随着城市化率的增长,医疗需求也越来越高,大型医院数量逐年增加,洁净手术部的建设也逐渐增多。洁净手术室空调系统依靠空气过滤和较大的换气次数,将菌尘浓度控制在规定的水平,客观上带来了较大的输送能耗。工程上通常采用定风量系统,限制了空气中冷量的利用,实际上是另一种形式的能量浪费。本文围绕空调系统的过滤器,提出了提前更换过滤器的观点,并且校核和优化了现有过滤器配置,以应用变新风达到节能的目的。本文阐述了研究涉及的一系列基础概念和理论:○1介绍了微粒、大气尘、TSP、PM10和PM2.5的概念,结合各个等级过滤器的过滤特性,指出PM10以上的粒子不可能经过新风进入洁净手术室内,因此可以用PM10数据进行计算,但是粗效过滤器的计算结果需要修正;○2介绍了过滤器的串联效率、容尘量的计算方法,以及国内外不同的过滤器级别对照表;○3确定了洁净手术室的类型,介绍其净化原理和不均匀分布尘浓度计算理论模型。本文分析了洁净手术室空调系统的过滤器配置,并且简化了模型。根据是否将室外大气尘浓度看作不变,分别建立了静态理论和动态理论,用于计算过滤器阻力、功率和功耗。发现在不同风量下各个过滤器,提前更换过滤器后平均每次更换可以得到0.2~20%的节能率收益,在终阻力系数约为1.5时,平均每次更换的节能收益达到最大化,增加的成本也被节能收益抵消。对比动静态理论模型的计算结果,可以发现静态模型可以反映一般趋势,但是其节能量和节能率的计算与动态模型有很大差距,侧面说明了不能忽略室外大气含尘浓度变化对功耗的影响。本文从理论上分析了舒适性空调、恒温恒湿空调和洁净手术室空调系统应用变新风模式的节能原理,根据洁净手术室的负荷特点提出了室外空气状态四区模型,给出了可以工程应用的新风策略,并且研究了变新风模式对洁净度的影响和解决措施,最后进一步分析了经济性,得到了手术室应用变新风策略经济又节能的结论。综上所述,本文通过建立理论模型和实例分析,围绕过滤器的配置进行研究,得出了提前更换过滤器可以得到节能收益和少量的经济收益,以及适度提高过滤总效率,可以实现全部手术室变风量运行,得到较大的节能和经济收益的结论。