ABB 变频器帮助医院和医疗中心节能降耗

2022-10-05

助力医疗行业应对节能减排挑战

随着能源账单每年都在上涨，医疗保健行业需要考虑如何使用能源并找到提高能源效率的方法。医院是高度能源密集型的地方。医院消耗的能源约占其总能源消耗的 18%，而电力占医院总能源消耗的 50% 以上。因此，如果能减少能源消耗，不仅可以节省金钱，还可以显着减少二氧化碳排放量。

没有其他建筑比医院有更严格的室内空气质量要求。对于医院来说，室内空气质量不仅是营造舒适环境的因素之一，也影响着患者的康复过程。虽然温度和湿度要求在医院中很重要，但降低细菌浓度和防止交叉污染对于供暖、通风和空调 (HVAC) 的设计至关重要。暖通空调系统也是医院中最大的电力消耗者。因此，如果能提高暖通空调系统的效率，医院可以节省很多钱。

通过投资节能变频器 (VSD) 和高效电机来控制 HVAC 系统，医院可以将能耗降低 50% 以上。这使他们可以将节省下来的宝贵资金用于其他投资项目。

ABB 助您节能

当前的最佳技术和最佳实践可以帮助实现能源效率。能源效率系统可以实现节能（有时只需几个月）并进一步降低长期运营和维护成本。

美国国家能源署（IEA）表示，既然能效能够以最低的成本实现最大的碳减排潜力，我们应该把实现更好的能效放在首位。

因此，对于数据中心来说，通过提高能效，可以降低成本，间接达到减排的目的。

逆变器

安装 ABB 的变频器后，医院的电费最多可降低 50%。变频器可以控制风机和水泵的转速，避免了传统的风机和水泵控制方式造成的能源浪费。

变频器的工作原理

许多现有的风扇和泵系统都在节流：电机全速运行，液体或气体的流量由阀门、叶片或类似的节流装置调节。这样的节流会浪费很多能量。变频器可根据相应工况调节电机转速，无需节流，提高系统能效。

设备速度的小幅降低可以节省大量能源。运行速度降低 20% 的泵或风扇消耗的功率是全速运行的设备的一半。这是因为运行泵或风扇所需的功率与其速度的立方成正比。

由于大多数风扇和泵系统通常不会满负荷运行，因此变频器很有用。例如，如果一台100千瓦的水泵转速降低20%，只要水泵不间断运行，只需6个月即可完全收回购买变频器的成本。

变频器的好处

1. 业务

(1) 降低能耗（通常降低 20% 到 50%）

(2) 投资回报快（仅需6个月）

(3) 减少二氧化碳排放量

（4）可以获得节能减排补贴（咨询当地节能部门）

2. 技术

(1) 维护成本低

(2) 启动、停止和制动可轻松编程，以减少机械设备的磨损

(3) 延长设备寿命并减少对泵、电机和管道的维护要求

(4) 易于改造，适用于现有装置

(5) 实时调整

(6) 易于编程，使泵和电机在不同的时间和不同的日子以不同的速度旋转，这使得变频器成为医院应用的理想选择

(7) 安装设计时需要较少的谐波控制方案

3.医务人员和患者

（一）医院重点区域，空气洁净，循环通畅

(2) 温度变化控制更加严格

(3) 室内温度更宜人

4、物业管理

(1) 控制暖通空调成本

(2) 轻松修改逆变器以适应现有设备

受益于变频器的医疗应用

1、配备变频器的暖通空调系统

许多 HVAC 系统永远以恒定速度运行，但可能只有一天中的一小部分时间需要系统满负荷运行。传统的医院供暖和制冷方式是调节进入每个房间的空气流量，但中央 HVAC 系统中的空气流量保持在最高水平。这不仅会浪费大量能源，还会缩短设备的使用寿命。

更好的方法是在 HVAC 风扇和泵上安装变频器，以实时改变空气或水的流量，从而更精确地满足不断变化的负载需求。

2.节省运营成本

与医院中的任何其他设备相比，风扇和泵具有最大的节能潜力。配备一台功率为75千瓦的电机，用变频器连续运行，不仅每年可以节省近15万元，而且可以大大减少医院的二氧化碳排放量。

3.采用通讯协议，节省调试时间

在医院，从多个制造商处购买不同的设备是很常见的。使用该协议，可以进行简单的跨系统集成。通信协议实际上是用于构建楼宇自动化和控制网络的一组规则，它控制设备通过计算机网络进行通信的方式。它无需添加软件网关变频器能耗管理，将设备安装时间从 2 到 3 小时减少到 15 分钟，同时节省了安装成本。

例如，英国的一家医院使用协议来控制医院中的 100 多个 ABB HVAC 变频器。这些变频器在调节新安装的 HVAC 装置中的空气和水流方面发挥着重要作用。该项目是英国第一座使用通信协议来控制其建筑系统的大型建筑，从而节省了大量的调试时间。

4. 转型

据估计，在 HVAC 应用中使用的电机中只有四分之一是由变频器控制的。换句话说，有更多的风扇和泵可以受益于变频控制，节省大量能源，为医务人员和患者创造更舒适的环境，同时降低噪音和维护成本。

5. 预计运营成本

确定实施变频器改造项目的成本效益的最佳方法是比较安装和未安装变频器的设备功耗。

然后根据设备在各种工况下的耗电量，计算出理论上节省的耗电量，再根据各工况的实际或预期运行时间计算出实际节省的电量。

6、更换现有逆变器，提高效率

还应考虑更换旧驱动器，即使它们实际上没有故障。与更现代、更高效的驱动器相比，旧驱动器会增加额外的运营成本。

ABB 提供逆变器和电机更换解决方案，帮助客户用更高效的新型逆变器和电机更换旧逆变器或电机。作为该计划的一部分，ABB 还可以协助选择、安装和启动变频器和电机。

为确保最大程度地节省能源并减少二氧化碳排放，在设备选择期间可能会进行能源审计。ABB还将告知客户，他们安装的变频器或电机可能有资格获得当地政府的节能减排补贴。

在现场勘测期间，ABB 可以根据需要就任何特定工程问题提供指导，包括熔断器额定值设置、接线和任何机械修改。

新设备安装和启动后，ABB 将按照最新的环境法规处理更换的设备。如果无法回收，ABB 将妥善处理这些设备。

完成回收后，ABB 会颁发证书，通过 ISO 14001 认证的客户可以使用该证书进行环境审核。

ABB 如何提供帮助？

协助能源审计

ABB 可以与合作伙伴一起与医院合作进行能源审计，尤其是HVAC系统的能源审计，从而了解HVAC系统的节能空间以及使用ABB高性能驱动和高效电机的前提。下来，设备的投资成本和投资回收期。

成功案例

1. 挑战

考文垂医院需要安装一个新的 HVAC 系统来控制整个医院的气流。ABB 被选为变频器的供应商。时间表，这些驱动器都是即时可用的。

2. 解决方案

ABB 提供范围从 0.55 kW 到 45 kW 的一系列驱动器和电机组合。因为在这230套组合中，变频器和电机相互匹配，医院可以大大提高用电效率。ABB 还可以提供 24/7 的支持服务，以确保在发生任何故障时，设备能够及时恢复正常运行。

清洁空气使英国最大的医院受益

1. 挑战

耗资 2.1 亿英镑的皇家爱丁堡医院需要安装 HVAC 系统，以满足其关键和非关键区域的要求，包括对清洁空气至关重要的手术室。

2. 解决方案

英国最大的急性病教学医院目前正在安装 ABB 暖通空调合作伙伴之一的 ABB 变频器，以确保医院手术室中的空气始终保持清洁。医院将从ABB的变频器产品组合中选择100多台各种规格的变频器配置在医院的HVAC系统中。

所有 20 个手术室都被归类为关键应用，每个手术室将安装 3 到 4 台 ABB 变频器。楼宇自动化系统 (BMS) 提供对 HVAC 系统的实时监控，以发现任何低效率。如果检测到这种情况，BMS 会向逆变器发送信号以相应地增加空气流量。由于手术室不是一直在使用，所以变频器通常处于待机状态，保持低风量，节约能源。

3. 好处

如今，这些手术室中的空气经过过滤，气流保持恒定。随着空气过滤器上的静压不断增加，变频器会增加空气流量以保持恒定的空气流量。

骨科手术室5间。骨科手术需要非常干净的环境，手术室换气的频率也比较高。变频器需要将空气流速保持在 1.65m3/s，同时空气通过带有额外过滤器的超净特殊护罩进行过滤。其他区域，包括安全柜和通风柜，也配备了由 ABB 变频器驱动的空气处理设备，以创造和维持无菌环境。