๊าซ); เครื่องทำความเย็นแบบอัดด้วยไฟฟ้าและการทำความร้อนจากเทศบาล (หรือเขต) | เมื่อการจ่ายไฟฟ้าในท้องถิ่นไม่ตึงตัว ควรเลือกเครื่องทำความเย็นแบบอัดด้วยไฟฟ้าเป็นลำดับแรก ระบบขนาดใหญ่ใช้หน่วยเหวี่ยงหนีศูนย์เป็นหลัก ระบบขนาดกลางใช้หน่วยสกรูเป็นหลัก และระบบขนาดเล็กใช้หน่วยลูกสูบเป็นหลัก ในพื้นที่ที่มีเงื่อนไขเอื้ออำนวย ควรเลือกการทำความร้อนแบบรวมศูนย์หรือหม้อไอน้ำชนิดใช้น้ำมันหรือก๊าซเป็นลำดับแรก |
| เครื่องทำความเย็นแบบดูดซึมลิเธียมบรอมายด์ | แบบดูดซึมเอฟเฟกต์เดี่ยวและหม้อไอน้ำ; แบบดูดซึมเอฟเฟกต์คู่และหม้อไอน้ำ | ควรเลือกเมื่อการจ่ายไฟฟ้าตึงตัวและมีการจ่ายความร้อนจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อน หรือมีหม้อไอน้ำเพียงพอสำหรับการทำความร้อนในช่วงหน้าหนาว โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีความร้อนเหลือทิ้งหรือความร้อนส่วนเกินที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ |
| เครื่องทำความเย็นแบบดูดซึมลิเธียมบรอมายด์ | เครื่องกำเนิดน้ำเย็น/น้ำร้อนแบบเผาไหม้โดยตรง | ควรเลือกเมื่อการจ่ายไฟฟ้าตึงตัวและมีก๊าซราคาถูกในช่วงฤดูร้อน |
| วิธีปั๊มความร้อน | แหล่งความร้อนทางน้ำ | อาคารที่มีโซนภายในอาคารและโซนปริมณฑลซึ่งต้องการทำความเย็นและทำความร้อนพร้อมกัน หรือพื้นที่ซึ่งมีแหล่งน้ำสะอาด |
| วิธีปั๊มความร้อน | แหล่งความร้อนอากาศ | อาคารขนาดเล็กและขนาดกลางที่ต้องการปรับอากาศตลอดทั้งปี หรือสถานที่ที่การใช้พลังงานปฐมภูมิไม่สะดวก |
| วิธีปั๊มความร้อน | แหล่งความร้อนดิน | พื้นที่ที่มีสภาพความร้อนใต้พิภพเหมาะสม |
| วิธีปั๊มความร้อน | การนำความร้อนกลับมาใช้ | เป็นตัวเลือกที่นิยมในสถานการณ์ที่มีความร้อนเหลือทิ้งหรือความร้อนส่วนเกิน |
| วิธีพิเศษ | วิธีพลังงานรวม | พัฒนาเทคโนโลยีผลิตความร้อน ไฟฟ้า และความเย็นร่วมกันอย่างแข็งขันในพื้นที่ที่มีเงื่อนไขเอื้ออำนวย |
| วิธีพิเศษ | ระบบทำความเย็นและความร้อนเขต | พัฒนาสถานีทำความเย็นและความร้อนเขตอย่างแข็งขันในพื้นที่ที่มีเงื่อนไขเอื้ออำนวย |
| วิธีพิเศษ | วิธีเก็บความเย็น (ความร้อน) | เพื่อปรับสมดุลผลต่างพีค-วัลเลย์ของการจ่ายไฟฟ้า สามารถส่งเสริมระบบปรับอากาศแบบเก็บสะสมความร้อนร่วมกับการกระจายลมอุณหภูมิต่ำ หากมีอัตราค่าไฟฟ้าส่วนลดอย่างมาก ระบบขนาดเล็กอาจเลือกใช้หม้อต้มไฟฟ้าที่เก็บความร้อนด้วยไฟฟ้านอกช่วงพีค |
[อ้างอิง] โดยทั่วไป การลงทุนในแหล่งจ่ายความเย็นและความร้อน รวมถึงปริมาณการใช้พลังงานในการทำงาน คิดเป็นสัดส่วนประมาณ 30% ของระบบปรับอากาศทั้งหมด ดังนั้นการเลือกใช้หน่วยจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง ตามข้อ 4.8 ของมาตรฐานแห่งชาติ การทำงานของระบบปรับอากาศอย่างประหยัด ควรเลือกใช้หน่วยทำความเย็นที่มีสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (COP) สูงเป็นลำดับแรก โดยทั่วไป การเลือกชิลเลอร์จะถูกกำหนดตามภาระที่คำนวณได้ และไม่ควรใช้ปัจจัยการเลือกเพิ่มเติม
[อ้างอิง] ในประเทศจีน โดยเฉพาะภาคใต้ มีการนำปั๊มความร้อนมาใช้เป็นแหล่งจ่ายความเย็นและความร้อนสำหรับควบคุมสภาพแวดล้อมภายในอาคารมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อจำแนกตามแหล่งความร้อน จะแบ่งได้เป็นประเภทแหล่งน้ำ แหล่งอากาศ และแหล่งดิน
ปั๊มความร้อนมีนิยามว่าเป็นอุปกรณ์ที่ดูดซับความร้อนจากแหล่งความร้อนที่อุณหภูมิต่ำกว่า แล้วถ่ายเทความร้อนดังกล่าวไปยังแหล่งความร้อนที่อุณหภูมิสูงกว่า จะเห็นได้ว่าอุปกรณ์ทำความเย็นทุกชนิด รวมถึงเครื่องปรับอากาศและเครื่องทำความเย็นที่ทำงานตามวัฏจักรทำความเย็น ล้วนจัดเป็นปั๊มความร้อนทั้งสิ้น อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติงานวิศวกรรม คำว่าปั๊มความร้อนมักหมายถึงระบบที่มีจุดประสงค์หลักเพื่อให้ความร้อน โดยมีทั้งปั๊มความร้อนที่ให้ได้ทั้งความร้อนและความเย็น ปั๊มความร้อนสำหรับให้ความร้อนอย่างเดียว และปั๊มความร้อนแบบนำความร้อนกลับมาใช้ซึ่งให้ความร้อนและความเย็นพร้อมกัน
วัฏจักรการให้ความร้อนของปั๊มความร้อนมีหลักการเดียวกับวัฏจักรทำความเย็น เพียงแต่สามารถควบคุมการจ่ายความร้อนเข้าห้องปรับอากาศผ่านคอนเดนเซอร์ หรือจ่ายความเย็นผ่านอีวาโปเรเตอร์ได้ตามความต้องการ บางครั้งอาจใช้ประโยชน์ทั้งความร้อนและความเย็นพร้อมกัน
① สำหรับระบบปรับอากาศ การเลือกใช้หน่วยผลิตน้ำเย็น (น้ำร้อน) แบบปั๊มความร้อนแหล่งอากาศที่นิยมใช้กันทั่วไป ซึ่งมีสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (COP) สูง เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง ความจุการให้ความร้อนของปั๊มความร้อนควรสอดคล้องกับภาระความร้อนของอาคาร เนื่องจากอุณหภูมิและความชื้นของอากาศภายนอกมีความแตกต่างกันอย่างมากตามภูมิภาค ฤดูกาล และช่วงเวลาของวัน ความผันแปรเหล่านี้ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการออกแบบ การเลือกใช้ และการทำงานของปั๊มความร้อนแหล่งอากาศ ปัญหาหลักของปั๊มความร้อนแหล่งอากาศคือ เมื่ออุณหภูมิอากาศภายนอกลดลง อุณหภูมิการระเหยจะลดลง ส่งผลให้ประสิทธิภาพการทำงานของปั๊มความร้อนลดลง ความจุการให้ความร้อนลดลง ในขณะที่ความต้องการความร้อนของอาคารกลับเพิ่มสูงขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออุณหภูมิอากาศลดลงต่ำกว่า -5℃ ความจุการให้ความร้อนจะลดลงอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดความไม่สมดุลระหว่างอุปสงค์และอุปทาน เมื่ออุณหภูมิแวดล้อมเปลี่ยนแปลง ความจุการให้ความร้อนจึงมักมากเกินไปหรือไม่เพียงพอในช่วงเวลาส่วนใหญ่
② การพัฒนาอย่างรวดเร็วของหน่วยทำความเย็นแบบดูดซึมลิเธียมโบรไมด์ โดยเฉพาะหน่วยเผาไหม้โดยตรง ทำให้มีตัวเลือกที่ยืดหยุ่นมากขึ้นสำหรับการเลือกแหล่งจ่ายความเย็นและความร้อน จุดเด่นที่ชัดเจนที่สุดคือมีอัตราการใช้ไฟฟ้าต่ำ ยกตัวอย่างเช่น ปริมาณการใช้ไฟฟ้าของตัวหน่วยผลิตน้ำเย็น/น้ำร้อนแบบดูดซึมลิเธียมโบรไมด์เผาไหม้โดยตรง มีเพียง 3%~4% ของปริมาณการใช้ไฟฟ้าของชิลเลอร์แบบเหวี่ยงหนีศูนย์ และแม้จะนับรวมอุปกรณ์เสริม ปริมาณการใช้ไฟฟ้าก็ยังมีเพียงประมาณ 23% ดังนั้น ในสถานการณ์ที่การจ่ายกระแสไฟฟ้าตึงตัว หรือเมื่อโรงพยาบาลและเครือข่ายความร้อนมีไอน้ำราคาถูกหรือการจ่ายน้ำร้อนอุณหภูมิสูง หรือเมื่อมีความร้อนส่วนเกินจากแหล่งอื่นๆ การเลือกใช้เครื่องทำความเย็นแบบดูดซึมลิเธียมโบรไมด์อาจเป็นทางแก้ปัญหาที่ดีกว่า อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพการใช้ประโยชน์พลังงานของหน่วยทำความเย็นแบบดูดซึมลิเธียมโบรไมด์ต่ำกว่าชิลเลอร์แบบอัดไฟฟ้า
[อ้างอิง] ควรกำหนดการใช้เครื่องทำความเย็นแบบดูดซึมลิเธียมโบรไมด์อย่างสมเหตุสมผลตามสภาพแหล่งความร้อน (หรือเชื้อเพลิง) ที่ผู้ใช้มีอยู่ ตามตาราง
7.4 การเลือกประเภทหน่วยตามพารามิเตอร์แหล่งความร้อน
ตาราง 7.4 พารามิเตอร์แหล่งความร้อนของประเภทหน่วยต่างๆ ภายใต้สภาวะพิกัด
| ประเภทหน่วย | ประเภทและพารามิเตอร์แหล่งความร้อน (หรือเชื้อเพลิง) |
|---|---|
| หน่วยเผาไหม้โดยตรง | ก๊าซธรรมชาติ ก๊าซเมือง น้ำมันเบา |
| หน่วยดับเบิลเอฟเฟกต์ไอน้ำ | ความดันไอน้ำพิกัด 0.25, 0.4, 0.6, 0.8 (MPa) |
| หน่วยดับเบิลเอฟเฟกต์น้ำร้อน | น้ำร้อน >150℃ |
| หน่วยซิงเกิลเอฟเฟกต์ไอน้ำ | ก๊าซเสีย (0.1MPa) |
| หน่วยซิงเกิลเอฟเฟกต์น้ำร้อน | ความร้อนเหลือทิ้ง (น้ำร้อน 80~150℃) |
| 【ข้อมูลอ้างอิง】การกำหนดค่ามาตรฐานของหน่วยดูดซึมลิเธียมบรอมไรด์ชนิดเผาไหม้ตรงให้ความจุความร้อนเท่ากับ 80% ของความจุความเย็น ซึ่งเป็นการกำหนดค่าที่ประหยัดและสมเหตุสมผลค่อนข้างมาก ดังนั้น เมื่อเลือกหน่วยลิเธียมบรอมไรด์ชนิดเผาไหม้ตรง ควรพิจารณาความสอดคล้องกันระหว่างภาระความเย็นและความร้อนของอาคารกับความจุความเย็นและความร้อนของหน่วย เมื่อภาระความร้อนเกินความจุความร้อนของหน่วย ไม่ควรเพิ่มความจุความร้อนโดยการขยายขนาดรุ่นของหน่วย มิฉะนั้นการลงทุนจะเพิ่มขึ้นและประสิทธิภาพของหน่วยจะลดลง สามารถขยายขนาดบ่อต้มแรงดันสูงหรือหัวเผาได้ตามความเหมาะสม แต่หากขยายมากเกินไป ก็จะส่งผลต่อความสอดคล้องกันระหว่างบ่อต้มแรงดันสูงและบ่อต้มแรงดันต่ำเช่นกัน ทำให้ประสิทธิภาพลดลงและการใช้พลังงานเพิ่มขึ้นในทำนองเดียวกัน |
โรงพยาบาลส่วนใหญ่ในจีนได้สร้างห้องหม้อต้มกลางเป็นแหล่งความร้อน โดยทั้งหมดใช้หม้อต้มไอน้ำ จำนวนหม้อต้มควรเป็น 2 เครื่องขึ้นไปเพื่อรับประกันการจ่ายไอน้ำของโรงพยาบาล นอกจากการจ่ายไอน้ำให้กับทั้งโรงพยาบาลแล้ว หม้อต้มไอน้ำยังสามารถจ่ายน้ำร้อนทำความร้อนและน้ำร้อนใช้สอยให้กับโรงพยาบาลผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนไอน้ำ-น้ำในสถานีแลกเปลี่ยนความร้อนได้อีกด้วย โดยทั่วไปแล้ว ชั่วโมงเร่งด่วนของการใช้ไอน้ำในโรงพยาบาลและชั่วโมงเร่งด่วนของการทำความร้อนในโรงพยาบาลจะสลับกันในช่วงกลางวัน ดังนั้นจึงสามารถใช้ไอน้ำส่วนเกินเพื่อผลิตน้ำร้อนทำความร้อนและน้ำร้อนใช้สอยผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนได้ การเลือกหม้อต้มสามารถพิจารณาจากสภาพการจัดหาเชื้อเพลิงในท้องถิ่น โดยเลือกหม้อต้มถ่านหิน หม้อต้มน้ำมัน หรือหม้อต้มก๊าซ หรือหม้อต้มน้ำร้อนไฟฟ้า
อย่างไรก็ตาม โรงพยาบาลมีการใช้น้ำร้อนจำนวนมาก ดังนั้นห้องหม้อต้มควรติดตั้งทั้งหม้อต้มไอน้ำและหม้อต้มน้ำร้อน ควรใช้เชื้อเพลิงของหม้อต้มน้ำร้อนชนิดเดียวกับหม้อต้มไอน้ำ ซึ่งให้ความยืดหยุ่นในการใช้งาน มีต้นทุนการดำเนินงานต่ำกว่าการผลิตน้ำร้อนผ่านการแลกเปลี่ยนความร้อนไอน้ำ-น้ำ และลดการใช้พลังงานในการส่งผ่านได้อย่างมาก
【ข้อมูลอ้างอิง】ระบบปรับอากาศที่ทำความร้อนด้วยเครือข่ายความร้อนในเขตเมืองหรือแหล่งความร้อนจากห้องหม้อต้มส่วนภูมิภาค (ไอน้ำ น้ำร้อน) ควรติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับการจ่ายความร้อน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนควรเป็นชนิดใหม่ที่มีประสิทธิภาพสูง มีโครงสร้างกะทัดรัด บำรุงรักษาง่าย และมีอายุการใช้งานยาวนาน ความจุของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนควรถูกกำหนดตามภาระความร้อนที่ได้จากการคำนวณ เมื่อแหล่งความร้อนหลักมีความเสถียรไม่ดี ควรคูณพื้นที่ผิวถ่ายเทความร้อนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยปัจจัย 1.1~1.2 โดยทั่วไปควรนำน้ำควบแน่นไอน้ำของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนไอน้ำ-น้ำกลับมาใช้ประโยชน์ใหม่ ควรติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมอุณหภูมิอัตโนมัติบนเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
【ข้อมูลอ้างอิง】ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยความตระหนักถึงการปกป้องสิ่งแวดล้อมในเขตเมือง เมืองขนาดใหญ่หลายแห่งได้สั่งห้ามการเผาไหม้ถ่านหินและส่งเสริมพลังงานสะอาด เช่น ก๊าซธรรมชาติ (และแม้แต่พลังงานไฟฟ้า) อย่างจริงจัง ในอดีต โรงพยาบาลใช้ห้องหม้อต้มกลางเพื่อจ่ายไอน้ำสำหรับทำความร้อนแบบรวมศูนย์ ซึ่งเป็นแนวทางที่อาศัยรูปแบบหม้อต้มถ่านหินทั้งหมด โดยเดิมมีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของหม้อต้มถ่านหินและลดการปล่อยมลพิษ สำหรับก๊าซธรรมชาติ (หรือไฟฟ้า) ปัญหามลพิษจึงไม่ใช่ประเด็นที่ต้องกังวลอีกต่อไป และความแตกต่างด้านประสิทธิภาพระหว่างหม้อต้มขนาดใหญ่และขนาดเล็กก็ไม่มีนัยสำคัญอีกต่อไป เนื่องจากเครือข่ายท่อก๊าซ (หรือโครงข่ายไฟฟ้า) ของโรงพยาบาลได้เชื่อมต่อถึงทุกแผนกอยู่แล้ว จึงไม่จำเป็นต้องลงทุนจำนวนมากเพื่อสร้างเครือข่ายความร้อน สามารถติดตั้งหม้อต้มน้ำร้อนความจุขนาดเล็ก (หรือที่เรียกว่าเครื่องทำน้ำอุ่นขนาดใหญ่) ณ จุดที่ต้องการใช้งานได้เลย อุปกรณ์เหล่านี้แทบไม่มีข้อกำหนดพิเศษสำหรับตำแหน่งการติดตั้ง และการดำเนินงานและการจัดการก็ทำได้ง่ายมาก การทำความร้อนแบบกระจายศูนย์และเป็นอิสระนี้สามารถทำการแบ่งเขตและวางท่อได้อย่างสมเหตุสมผลได้ง่าย และสามารถลดระยะทางการส่งผ่านความร้อนได้อย่างมาก แต่ละแผนกสามารถเปิด-ปิดหม้อต้มได้ตลอดเวลาตามความต้องการใช้งาน และปัญหาที่แต่ละแผนกมีความต้องการเปิดใช้งานเร็วหรือปิดทำการช้าแตกต่างกัน จึงได้รับการแก้ไขอย่างง่ายดาย เนื่องจากผู้ใช้ปลายทางสามารถใช้ประโยชน์จากแหล่งความร้อนได้สะดวกและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ปัญหาความยากลำบากในการออกแบบและจัดการเครือข่ายทำความร้อนรวมศูนย์ในอดีต เช่น การทำความร้อนแบ่งเขต การทำความร้อนล่วงหน้า และการทำความร้อนฉุกเฉิน จึงได้รับการแก้ไขทั้งหมด และในขณะเดียวกัน ยังขจัดปัญหาการหยด การรั่วไหล และการซึมของท่อส่งไอน้ำ ช่วยลดการสูญเสียความร้อนระหว่างการส่งผ่านได้อย่างมาก
7.1.5 การจัดตั้งห้องเครื่องและข้อกำหนด
(1) โรงพยาบาลโดยทั่วไปควรใช้ระบบจ่ายความเย็นและความร้อนแบบรวมศูนย์ เมื่อเลือกชิลเลอร์ โดยทั่วไปควรมีจำนวนไม่น้อยกว่า 2 หน่วย หากมีความจำเป็นต้องใช้เพียง 1 หน่วย ควรเลือกชนิดที่มีคอมเพรสเซอร์หลายตัวและรองรับการควบคุมร่วมกัน จำนวนชิลเลอร์ไม่ควรมากเกินไป และควรสอดคล้องกับรูปแบบการผันแปรของภาระปรับอากาศและข้อกำหนดด้านการควบคุม ควรใช้หน่วยปรับอากาศแบบแพ็คเกจหรือแบบแยกส่วนที่ระบายความร้อนด้วยอากาศหรือน้ำแบบกระจายศูนย์ก็ต่อเมื่อเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้เท่านั้น
- อาคารที่มีพื้นที่ปรับอากาศค่อนข้างน้อย ซึ่งระบบจ่ายความเย็นและความร้อนแบบรวมศูนย์ไม่ประหยัด หรือไม่สามารถจัดวางห้องเครื่องและเส้นท่อได้
- อาคารที่ห้องที่ต้องการปรับอากาศมีตำแหน่งกระจัดกระจายมาก
- ในอาคารที่มีระบบทำความเย็นและทำความร้อนแบบรวมศูนย์ มีห้องเพียงไม่กี่ห้องที่มีชั่วโมงการใช้งานและข้อกำหนดการใช้งานแตกต่างจากส่วนอื่น
- ห้องที่มีข้อกำหนดพิเศษด้านอุณหภูมิและความชื้น
(2) ในการเลือกหน่วยปรับอากาศและการจัดวางห้องเครื่องของโรงพยาบาล ควรคำนึงถึงประเด็นต่อไปนี้
-
ตำแหน่งของห้องเครื่องและการจัดวางหน่วยเครื่องควรพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น การตรวจสอบเป็นประจำ การบำรุงรักษา และการเปลี่ยนหน่วยเครื่อง
-
ควรเลือกใช้ชุดปรับอากาศที่สามารถป้องกันการปนเปื้อนทุติยภูมิได้อย่างมีประสิทธิภาพ คอยล์ ถาดรับน้ำคอนเดนเสท เครื่องทำความชื้น ฯลฯ ภายในชุดปรับอากาศและชุดพัดลมคอยล์จะต้องทำความสะอาดและฆ่าเชื้อได้ง่าย
-
เพื่ออำนวยความสะดวกในการบำรุงรักษาชุดปรับอากาศหรือการเปลี่ยนแผ่นกรองอากาศภายในชุด ควรติดตั้งชุดปรับอากาศไว้ในห้องเครื่องหรือชั้นเทคนิค เพื่อความสะดวกในการดำเนินงานและจัดการบำรุงรักษา ไม่ควรติดตั้งชุดปรับอากาศไว้ภายในฝ้าเพดาน
-
ควรกำหนดพื้นที่ห้องเครื่องปรับอากาศและขนาดช่องว่างระหว่างชุดปรับอากาศกับอุปกรณ์ข้อต่อท่อต่างๆ ให้เพียงพอ เพื่อให้สามารถดำเนินการกับแผ่นกรอง วาล์ว ฯลฯ ได้อย่างสะดวกและบำรุงรักษาได้ง่าย
[อ้างอิง] สำหรับห้องเครื่องขนาดใหญ่และขนาดกลาง ควรแยกห้องเครื่องหลักและห้องปั๊มออกจากกัน และควรจัดให้มีห้องควบคุม (มีหน้าต่างสังเกตการณ์หรือผนังกั้นกระจก) และห้องซ่อมบำรุง โดยติดตั้งชุดปลายทางระบบปรับอากาศไว้ภายในห้องดังกล่าว ห้องเครื่องควรมีสิ่งอำนวยความสะดวกด้านการจ่ายน้ำและการระบายน้ำ พื้นห้องและฐานรองอุปกรณ์ควรปิดผิวด้วยวัสดุที่ทำความสะอาดได้ง่าย ห้องเครื่องควรมีสิ่งอำนวยความสะดวกด้านการระบายอากาศที่ดี ห้องเครื่องที่อยู่ชั้นใต้ดินควรติดตั้งระบบระบายอากาศเชิงกล โดยมีจำนวนครั้งการเปลี่ยนถ่ายอากาศไม่น้อยกว่า 6 ครั้งต่อชั่วโมง
[อ้างอิง] ควรจัดวางอุปกรณ์ภายในห้องเครื่องให้แน่นกระชับ มีเส้นทางการเดินท่อที่สมเหตุสมผล ใช้งานสะดวก และมีพื้นที่ซ่อมบำรุงที่เหมาะสม โดยต้องสอดคล้องกับข้อกำหนดดังต่อไปนี้:
① ระยะห่างสุทธิระหว่างชุดอุปกรณ์กับผนังต้องไม่น้อยกว่า 1.0 เมตร และระยะห่างจากตู้แผงจ่ายกระแสไฟฟ้าต้องไม่น้อยกว่า 1.5 เมตร
② ระยะห่างสุทธิระหว่างชุดอุปกรณ์ด้วยกัน หรือระหว่างชุดอุปกรณ์กับอุปกรณ์อื่นๆ ต้องไม่น้อยกว่า 1.2 เมตร
③ ต้องจัดเตรียมระยะทางสำหรับซ่อมบำรุงไม่น้อยกว่าความยาวของเครื่องระเหย เครื่องควบแน่น หรือเครื่องกำเนิดอุณหภูมิต่ำ
④ ระยะห่างสุทธิระหว่างชุดอุปกรณ์กับท่อ ท่อปล่องควัน หรือถาดวางสายเคเบิลที่อยู่ด้านบน ต้องไม่น้อยกว่า 1.0 เมตร
⑤ ความกว้างของทางเดินหลักภายในห้องเครื่องต้องไม่น้อยกว่า 1.5 เมตร
[อ้างอิง] ในการออกแบบห้องเครื่องทำความเย็นแบบดูดซับเผาไหม้โดยตรง การออกแบบถังเก็บน้ำมันเชื้อเพลิงและถังน้ำมันเชื้อเพลิงใช้งานประจำวัน ระบบจ่ายน้ำมัน (ก๊าซ) และระบบระบายควันไอเสียต้องสอดคล้องกับข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องของมาตรฐานระดับชาติที่มีผลบังคับใช้ในปัจจุบัน
7.1.6 การคำนวณโหลดปรับอากาศและปริมาณลมจ่าย
(1) การรบกวนด้านความร้อนและความชื้นต่อสภาพแวดล้อมภายในอาคารมาจากสองแหล่ง ได้แก่ แหล่งธรรมชาติ และแหล่งกระบวนการผลิตกับกิจกรรมของมนุษย์ ในด้านธรรมชาติ ความผันผวนของอุณหภูมิและความชื้นบรรยากาศภายนอกและความเข้มของความร้อนรังสีอาทิตย์ส่งผลต่อพารามิเตอร์สภาพแวดล้อมภายในอาคารผ่านเปลือกอาคารและลมที่ไหลเข้ามา; ในด้านภายในอาคาร ความร้อนหรือความชื้นถูกปลดปล่อยในระหว่างกระบวนการทำงานและการเดินเครื่องอุปกรณ์การผลิต และแม้แต่ในอาคารพลเรือน ร่างกายมนุษย์ ระบบแสงสว่าง อุปกรณ์ เครื่องใช้ไฟฟ้า ฯลฯ ก็สร้างความร้อนหรือความชื้นเช่นกัน — สิ่งเหล่านี้ทั้งหมดส่งผลต่อพารามิเตอร์สภาพแวดล้อมภายในอาคาร โดยทั่วไปความร้อนส่วนเกินและความชื้นส่วนเกินจะเปลี่ยนแปลงไปตามสภาพภายในและภายนอกอาคารด้วย; จากค่าดังกล่าว ควรกำหนดค่าความร้อนส่วนเกินและความชื้นส่วนเกินที่มีอิทธิพลมากที่สุด หรือที่ส่งผลต่อความสมดุลภายในอาคารบ่อยครั้ง ให้เป็นค่า “โหลด” สำหรับการคำนวณปรับอากาศ; บางครั้งความร้อนส่วนเกินภายในอาคารในฤดูร้อนเรียกว่า “โหลดทำความเย็นภายในอาคาร” และความร้อนส่วนเกินในฤดูหนาวเรียกว่า “โหลดทำความร้อนภายในอาคาร” ขนาดของโหลดความร้อนและความชื้นมีอิทธิพลอย่างเด็ดขาดต่ออุปกรณ์และขนาดของระบบปรับอากาศ และยังเกี่ยวข้องกับความสมเหตุสมผลและความประหยัดของระบบปรับอากาศอีกด้วย ดังนั้น ควรพิจารณามาตรการที่สมเหตุสมผลร่วมกันจากด้านสถาปัตยกรรม กระบวนการผลิต ฯลฯ เพื่อลดโหลด
นอกเหนือจากโหลดห้องดังกล่าวข้างต้น (โหลดที่เกิดขึ้นภายในห้องปรับอากาศ) แล้ว โหลดระบบ (โหลดที่เกิดขึ้นนอกห้องปรับอากาศ) ก็เป็นส่วนประกอบของโหลดปรับอากาศเช่นกัน ตัวอย่างเช่น โหลดลมใหม่ที่เกิดจากสภาพลมใหม่ที่แตกต่างจากสภาพอากาศภายในห้อง และโหลดที่เกิดจากการถ่ายเทความร้อนผ่านท่อลมและความร้อนที่เกิดจากพัดลม ไม่ได้กระทำโดยตรงต่อพื้นที่ภายในห้อง แต่ในที่สุดระบบปรับอากาศก็ต้องรับภาระโหลดเหล่านี้ด้วย ดังนั้น จึงต้องเลือกอุปกรณ์จัดการสภาพลมตามโหลดระบบด้วย
โหลดของห้องผ่าตัดปลอดเชื้อมีลักษณะของห้องปลอดเชื้อชีวภาพ ไม่ควรถือว่าอุปกรณ์ทางการแพทย์ภายในห้องผ่าตัดเป็นโหลดความร้อน (ความเย็น) ที่คงที่และต่อเนื่อง เนื่องจากจะทำให้การประมาณค่าโหลดของห้องผ่าตัดสูงเกินไป
ปัจจุบันห้องผ่าตัดส่วนใหญ่เป็นห้องขนาดเล็กที่ปิดผนึกสนิท ตั้งอยู่ภายในโครงสร้างเปลือกอาคารพลเรือน โดยมีท่อต่างๆ เดินผ่านช่องทางระหว่างห้อง หาก ด้วยผังอาคารแบบคู่คอร์ริดอร์หรือผังที่คล้ายกัน ห้องผ่าตัดจะตั้งอยู่ในโซนภายในอาคาร สัดส่วนภาระปรับอากาศที่เกิดจากเปลือกอาคารจะยิ่งน้อยลง และการคำนวณภาระสามารถพิจารณาเป็นการถ่ายเทความร้อนแบบคงตัวได้ทั้งหมด ก่อนการผ่าตัด แทบจะไม่มีภาระความชื้นในห้อง ในระหว่างการผ่าตัด บุคลากรจะรวมตัวกันรอบโต๊ะผ่าตัด ดังนั้นการปล่อยความชื้นจึงกระจุกตัว นอกจากนี้ แม้ว่าในปัจจุบันจะมีอุปกรณ์ทางการแพทย์ในห้องมากขึ้นเรื่อยๆ แต่มีอุปกรณ์เพียงไม่มากที่ใช้งานอย่างต่อเนื่องตลอดการผ่าตัด และค่าประกอบการใช้งานพร้อมกันก็มีค่าน้อยด้วย—แม้ในการผ่าตัดใหญ่ เช่น ศัลยกรรมหัวใจก็ตาม ยิ่งไปกว่านั้น ในบรรดาอุปกรณ์ที่พัฒนาขึ้นใหม่ อุปกรณ์วัตถุประสงค์เฉพาะจะมีมากกว่า ส่วนอุปกรณ์วัตถุประสงค์ทั่วไปมีน้อย สำหรับการผ่าตัดทั่วไป อุปกรณ์การแพทย์ที่ใช้บ่อยมีเพียงไม่กี่รายการ เช่น เครื่องจี้ไฟฟ้าและเครื่องดมยาสลบ เมื่อเปรียบเทียบกัน ความร้อนที่ได้รับจากแสงสว่างและการปล่อยความร้อนและความชื้นจากบุคลากรจะผันแปรน้อย กล่าวอีกนัยหนึ่ง ลักษณะภาระในระหว่างการผ่าตัดคือ ภาระความร้อนผันแปรมาก ในขณะที่ภาระความชื้นค่อนข้างคงที่ ซึ่งทำให้อัตราส่วนความร้อน-ความชื้นภายในห้องผันแปรอย่างมาก—นี่คือสาเหตุหลักที่ทำให้ความชื้นสัมพัทธ์ภายในห้องเกินค่าที่กำหนด ดังนั้น ความสามารถในการทำความเย็นของระบบปรับอากาศห้องผ่าตัดสามารถกำหนดขนาดตามภาระความร้อน (ความเย็น) สูงสุดได้ แต่การออกแบบระบบต้องพิจารณาการผันแปรของอัตราส่วนความร้อน-ความชื้นมากขึ้น และการใช้ชุดควบคุมอุณหภูมิและความชื้นคงที่ทางอุตสาหกรรมโดยตรงก็ไม่เหมาะสมเช่นกัน
(2) ความสามารถและอุปกรณ์ของระบบปรับอากาศ โดยทั่วไปจะกำหนดตามภาระทำความเย็นในฤดูร้อน เนื่องจากการรบกวนทางความร้อนและความชื้นต่อห้องปรับอากาศแตกต่างกันระหว่างฤดูหนาวและฤดูร้อน โดยระดับผลกระทบในฤดูร้อนมากกว่าในฤดูหนาว และเนื่องจากมาตรการและอุปกรณ์สำหรับทำความเย็นและลดความชื้นอากาศมีความซับซ้อนมากกว่าการทำความร้อนและเพิ่มความชื้นอากาศ อีกทั้งการลงทุนอุปกรณ์และค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานในฤดูร้อนยังสูงกว่าในฤดูหนาวด้วย จึงมักกำหนดปริมาณลมจ่ายและความสามารถของอุปกรณ์ตามภาระในฤดูร้อน ยกเว้นห้องที่ต้องการปรับอากาศตลอดปี ในภาคใต้ของจีนส่วนใหญ่จะใช้การปรับอากาศในช่วงอากาศร้อน แม้แต่ในเขตหนาวที่ต้องการทำความร้อน ภายในอาคารบางแห่งก็ยังคงได้รับความร้อนจากอุปกรณ์ทำความร้อนในฤดูหนาว และใช้การปรับอากาศเฉพาะในฤดูร้อน
[เอกสารอ้างอิง] ค่าความร้อนเข้าและความชื้นเข้าที่คำนวณในฤดูร้อนของห้องหรือพื้นที่ปรับอากาศต้องกำหนดตามรายการในตาราง 7.5:
ตาราง 7.5 ค่าความร้อนเข้าและความชื้นเข้าที่คำนวณในฤดูร้อน
| ลำดับ | ค่าความร้อนเข้าที่คำนวณในฤดูร้อนของห้องหรือพื้นที่ปรับอากาศ | ค่าความชื้นเข้าที่คำนวณในฤดูร้อนของห้องหรือพื้นที่ปรับอากาศ |
|---|---|---|
| 1 | ความร้อนที่ถ่ายเทผ่านเปลือกอาคาร | ความชื้นที่ผ่านเข้าทางเปลือกอาคาร |
| 2 | ความร้อนที่ร่างกายมนุษย์ปล่อย | ความชื้นที่ร่างกายมนุษย์ปล่อย |
| 3 | ความร้อนที่นำเข้าโดยอากาศรั่วซึม | ความชื้นที่นำเข้าโดยอากาศรั่วซึม |
| 4 | ความร้อนที่อาหารหรือวัสดุปล่อย | ความชื้นที่อาหารหรือวัสดุปล่อย |
| 5 | ความร้อนที่อุปกรณ์ เครื่องใช้ ระบบท่อ และแหล่งความร้อนภายในอื่นๆ ปล่อย | ความชื้นที่อุปกรณ์ปล่อย |
| 6 | ความร้อนรังสีแสงอาทิตย์ที่เข้ามาทางหน้าต่างภายนอก | ความชื้นที่ปล่อยในกระบวนการเกิดปฏิกิริยาเคมี |
| 7 | ความร้อนที่แสงสว่างปล่อย | ความชื้นที่ปล่อยจากพื้นผิวเปียก พื้นผิวของเหลว หรือกระแสของเหลวต่างๆ |
| 8 | ความร้อนแฝงที่เกิดขึ้นพร้อมกับกระบวนการปล่อยความชื้นต่างๆ |
[เอกสารอ้างอิง] การควบคุมสภาพแวดล้อมทางความร้อนและความชื้นภายในห้องทำได้โดยการจ่ายอากาศปริมาณหนึ่งเข้าไปในห้อง (เรียกว่า ลมจ่าย) เพื่อกำจัดภาระความร้อนและความชื้นภายในห้อง ทำให้ความร้อนและความชื้นของอากาศภายในห้องอยู่ในสภาวะสมดุลเป็นส่วนใหญ่ และสามารถควบคุมพารามิเตอร์สิ่งแวดล้อมภายในห้องให้อยู่ภายในช่วงหนึ่งได้ ดังนั้น ต้องกำหนดปริมาณลมจ่ายหรือพารามิเตอร์ลมจ่ายของระบบปรับอากาศตามค่าภาระความร้อนและความชื้นของห้องปรับอากาศ และต้องปรับสภาพลมจ่ายด้วยอุปกรณ์จัดการลม เช่น การทำความเย็น การทำความร้อน การลดความชื้น และการเพิ่มความชื้น หากกำหนดปริมาณลมจ่ายคงที่ ค่าภาระจะเป็นตัวกำหนดพารามิเตอร์ลมจ่าย หากกำหนดพารามิเตอร์ลมจ่ายคงที่ ค่าภาระจะเป็นตัวกำหนดปริมาณลมจ่าย ในขณะที่กำจัดการรบกวนทางความร้อนและความชื้น จะต้องจ่ายอากาศบริสุทธิ์ปริมาณหนึ่ง (เรียกว่า อากาศภายนอก) และระบายอากาศภายในห้องปริมาณหนึ่ง (เรียกว่า ลมระบาย) เพื่อรักษาอากาศภายในห้องให้สะอาดอย่างเหมาะสม โดยทั่วไป กำหนดให้ปริมาณลมชดเชยมากกว่าปริมาณลมระบาย เพื่อป้องกันอากาศภายนอกรั่วซึมเข้ามา ทำให้ความสะอาดภายในห้องและพารามิเตอร์อื่นๆ ได้รับผลกระทบจากสภาวะภายนอกน้อยลง เพื่อประหยัดพลังงาน มักนำอากาศภายในห้องส่วนหนึ่งกลับมาใช้ใหม่โดยส่งกลับเข้าระบบให้เป็นส่วนหนึ่งของลมจ่าย อากาศส่วนนี้เรียกว่า ลมกลับ
7.1.7 การประหยัดพลังงานของระบบ HVAC
(1) โรงพยาบาลเป็นอาคารที่ใช้พลังงานสูง และภาระของโรงพยาบาล ได้แก่ ระบบ HVAC ระบบน้ำประปาและท่อระบายน้ำ ระบบไฟฟ้าและแสงสว่าง และภาระที่จำเป็นสำหรับบริการทางการแพทย์ ในจำนวนนี้ ภาระบริการทางการแพทย์ ได้แก่ การจ่ายน้ำร้อน งานครัวและการจัดหาอาหาร การนึ่งฆ่าเชื้อและการฆ่าเชื้อ และงานซักรีด โดยส่วนใหญ่อยู่ในรูปของไอน้ำ และบางส่วนใช้แก๊สกับไฟฟ้า ภาระบริการทางการแพทย์เป็นภาระที่ใหญ่ที่สุดในโรงพยาบาล คิดเป็น 25%~38% ของภาระการใช้พลังงานประจำปี เมื่อก่อนให้ความสนใจเพียงว่าการถ่ายเทความร้อนและการรั่วไหลจากหม้อนึ่งฆ่าเชื้อ เครื่องฆ่าเชื้อ และท่อร้อนจะเปลี่ยนเป็นภาระปรับอากาศ แต่ปัจจุบันการคายความร้อนของอุปกรณ์ตรวจวินิจฉัยและรักษาโรคขนาดใหญ่ สิ่งอำนวยความสะดวกทางการแพทย์รูปแบบใหม่ (เช่น ห้องฟื้นฟูสมรรถภาพด้วยวารีบำบัด) ระบบคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ และอุปกรณ์ในระบบห้องปลอดเชื้อทางชีวภาพบางระบบ ล้วนกลายเป็นภาระปรับอากาศที่มองข้ามไม่ได้ ส่งผลให้องค์ประกอบภาระปรับอากาศของอาคารโรงพยาบาลและสัดส่วนของแต่ละองค์ประกอบเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก ด้วยการพัฒนาโรงพยาบาลในจีนให้ทันสมัย การอนุรักษ์พลังงานในระบบ HVAC ควรได้รับความสนใจอย่างมาก โดยเฉพาะในประเด็นต่อไปนี้:
-
ปริมาณอากาศบริสุทธิ์ที่ต้องการในโรงพยาบาลมีมากและมีข้อกำหนดสูง บางแผนกต้องการอากาศบริสุทธิ์ 100% เลยทีเดียว แผนกหรือหน่วยงานหลายแห่งยังต้องระบายฝุ่น แบคทีเรีย กลิ่น ความร้อนส่วนเกิน ความชื้นส่วนเกิน และก๊าซอันตรายที่เกิดขึ้น จึงต้องมีการระบายอากาศหลายจุดและในปริมาณมาก บางแผนกยังมีข้อกำหนดการควบคุมความดันบวกที่เข้มงวด และอากาศบริสุทธิ์จำนวนมากถูกระบายออกภายนอกอาคารในรูปของอากาศรั่วที่ไม่สามารถควบคุมได้ การรักษาความดันบวกที่เหมาะสมเป็นกุญแจสำคัญในการลดปริมาณอากาศบริสุทธิ์ หากความดันบวกต่ำเกินไป พื้นที่สะอาดจะไม่สามารถป้องกันการแทรกซึมของอากาศภายนอกที่ปนเปื้อนได้ หากความดันบวกสูงเกินไป การชดเชยอากาศบริสุทธิ์ของระบบจะเพิ่มขึ้นและภาระอากาศบริสุทธิ์ก็เพิ่มตาม เพื่อลดการใช้พลังงานอากาศบริสุทธิ์ จะลดปริมาณอากาศบริสุทธิ์ ปริมาณการระบายอากาศ และปริมาณอากาศรั่วซึมเนื่องจากความดันบวกอย่างไรในขณะที่ยังเป็นไปตามข้อกำหนด ถือเป็นประเด็นสำคัญในการปรับอากาศโรงพยาบาลมาโดยตลอด นอกจากการกำหนดปริมาณอากาศบริสุทธิ์อย่างสมเหตุสมผลแล้ว ปัจจุบันการควบคุมปริมาณอากาศบริสุทธิ์แบบผันแปรเป็นมาตรการที่มีประสิทธิภาพ
-
หากเงื่อนไขเอื้ออำนวย ควรใช้การปรับสภาพอากาศบริสุทธิ์ล่วงหน้าแบบรวมศูนย์ การนี้ไม่เพียงทำให้สามารถรวบรวมอากาศบริสุทธิ์คุณภาพสูงและกรองอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ยังมีความสะดวกอย่างยิ่งในการใช้วิธีปรับสภาพอากาศบริสุทธิ์ที่แตกต่างกันตามฤดูกาล หรือใช้อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนรวม (total heat exchanger) เพื่อทำความเย็นอากาศบริสุทธิ์ล่วงหน้า อีกทั้งยังอำนวยความสะดวกด้านการบำรุงรักษาและการจัดการ มีประสบการณ์สำเร็จในต่างประเทศมาแล้ว ไม่เพียงสามารถจ่ายอากาศบริสุทธิ์ที่มีค่าพารามิเตอร์เสถียร แต่ยังช่วยลดการใช้พลังงานอากาศบริสุทธิ์ลงอย่างมาก
-
โรงพยาบาลเต็มไปด้วยน้ำร้อนเสีย น้ำหล่อเย็น และน้ำคอนเดนเสท เนื่องจากกลัวการปนเปื้อนข้าม โดยทั่วไปจึงไม่นำน้ำเหล่านี้กลับไปใช้ใหม่ที่ห้องหม้อไอน้ำ หากรวบรวมน้ำเสียแบบรวมศูนย์ และใช้ด้านอุณหภูมิต่ำของปั๊มความร้อนเพื่อนำความร้อนที่อยู่ในน้ำเสียนี้กลับคืน ในขณะที่ด้านอุณหภูมิสูงอีกด้านหนึ่งยกระดับความร้อนเพื่อจ่ายกลับไปใช้ใหม่ นี่จะเป็นวิธีการใช้ประโยชน์ความร้อนเหลือทิ้งทางอ้อม วิธีนี้ไม่ขึ้นกับว่ามีมลพิษในความร้อนเหลือทิ้งหรือไม่ และไม่ก่อให้เกิดการติดเชื้อข้าม จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับโรงพยาบาล แม้การลงทุนจะสูงกว่าสักหน่อย แต่ปริมาณความร้อนเหลือทิ้งที่นำกลับมาได้ต่อปีนั้นมีจำนวนมาก
-
ท่อจ่ายของระบบจ่ายความร้อนเป็นประเด็นสำคัญในการอนุรักษ์พลังงาน การแบ่งโซนและการวางท่ออย่างสมเหตุสมผลสามารถช่วยลดระยะทางลำเลียงได้ ควรลดจำนวนข้อต่อหน้าแปลนและวาล์วให้น้อยที่สุด เพื่อลดความดันตกที่ไม่จำเป็นให้มากที่สุด การเพิ่มความแน่นหนาและการหุ้มฉนวนท่อ การเลือกกับดักไอน้ำที่ดี และการลด “การหยด การรั่วออก และการซึม” ในท่อ จะช่วยลดการสูญเสียความร้อนระหว่างลำเลียง นอกจากนี้ ไม่ควรติดตั้งกับดักไอน้ำในช่องท่อหรือในเพดาน ซึ่งจะช่วยลดการถ่ายเทความร้อนและการรั่วไหลได้อย่างมาก และยังช่วยลดภาระปรับอากาศของห้องใกล้เคียงด้วย
-
ด้วยการพัฒนาโรงพยาบาลให้ทันสมัย มีพื้นที่ในโรงพยาบาลมากขึ้นเรื่อยๆ ที่นำเทคโนโลยีห้องสะอาดมาใช้ เนื่องจากระบบฟอกอากาศสะอาดมีปริมาณลมมากและความต้านทานสูง การใช้พลังงานในการลำเลียงของระบบจึงกลายเป็นภาระที่ใหญ่ที่สุดของระบบปรับอากาศ ยิ่งไปกว่านั้น อัตราส่วนอากาศบริสุทธิ์ที่สูงของระบบฟอกอากาศสะอาดยังทำให้ภาระอากาศบริสุทธิ์มีขนาดใหญ่ ในจำนวนนี้ การใช้พลังงานในการลำเลียงของระบบเป็นภาระคงที่ ส่วนภาระอากาศบริสุทธิ์จะผันแปรตามฤดูกาล กุญแจสำคัญในการลดการใช้พลังงานในการลำเลียงของระบบอยู่ที่การลดปริมาณลมจ่ายและความต้านทานของระบบ ดังนั้น ควรคำนวณปริมาณลมจ่ายที่สมเหตุสมผลตามความต้องการจากสถานการณ์จริง แทนที่จะประมาณจากอัตราการเปลี่ยนถ่ายอากาศที่แนะนำ ยิ่งไปกว่านั้น ปริมาณลมออกแบบคำนวณบนพื้นฐานของความต้านทานสุดท้ายของตัวกรองอากาศ แต่ในการทำงานจริง เนื่องจากตัวกรองยังไม่ถึงความต้านทานสุดท้าย ปริมาณลมขณะทำงานจึงมักมากกว่าปริมาณลมออกแบบอย่างมาก ดังนั้น การใช้พัดลมความเร็วรอบผันแปรเพื่อให้ระบบทำงานด้วยปริมาณลมคงที่จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการประหยัดพลังงาน
-
แม้ว่าปริมาณลมจ่ายของระบบปรับอากาศฟอกอากาศจะมีขนาดใหญ่มาก แต่การแยกแยะปริมาณลมปรับอากาศออกจากปริมาณลมฟอกอากาศภายในระบบก็มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการประหยัดพลังงาน ทั้งนี้เนื่องจากปริมาณลมปรับอากาศในลมจ่ายมีไว้เพื่อขจัดภาระความร้อนและความชื้นภายในห้องเป็นหลัก และต้องผ่านการปรับสภาพโดยชุดจัดการลม ในขณะที่ปริมาณลมฟอกอากาศมีไว้เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดความสะอาด และเพียงต้องผ่านการกรองซ้ำเท่านั้น ยิ่งระดับความสะอาดสูงขึ้น สัดส่วนของปริมาณลมปรับอากาศในปริมาณลมฟอกอากาศก็ยิ่งลดลง หากไม่นำปริมาณลมฟอกอากาศกลับไปยังห้องเครื่องเพื่อให้ชุดจัดการลมปรับสภาพ แต่ส่งกลับไปยังห้องสะอาดโดยตรงผ่านวัฏจักรสั้น จะสามารถประหยัดพลังงานในการส่งลมได้อย่างมีประสิทธิภาพมาก และผลจะยิ่งเด่นชัดในระบบห้องสะอาดระดับสูง การกำจัดความร้อนที่เกิดจากมอเตอร์พัดลมออกจากระบบปรับอากาศฟอกอากาศยังให้ผลประหยัดพลังงานได้มากอีกด้วย; มาตรการต่าง ๆ เช่น การติดตั้งมอเตอร์พัดลมไว้ภายนอกชุดจัดการลม และการไม่ใช้ช่องจ่ายลมกรองที่มีพัดลมในตัวในระบบ ยังสามารถลดความร้อนที่เกิดจากพัดลมได้อย่างมีประสิทธิภาพ สำหรับห้องสะอาดระดับต่ำ ควรใช้แผ่นกรองประสิทธิภาพสูงระดับรองที่มีความต้านทานต่ำเท่าที่จะทำได้ ซึ่งจะช่วยลดความต้านทานของระบบได้อย่างมาก และส่งผลให้กำลังส่งออกของพัดลมลดลง
-
หลายเมืองกำลังปรับปรุงระบบอัตราค่าไฟฟ้าและนำการคิดค่าไฟฟ้าตามช่วงเวลามาใช้; การใช้ประโยชน์จากส่วนต่างราคาระหว่างกลางวันและกลางคืนสำหรับการสะสมน้ำแข็งหรือสะสมความร้อนได้ส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีการสะสมพลังงานความร้อน และตัวอย่างที่ประสบความสำเร็จมากขึ้นคือเครื่องทำน้ำเย็นแบบสกรูสองสภาวะและอุปกรณ์สะสมความเย็นของเครื่องดังกล่าว การสะสมน้ำแข็งมีหลายประเภท เช่น แบบขดท่อทำน้ำแข็ง (ระบบสะสมน้ำแข็งแบบระเหยตรง) แบบแช่แข็งทั้งหมด แบบบอลน้ำแข็ง และแบบเก็บเกี่ยวน้ำแข็ง ก่อนกำหนดโหมดการทำงานของการสะสมน้ำแข็ง ต้องคำนวณภาระความเย็นปรับอากาศรายชั่วโมงของอาคารให้แม่นยำพอสมควรก่อน แล้ววาดแผนภูมิภาระ; จากนั้นจึงกำหนดโหมดการทำงานตามช่วงเวลาการใช้ไฟฟ้าในท้องถิ่น ข้อกำหนดด้านการลงทุน และอื่น ๆ โดยทั่วไปมีข้อกำหนดสองประการ: ประการแรก เพื่อเพิ่มผลการตัดยอดและเติมช่วงในการจ่ายไฟฟ้าของโครงข่ายไฟฟ้าให้สูงสุด และประการที่สอง เพื่อลดการลงทุนครั้งเดียวให้ต่ำสุด เพื่อค้นหาความสมดุลที่ดีที่สุดระหว่างวัตถุประสงค์สองอย่างที่ขัดแย้งกันนี้ ส่วนใหญ่จึงใช้การปล่อยความเย็นตามเวลาเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดทั้งสอง โดยทั่วไป ต้องกำหนดปริมาณการปล่อยความเย็นในช่วงการใช้ไฟฟ้าสูงสุดสองช่วง และในช่วงภาระปรับอากาศสูงสุดก่อน จึงจะสามารถกำหนดความจุสะสมความเย็นและความจุเครื่องทำน้ำเย็นที่เหมาะสมที่สุดได้ เพื่อทำให้ผลการตัดยอดและเติมช่วงสูงสุด ลดความจุเครื่องทำน้ำเย็นที่ติดตั้ง และส่งผลให้การลงทุนเริ่มต้นลดลง
[เอกสารอ้างอิง] สระ (ถัง) เก็บน้ำร้อนเป็นรูปแบบหนึ่งของการสะสมพลังงาน การติดตั้งสระเก็บน้ำร้อนสามารถลดการลงทุนอุปกรณ์และค่าใช้จ่ายในการเดินเครื่องได้ แต่เพื่อให้เกิดการประหยัดพลังงาน การใช้งานจะจำกัดอยู่เฉพาะกรณีต่อไปนี้:
① เมื่อสามารถใช้ประโยชน์จากระบบนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ได้
② เมื่อไม่มีการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น การทำความร้อนด้วยแสงอาทิตย์
③ เมื่อมีไฟฟ้ายามดึกราคาถูกหรือความร้อนเหลือทิ้งจากโรงงาน
ในทางกลับกัน เนื่องจากระบบสระเก็บน้ำร้อนใช้พลังงานเพิ่มเติมดังต่อไปนี้ จึงไม่ประหยัดพลังงานนอกเหนือจากกรณีข้างต้น:
① สระเก็บน้ำร้อนมีการสูญเสียพลังงานมากกว่า 10% ในช่วงเวลา 24 ชั่วโมงต่อเนื่อง
② เนื่องจากต้องใช้วงจรน้ำแบบเปิด จึงต้องเพิ่มเฮดของปั๊ม ส่งผลให้กำลังของปั๊มเพิ่มขึ้นอย่างมาก
(2) สำหรับวิธีการประหยัดพลังงานบางอย่างในโรงพยาบาล ความเป็นไปได้ในการประยุกต์ใช้ และปัญหาที่อาจเกิดขึ้น โปรดดูตาราง 7.6
ตาราง 7.6 วิธีการประหยัดพลังงานในโรงพยาบาลและความเป็นไปได้
| ระบบ | วิธีประหยัดพลังงาน | ความเป็นไปได้และผลของการประยุกต์ใช้ในโรงพยาบาล | ปัญหาที่มีอยู่ |
|---|---|---|---|
| ระบบแหล่งกำเนิดความเย็นและความร้อน | การเลือกความจุและจำนวนเครื่องที่เหมาะสม เพื่อให้อุปกรณ์รักษาการทำงานที่มีประสิทธิภาพสูงในทุกฤดูกาล | ที่ภาระบางส่วน (0.5) ประสิทธิภาพการทำงาน ≥80% | จำนวนเครื่องที่มากเกินไปทำให้การลงทุนและพื้นที่ห้องเครื่องเพิ่มขึ้น |
| ระบบแหล่งกำเนิดความเย็นและความร้อน | การเลือกอุปกรณ์ที่มีค่าสัมประสิทธิ์สมรรถนะสูง | ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของราคาและค่าบำรุงรักษาต่อผลประโยชน์ที่ได้รับ | |
| ระบบแหล่งกำเนิดความเย็นและความร้อน | การใช้พลังงานธรรมชาติอย่างยืดหยุ่น (พลังงานแสงอาทิตย์ น้ำบาดาล ฯลฯ) | ขึ้นอยู่กับสภาวะพลังงานธรรมชาติของภูมิภาค | การทรุดตัวของพื้นดิน มลพิษน้ำบาดาล |
| ระบบแหล่งกำเนิดความเย็นและความร้อน | การใช้ประโยชน์จากการสะสมความร้อน (ความเย็น) อย่างมีประสิทธิภาพ | ขึ้นอยู่กับพื้นที่ที่ต้องใช้ ส่วนต่างราคาไฟฟ้า และผลประโยชน์ | เพิ่มการลงทุนและพื้นที่ห้องเครื่อง |
| ระบบแหล่งกำเนิดความเย็นและความร้อน | ปั๊มความร้อนแบบนำความร้อนกลับคืน (ก๊าซเสีย น้ำคอนเดนเสท น้ำหล่อเย็น ฯลฯ) | เหมาะกับสถานที่ซึ่งมีการวางแผนการระบายน้ำที่เข้มงวด | หากแหล่งความร้อนเหลือทิ้งกระจายอยู่ การนำกลับคืนเป็นระบบจะทำได้ยาก |
| ระบบแหล่งกำเนิดความเย็นและความร้อน | การใช้เครื่องทำน้ำเย็นแบบดูดซับ | ใช้ประโยชน์จากไอน้ำส่วนเกินในช่วงฤดูร้อนอย่างเต็มที่ | ประหยัดไฟฟ้าแต่ไม่ประหยัดพลังงาน; ต้องใส่ใจกับมลพิษสิ่งแวดล้อมจากหม้อไอน้ำ |
| ระบบส่งจ่าย | การส่งน้ำประหยัดพลังงานกว่าการส่งลม | ใช้ระบบน้ำให้มากที่สุดในการส่งแหล่งความเย็นและความร้อน | ชุดพัดลมคอยล์ภายในอาคารไม่เอื้อต่อสภาวะปลอดเชื้อ |
| ระบบส่งจ่าย | การเพิ่มผลต่างอุณหภูมิในการส่งเพื่อลดปริมาณการส่ง | ใช้การสะสมความเย็นเพื่อลดอุณหภูมิของตัวกลางในการส่ง | ต้องใส่ใจกับสมรรถนะของชุดปลายทาง |
| ระบบกระจาย | การลำเลียงแบบอัตราการไหลผันแปร | ใช้การควบคุมน้ำแบบอัตราการไหลผันแปรให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในระบบปรับอากาศ | อุปกรณ์ควบคุมความเร็วของปั๊มมีราคาค่อนข้างสูง |
| ระบบกระจาย | การหุ้มฉนวนของท่อส่ง | ใช้ความหนาฉนวนที่เหมาะสมที่สุด | ใส่ใจสมรรถนะการทนไฟของวัสดุฉนวน |
| ระบบปรับอากาศ | การแบ่งโซนระบบที่เหมาะสมที่สุด | แบ่งโซนตามลักษณะเฉพาะของโรงพยาบาล | ระวังการไหลย้อนของอากาศระหว่างโซนเมื่อระบบของโซนถูกปิด |
| ระบบปรับอากาศ | การควบคุมปริมาณอากาศภายนอกแบบผันแปร | เป็นประโยชน์ต่อการปรับปรุงคุณภาพอากาศภายในอาคาร | ประยุกต์ใช้ได้ยากในระบบที่ไม่รวมศูนย์ |
| ระบบปรับอากาศ | การใช้อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนรวม | ควรใส่ใจกับการจัดวางท่ออากาศภายนอกและท่อระบายอากาศเสียในการออกแบบ | การรั่วไหลของอากาศปนเปื้อนในอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนรวม |
| ระบบปรับอากาศ | การใช้เทคโนโลยีฟอกอากาศเพื่อเพิ่มปริมาณอากาศกลับ | หากรับประกันปริมาณอากาศภายนอกขั้นต่ำแล้ว สามารถลดปริมาณอากาศภายนอกของระบบได้ | ก๊าซมลพิษภายในอาคารบางชนิดยากที่จะกำจัดได้อย่างมีประสิทธิภาพ |
| ระบบปรับอากาศ | การลดการสูญเสียจากการผสมและการสูญเสียจากการทำความร้อนซ้ำ | การแบ่งโซนอย่างสมเหตุสมผล | เพิ่มความซับซ้อนให้กับระบบ |
| ระบบปรับอากาศ | การปรับปรุงคุณภาพอากาศภายนอกเพื่อลดปริมาณอากาศภายนอกของระบบ | รับอากาศภายนอกที่มีคุณภาพสูง ลดระยะทางการลำเลียงและการปนเปื้อนตลอดเส้นทาง | |
| ระบบควบคุม | การตั้งเวลาเริ่มต้นและเวลาทำงานที่เหมาะสมที่สุด | ให้ผลประหยัดพลังงานอย่างมีนัยสำคัญสำหรับแผนกที่ทำงานเป็นช่วง ๆ | สำหรับพื้นที่ที่มีข้อกำหนดความต่างความดันแบบไล่ระดับ ควรใช้การควบคุมอย่างระมัดระวัง |
| ระบบควบคุม | การเลือกสัดส่วนอุปกรณ์ที่เหมาะสมที่สุด (จำนวนเครื่อง, ความจุ) | ||
| ระบบควบคุม | การตั้งพารามิเตอร์ลมจ่ายที่เหมาะสมที่สุด | ใช้โหมดควบคุมโดยให้ปริมาณลมเป็นหลัก | หลายแผนกไม่เหมาะกับการทำงานแบบปริมาณลมผันแปร |
| ระบบควบคุม | การตั้งสภาวะการทำงานที่เหมาะสมที่สุดตามการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ | ให้ผลประหยัดพลังงานอย่างมีนัยสำคัญ | โหมดการทำงานซับซ้อนมากเกินไป เพิ่มความยากลำบากในการจัดการ |
| ระบบควบคุม | โดยทั่วไปห้องจะติดตั้งเทอร์โมสแตต และบางห้องต้องใช้ตัวควบคุมอุณหภูมิและความชื้น | ผู้ใช้ห้องสามารถตั้งค่าอุณหภูมิ (และความชื้น) ได้เอง | ตัวควบคุมเสียหายได้ง่ายจากการปรับบ่อยครั้ง |
[เอกสารอ้างอิง] ฉนวนของอุปกรณ์และท่อต้องคำนวณตามคู่มือการออกแบบฉนวนความร้อนสำหรับอุปกรณ์และท่อ (GB8175-87) โดยทั่วไปอาจเลือกใช้ตามตาราง 7.7–7.10 และความหนาต้องไม่น้อยกว่าค่าที่ระบุในตาราง
ตาราง 7.7 ความหนาฉนวนเชิงเศรษฐกิจสำหรับท่อน้ำเย็นปรับอากาศ
| วัสดุฉนวน | จำนวนชั่วโมงทำความเย็นต่อปี/ชม. | เส้นผ่านศูนย์กลางนอมินอล/มม. | ความหนาฉนวนเชิงเศรษฐกิจ/มม. |
|---|---|---|---|
| เปลือกท่อและแผ่นฉนวนยาง-พลาสติก | 2 880 | 15~32 | 19 |
| เปลือกท่อและแผ่นฉนวนยาง-พลาสติก | 2 880 | 40~150 | 25 |
| เปลือกท่อและแผ่นฉนวนยาง-พลาสติก | 2 880 | 200~500 | 32 |
| เปลือกท่อและแผ่นฉนวนยาง-พลาสติก | 3 600 | 15~50 | 25 |
| เปลือกท่อและแผ่นฉนวนยาง-พลาสติก | 3 600 | 65~150 | 32 |
| เปลือกท่อและแผ่นฉนวนยาง-พลาสติก | 3 600 | 125~500 | 38 |
| เปลือกท่อและแผ่นฉนวนยาง-พลาสติก | 4 320 | 15~100 | 32 |
| เปลือกท่อและแผ่นฉนวนยาง-พลาสติก | 4 320 | 125~500 | 38 |
| เปลือกท่อใยแก้วแบบเซนตริฟูกัล (64 กก./ม.³) | 2 880 | 15~50 | 25 |
| เปลือกท่อใยแก้วแบบเซนตริฟูกัล (64 กก./ม.³) | 2 880 | 65~150 | 30 |
| เปลือกท่อใยแก้วแบบเซนตริฟูกัล (64 กก./ม.³) | 2 880 | 200~500 | 35 |
| เปลือกท่อใยแก้วแบบเซนตริฟูกัล (64 กก./ม.³) | 3 600 | 15~50 | 30 |
| เปลือกท่อใยแก้วแบบเซนตริฟูกัล (64 กก./ม.³) | 3 600 | 65~150 | 35 |
| เปลือกท่อใยแก้วแบบเซนตริฟูกัล (64 กก./ม.³) | 3 600 | 200~500 | 40 |
| เปลือกท่อใยแก้วแบบเซนตริฟูกัล (64 กก./ม.³) | 4 320 | 15~50 | 35 |
| เปลือกท่อใยแก้วแบบเซนตริฟูกัล (64 กก./ม.³) | 4 320 | 65~150 | 40 |
| เปลือกท่อใยแก้วแบบเซนตริฟูกัล (64 กก./ม.³) | 4 320 | 200~500 | 50 |
ตาราง 7.8 ความหนาฉนวนขั้นต่ำสำหรับท่อของระบบเก็บน้ำแข็ง
| วัสดุฉนวน | จำนวนชั่วโมงทำความเย็นต่อปี/ชม. | เส้นผ่านศูนย์กลางนอมินอล/มม. | ความหนาฉนวนเชิงเศรษฐกิจ/มม. |
|---|---|---|---|
| เปลือกท่อและแผ่นฉนวนยาง-พลาสติก | 2 880 | 15~32 | 25 |
| เปลือกท่อและแผ่นฉนวนยาง-พลาสติก | 2 880 | 40~150 | 32 |
| เปลือกท่อและแผ่นฉนวนยาง-พลาสติก | 2 880 | 200~500 | 38 |
| เปลือกท่อและแผ่นฉนวนยาง-พลาสติก | 3 600 | 15~25 | 32 |
| เปลือกท่อและแผ่นฉนวนยาง-พลาสติก | 3 600 | 32~50 | 38 |
| เปลือกท่อและแผ่นฉนวนยาง-พลาสติก | 3 600 | 65~150 | 41 |
| เปลือกท่อและแผ่นฉนวนยาง-พลาสติก | 3 600 | 200~500 | 45 |
| เปลือกท่อและแผ่นฉนวนยาง-พลาสติก | 4 320 | 15~50 | 38 |
| เปลือกท่อและแผ่นฉนวนยาง-พลาสติก | 4 320 | 65~150 | 41 |
| เปลือกท่อและแผ่นฉนวนยาง-พลาสติก | 4 320 | 200~500 | 45 |
| เปลือกท่อใยแก้วแบบเซนตริฟูกัล | 2 880 | 15~125 | 40 |
| เปลือกท่อใยแก้วแบบเซนตริฟูกัล | 2 880 | 150~500 | 50 |
| เปลือกท่อใยแก้วแบบเซนตริฟูกัล | 3 600 | 15~50 | 40 |
| เปลือกท่อใยแก้วแบบเซนตริฟูกัล | 3 600 | 65~500 | 50 |
| เปลือกท่อใยแก้วแบบเซนตริฟูกัล | 4 320 | 15~100 | 50 |
| เปลือกท่อใยแก้วแบบเซนตริฟูกัล | 4 320 | 125~500 | 60 |
หมายเหตุ: อุณหภูมิสารหล่อเย็นของระบบเก็บน้ำแข็งคือ $-6,^\circ\text{C}$ และค่าสภาพนำความร้อนของวัสดุคือ:
- โพลีเอทิลีนหน่วงการติดไฟ $\lambda = 0.036 + 0.001t_m,[\text{W/(m·℃)}]$
- ยาง-พลาสติก $\lambda = 0.0375 + 0.00125t_m,[\text{W/(m·℃)}]$
- โฟมโพลียูรีเทน $\lambda = 0.035 + 0.00125t_m,[\text{W/(m·℃)}]$
โดยที่: $t_m$ หมายถึงอุณหภูมิเฉลี่ยของชั้นฉนวน โดยทั่วไปคำนวณจากค่าเฉลี่ยของอุณหภูมิตัวกลางภายในท่อและอุณหภูมิอากาศโดยรอบ
ตาราง 7.9 ความหนาฉนวนเชิงเศรษฐกิจสำหรับท่อลมปรับอากาศ
| วัสดุฉนวน | ระยะเวลาทำความเย็นต่อปี/ชม. | ความหนาฉนวนเชิงเศรษฐกิจ/มม. |
|---|---|---|
| เปลือกท่อใยแก้วเซนตริฟูกัล (32 กก./ม.³) | 2 880 | 30 |
| เปลือกท่อใยแก้วเซนตริฟูกัล (32 กก./ม.³) | 3 660 | 40 |
| เปลือกท่อใยแก้วเซนตริฟูกัล (32 กก./ม.³) | 4 320 | 50 |
| แผ่นเรียบยาง-พลาสติก | 2 880 | 16 |
| แผ่นเรียบยาง-พลาสติก | 3 600 | 19 |
| แผ่นเรียบยาง-พลาสติก | 4 320 | 21 |
ตาราง 7.10 ความหนาฉนวนเชิงเศรษฐกิจสำหรับท่อลมจ่ายอุณหภูมิต่ำของระบบปรับอากาศ
| วัสดุฉนวน | ระยะเวลาทำความเย็นต่อปี/ชม. | ความหนาฉนวนเชิงเศรษฐกิจ/มม. |
|---|---|---|
| เปลือกท่อใยแก้วเซนตริฟูกัล (32 กก./ม.³) | 2 880 | 50 |
| เปลือกท่อใยแก้วเซนตริฟูกัล (32 กก./ม.³) | 3 660 | 60 |
| เปลือกท่อใยแก้วเซนตริฟูกัล (32 กก./ม.³) | 4 320 | 70 |
| แผ่นเรียบยาง-พลาสติก | 2 880 | 21 |
| แผ่นเรียบยาง-พลาสติก | 3 600 | 25 |
| แผ่นเรียบยาง-พลาสติก | 4 320 | 32 |
หมายเหตุ: อุณหภูมิลมจ่ายคำนวณตามเกณฑ์ 7°C