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摘 要：随着人民生活水平的提高，人们对健康的认识越来越重视，我作为一名手术室层流设备管理人员，深知手术室洁净系统的正常运转在病人手术中的重要作用，其中新风系统的正常运转至关重要。冬季在我国北方城市的手术室新风机组均应有完备的防冻措施，否则一旦机组冻坏，就会增加手术病人的感染风险和设备维修成本，对此我非常重视对新风系统的管理。根据我从事手术室层流设备实际运行维护的经验，本文对新风机组热水盘管被冻裂的原因进行了分析，并根据当盘管内媒介一样时，新风机组热水盘管中的液体温度等于或低于液体工作压力下的凝固点是盘管唯一的冻裂条件。针对这一条件，从不同的方面提出新风机防冻的措施，并对各种措施的优缺点和节能性进行分析比较，最终提出了系统优化后的新风机防冻保护措施。并对我院手术室新风机组控制系统进行改进，通过改变温度传感器的位置、加装加湿器及风阀执行器工作状态显示系统、调整冬季关机时热水阀的开度来达到防冻的目的。实践表明通过以上措施即达到了节能防冻目的，又降低了巡检人员的工作量，收到了很好的效果。
关键词：新风机组;温度传感器;防冻措施;节能分析;设备状态显示系统
绪 论
我国北方地区，集中空调系统和新风机组系统的冷热盘管经常有被冻裂情况发生，为防止我院手术室新风机组热水盘管被冻裂，从而造成大面积的跑水事故，影响正常医疗工作，给单位造成不必要的损失。我作为一名手术室新风设备的运行管理者，有责任和义务杜绝此类事故的发生。我已经通过自己对手术室新风设备的了解，对我院新风设备控制系统进行了一些改进。通过技术改造减少了巡检人员的劳动强度，而且可以更加迅速的发现故障，提高新风系统的稳定性，达到了很好的效果。本文通过分析新风系统热水盘管被冻裂的原因，对新风机组控制防冻措施进行一些浅析和经验交流。通过我对我院新风机组加装自动保温阀和加湿状态显示系统的想法和实施情况进行分享，供相关人员参考。
1 新风机组热水盘管被冻裂原因分析
通过对新风机组热盘管被冻裂的现象分析，其原因主要是盘管外温度寒冷，热水循环系统因故障停止运转、盘管自动水阀门开度较小或关闭，盘管内液体流动较慢或不流动而凝固，体积膨胀将盘管胀裂，这不仅影响了新风机组的正常运行，增加设备的维修成本，而且影响了新风机组系统在我国北方寒冷地区的推广，尤其是在高精尖电子及医药等行业，如发生盘管冻裂情况，损失惨重。
可见要使新风机组热水盘管冻裂需要两个必要条件：1、新风机组内热水盘管中的液体温度等于或低于液体工作压力下的凝固点。2、新风机组热水盘管内的液体凝固时体积增大[1]。当以上两个条件同时满足时，热水盘管才会冻裂。在新风机组系统盘管中大部分都是以水作为工作媒介，所以第一种是新风机组盘管被冻裂的唯一条件。
2 新风机组控制防冻措施和节能性分析
2.1 增加电动保温阀
问题：新风机组停机时，电动机停止工作，自动水阀门关闭，此时水在风机盘管内积存，由于新风口与外界相连，当天气寒冷时，室外冷空气将会通过风机管道渗入到机组内部，冷空气使盘管内的水降温直至结冰，导致盘管胀裂。
解决措施：当室外温度低于0℃而新风机组放置环境温度高于0℃时，在新风机组进风口处增加一个电动保温阀，电动保温阀的控制连接线可与电动机接触器辅助触点相连，这样即实现保温阀与电动机联动，又不额外增加控制设备降低成本，当新风机启动时，电动保温阀自动打开，吸入新鲜空气，机组正常工作;当新风机组停机时，电动机停止工作，电动保温阀联动关闭，阻隔外界冷空气进入风箱，防止盘管被冻裂。新风进风口处增加电动保温阀，达到了在风机停机的情况下，防止冷空气进入新风机组内部将热水盘管被冻裂，也减少了冷風进入风箱对设备的侵蚀与损坏，延长了新风机组的使用寿命。当新风机组放置的环境温度低于0℃时，由2.2方案提出解决。
2.2 设置自动水阀门的最小开度值
当新风机组放置的环境温度低于0℃时，一般情况下，新风机组在停机时，为了防止热盘管冻裂，加有电伴热装置为风机内部加热，此方法虽然解决了盘管不被冻裂的情况，但同时也增加了电能消耗、电伴热设备成本及发生火灾的风险。根据以上缺点我提出，通过控制热水盘管上自动水阀门最小开度，来达到防止盘管被冻裂的目的，设置其最小开度为30%（可根据实际情况自行设置开度），当新风机关机时，自动保温阀关闭，自动水阀关闭至设置开度，盘管内热水按开度流量继续流动释放热量，提高风箱温度，保证盘管内的水不会结冰冻裂。
2.3 增加靶流开关
通过对新风机组热水盘管被冻裂的原因分析，热水循环系统因故障停止运转是被冻裂的主要原因，那么可以在新风机组盘管进水口处增加靶流开关来监测盘管中的热水流量。当新风系统在一般场所使用时，我们可以将靶流开关辅助触点与新风机组电动机接触器线圈串联并接入报警装置，当热水循环系统出现问题时，靶流开关动作切断电动机接触器线圈电源，电动机停止运转，自动保温阀关闭，室外冷空气将不再被吸入，保证热水盘管内的水不会冻结，达到防冻的目的，同时报警装置启动通知维护人员排除故障。当新风系统放置在对新风运行依赖性较高的地方时，一旦新风停止运转，会给用户造成严重损失时，我们可以将靶流开关只与报警装置相连，起到报警作用，同时我们可以使用下文中的方法对进行新风机组进行防冻保护。
2.4 增加电预热及其温度控制
问题：当新风机组使用在对室内环境清洁度要求较高的工作场所时，如高精尖电子及医药等行业，一旦新风机停止运转，将会带来严重的损失，那么冬季新风机组怎样在热水循环系统停止运转的情况下，依然能保持正常工作，而盘管内不流动的水不会结冰，这成为了一个技术难题。
解决措施：根据此问题我们可以在进风风道处增加电预热，如图2所示，冷空气经过电预热和温度传感器1进入风箱，通过温度传感器1对电预热进行控制，设置当冷空气低于5℃时，电预热启动给冷空气加热，并将冷空气加热到在10℃左右，这样空气在经过初效、中效过滤器的过滤，再通过热水盘管或电加热的加热作用将温度升高送进室内。通过新风系统的原理分析可以看出电预热的目的只有一个就是将进入风箱的冷空气温度提高到0℃以上，来防止热水盘管内的水循环出现故障时，冷空气作用在热水盘管上将盘管内的水冻结成冰，出现盘管胀裂的情况发生。此方法可以在热水循环出现故障时，依然保证新风机组可以继续运行，使室内空气保持清洁。 优点：1、进风的温度低于5℃时，通过温度传感器的控制，电预热直接将空气加热到5℃以上，无论热盘管内有没有热水流过，风箱内都不会有低于0℃的冷风将热盘管冻裂进而发生跑水事故，起到了对热水盘管的保护作用。2、由于温度传感器在新风机组前靠近电预热处，所以控温迅速、精准。
缺点：1、在热盘管内供水正常时电预热一直给低于设定值的冷空气加热，造成了不必要的电能损失[2]。2、电预热设备一般功率较大，工作温度较高，如出现故障容易造成火灾。这样就要求在使用电预热设备时要格外的小心，增加巡视检查的力度是非常有必要的，要做到将隐患排除在发生之前。
2.5 改变温度传感器的位置来降低能耗
针对2.4措施的第一条缺点，我通过对新风机组的了解，提出通过改变温度传感器的位置，在达到相同目的同时对新风机组进行改进。如图3所示，将温度传感器放在热水盘管后边，使用温度传感器2对电预热进行温度控制，正常状态下，盘管内的热水是循环流动的，即使冷空气的温度低于0℃也不会将水冻住，通过盘管的加热作用，温度传感器2处的温度将远远高于5℃，电预热一直处于关闭状态，减少了电能的消耗。当盘管内热水循环出现故障停止时，温度传感器2处测得温度低于设定值5℃时，电预热启动，此时冷空气经过电预热加热升温，再经初效、中效过滤器过滤，最后通过电加热将温度加热到所需温度送入室内。
优点：电预热通过温度传感器2的控制达到了与2.4相同的目的，同时热水循环正常工作时，电预热不启动，降低了能耗。
缺点：由于温度传感器2在新风机组内部，受到了周围设备温度的影响，虽然影响较小，但对电预热的温度控制没有2.4精准，所以我将温度传感器2的温度设定在5℃，不会因温度控制精度稍差而使风箱内温度低于0℃。
2.6 增加室内电动进气阀门
在2.5方案基础上进行改进，在进风风管上增加室内电动进气阀和室外电动进气阀，二者通过电路连接进行联动互锁，并受温度传感器2控制，当热水循环系统出现问题时，风箱内温度低于5℃，此时温度传感器2动作，电预热启动，室内电动风阀打开，同时室外电动风阀关闭，新风吸入设备层内空气，由于设备层内空气温度高于室外温度，提高了新风的进气温度，从而降低电预热的耗电量。如果只增加室内电动进气风阀，利用室内空气温度中和室外冷空气温度，也可起到节能的作用。如果增加了室内进风风阀，使进气温度提高到0℃以上，那么即使在极端情况下电预热和热水循环同时出现问题时，也不會将热水盘管冻裂，提高了新风机组运行的安全性。
3对我院新风系统增加设备运行状态显示系统
一般手术室新风机组放置在手术室吊顶或设备层内，空间狭小，而新风系统管道较多，给巡视检查人员带来了不便，为此我对我院新风系统进行了改进，利用自动保温阀执行器和加湿器接触器自身的辅助触点（如图4所示），加装了一套风阀执行器和加湿器运行状态显示系统，可直观方便的查看其工作状态，根据显示情况与机组运行状态对比，判断新风系统运转是否正常，利用此方法减少了巡检人员每天进入设备层的工作量，从而降低了劳动强度，节约了劳动力。
4 结论
冬季在我国北方地区，当新风机组启动时，使用电预热且温度传感器放在热水盘管后边的方式更加简单实用，还能降低大量的电能损耗达到节能目的。机组配合使用室内防冻进气自动阀、盘管靶流开关等保护措施可以进一步提高新风机组在冬季运行的安全性。而当新风机组停止运行时，关闭室外新风保温阀，通过调整热盘管自动水阀门最小开度的方式，不仅保证了机组关机后的防冻而且降低了防冻电伴热设备的电能消耗，达到了安全与节能的目的。通过我对我院老旧设备加装设备运行状态显示系统，大大方便了设备运行状态的巡视检查。同时也给其他专业人员提出一点思路，很多设备可以通过简单的自动化改造就能达到提高设备运行安全、排除故障、便于巡检人员核对、降低人力成本以及减少人员劳动强度的目的，这也是设备运行管理人员的努力方向。
参考文献
[1]郭海丰，王思平，杜艳新，等.寒冷地区集中空调系统新风机组防冻措施[J].沈阳建筑工程学院学报，2003，19（3）：218-220
[2]刘南燕.新风机组防冻技术应用[J].大众科技，2010，1：118-119.
关键词：新风机组;温度传感器;防冻措施;节能分析;设备状态显示系统
绪 论
我国北方地区，集中空调系统和新风机组系统的冷热盘管经常有被冻裂情况发生，为防止我院手术室新风机组热水盘管被冻裂，从而造成大面积的跑水事故，影响正常医疗工作，给单位造成不必要的损失。我作为一名手术室新风设备的运行管理者，有责任和义务杜绝此类事故的发生。我已经通过自己对手术室新风设备的了解，对我院新风设备控制系统进行了一些改进。通过技术改造减少了巡检人员的劳动强度，而且可以更加迅速的发现故障，提高新风系统的稳定性，达到了很好的效果。本文通过分析新风系统热水盘管被冻裂的原因，对新风机组控制防冻措施进行一些浅析和经验交流。通过我对我院新风机组加装自动保温阀和加湿状态显示系统的想法和实施情况进行分享，供相关人员参考。
1 新风机组热水盘管被冻裂原因分析
通过对新风机组热盘管被冻裂的现象分析，其原因主要是盘管外温度寒冷，热水循环系统因故障停止运转、盘管自动水阀门开度较小或关闭，盘管内液体流动较慢或不流动而凝固，体积膨胀将盘管胀裂，这不仅影响了新风机组的正常运行，增加设备的维修成本，而且影响了新风机组系统在我国北方寒冷地区的推广，尤其是在高精尖电子及医药等行业，如发生盘管冻裂情况，损失惨重。
可见要使新风机组热水盘管冻裂需要两个必要条件：1、新风机组内热水盘管中的液体温度等于或低于液体工作压力下的凝固点。2、新风机组热水盘管内的液体凝固时体积增大[1]。当以上两个条件同时满足时，热水盘管才会冻裂。在新风机组系统盘管中大部分都是以水作为工作媒介，所以第一种是新风机组盘管被冻裂的唯一条件。
2 新风机组控制防冻措施和节能性分析
2.1 增加电动保温阀
问题：新风机组停机时，电动机停止工作，自动水阀门关闭，此时水在风机盘管内积存，由于新风口与外界相连，当天气寒冷时，室外冷空气将会通过风机管道渗入到机组内部，冷空气使盘管内的水降温直至结冰，导致盘管胀裂。
解决措施：当室外温度低于0℃而新风机组放置环境温度高于0℃时，在新风机组进风口处增加一个电动保温阀，电动保温阀的控制连接线可与电动机接触器辅助触点相连，这样即实现保温阀与电动机联动，又不额外增加控制设备降低成本，当新风机启动时，电动保温阀自动打开，吸入新鲜空气，机组正常工作;当新风机组停机时，电动机停止工作，电动保温阀联动关闭，阻隔外界冷空气进入风箱，防止盘管被冻裂。新风进风口处增加电动保温阀，达到了在风机停机的情况下，防止冷空气进入新风机组内部将热水盘管被冻裂，也减少了冷風进入风箱对设备的侵蚀与损坏，延长了新风机组的使用寿命。当新风机组放置的环境温度低于0℃时，由2.2方案提出解决。
2.2 设置自动水阀门的最小开度值
当新风机组放置的环境温度低于0℃时，一般情况下，新风机组在停机时，为了防止热盘管冻裂，加有电伴热装置为风机内部加热，此方法虽然解决了盘管不被冻裂的情况，但同时也增加了电能消耗、电伴热设备成本及发生火灾的风险。根据以上缺点我提出，通过控制热水盘管上自动水阀门最小开度，来达到防止盘管被冻裂的目的，设置其最小开度为30%（可根据实际情况自行设置开度），当新风机关机时，自动保温阀关闭，自动水阀关闭至设置开度，盘管内热水按开度流量继续流动释放热量，提高风箱温度，保证盘管内的水不会结冰冻裂。
2.3 增加靶流开关
通过对新风机组热水盘管被冻裂的原因分析，热水循环系统因故障停止运转是被冻裂的主要原因，那么可以在新风机组盘管进水口处增加靶流开关来监测盘管中的热水流量。当新风系统在一般场所使用时，我们可以将靶流开关辅助触点与新风机组电动机接触器线圈串联并接入报警装置，当热水循环系统出现问题时，靶流开关动作切断电动机接触器线圈电源，电动机停止运转，自动保温阀关闭，室外冷空气将不再被吸入，保证热水盘管内的水不会冻结，达到防冻的目的，同时报警装置启动通知维护人员排除故障。当新风系统放置在对新风运行依赖性较高的地方时，一旦新风停止运转，会给用户造成严重损失时，我们可以将靶流开关只与报警装置相连，起到报警作用，同时我们可以使用下文中的方法对进行新风机组进行防冻保护。
2.4 增加电预热及其温度控制
问题：当新风机组使用在对室内环境清洁度要求较高的工作场所时，如高精尖电子及医药等行业，一旦新风机停止运转，将会带来严重的损失，那么冬季新风机组怎样在热水循环系统停止运转的情况下，依然能保持正常工作，而盘管内不流动的水不会结冰，这成为了一个技术难题。
解决措施：根据此问题我们可以在进风风道处增加电预热，如图2所示，冷空气经过电预热和温度传感器1进入风箱，通过温度传感器1对电预热进行控制，设置当冷空气低于5℃时，电预热启动给冷空气加热，并将冷空气加热到在10℃左右，这样空气在经过初效、中效过滤器的过滤，再通过热水盘管或电加热的加热作用将温度升高送进室内。通过新风系统的原理分析可以看出电预热的目的只有一个就是将进入风箱的冷空气温度提高到0℃以上，来防止热水盘管内的水循环出现故障时，冷空气作用在热水盘管上将盘管内的水冻结成冰，出现盘管胀裂的情况发生。此方法可以在热水循环出现故障时，依然保证新风机组可以继续运行，使室内空气保持清洁。 优点：1、进风的温度低于5℃时，通过温度传感器的控制，电预热直接将空气加热到5℃以上，无论热盘管内有没有热水流过，风箱内都不会有低于0℃的冷风将热盘管冻裂进而发生跑水事故，起到了对热水盘管的保护作用。2、由于温度传感器在新风机组前靠近电预热处，所以控温迅速、精准。
缺点：1、在热盘管内供水正常时电预热一直给低于设定值的冷空气加热，造成了不必要的电能损失[2]。2、电预热设备一般功率较大，工作温度较高，如出现故障容易造成火灾。这样就要求在使用电预热设备时要格外的小心，增加巡视检查的力度是非常有必要的，要做到将隐患排除在发生之前。
2.5 改变温度传感器的位置来降低能耗
针对2.4措施的第一条缺点，我通过对新风机组的了解，提出通过改变温度传感器的位置，在达到相同目的同时对新风机组进行改进。如图3所示，将温度传感器放在热水盘管后边，使用温度传感器2对电预热进行温度控制，正常状态下，盘管内的热水是循环流动的，即使冷空气的温度低于0℃也不会将水冻住，通过盘管的加热作用，温度传感器2处的温度将远远高于5℃，电预热一直处于关闭状态，减少了电能的消耗。当盘管内热水循环出现故障停止时，温度传感器2处测得温度低于设定值5℃时，电预热启动，此时冷空气经过电预热加热升温，再经初效、中效过滤器过滤，最后通过电加热将温度加热到所需温度送入室内。
优点：电预热通过温度传感器2的控制达到了与2.4相同的目的，同时热水循环正常工作时，电预热不启动，降低了能耗。
缺点：由于温度传感器2在新风机组内部，受到了周围设备温度的影响，虽然影响较小，但对电预热的温度控制没有2.4精准，所以我将温度传感器2的温度设定在5℃，不会因温度控制精度稍差而使风箱内温度低于0℃。
2.6 增加室内电动进气阀门
在2.5方案基础上进行改进，在进风风管上增加室内电动进气阀和室外电动进气阀，二者通过电路连接进行联动互锁，并受温度传感器2控制，当热水循环系统出现问题时，风箱内温度低于5℃，此时温度传感器2动作，电预热启动，室内电动风阀打开，同时室外电动风阀关闭，新风吸入设备层内空气，由于设备层内空气温度高于室外温度，提高了新风的进气温度，从而降低电预热的耗电量。如果只增加室内电动进气风阀，利用室内空气温度中和室外冷空气温度，也可起到节能的作用。如果增加了室内进风风阀，使进气温度提高到0℃以上，那么即使在极端情况下电预热和热水循环同时出现问题时，也不會将热水盘管冻裂，提高了新风机组运行的安全性。
3对我院新风系统增加设备运行状态显示系统
一般手术室新风机组放置在手术室吊顶或设备层内，空间狭小，而新风系统管道较多，给巡视检查人员带来了不便，为此我对我院新风系统进行了改进，利用自动保温阀执行器和加湿器接触器自身的辅助触点（如图4所示），加装了一套风阀执行器和加湿器运行状态显示系统，可直观方便的查看其工作状态，根据显示情况与机组运行状态对比，判断新风系统运转是否正常，利用此方法减少了巡检人员每天进入设备层的工作量，从而降低了劳动强度，节约了劳动力。
4 结论
冬季在我国北方地区，当新风机组启动时，使用电预热且温度传感器放在热水盘管后边的方式更加简单实用，还能降低大量的电能损耗达到节能目的。机组配合使用室内防冻进气自动阀、盘管靶流开关等保护措施可以进一步提高新风机组在冬季运行的安全性。而当新风机组停止运行时，关闭室外新风保温阀，通过调整热盘管自动水阀门最小开度的方式，不仅保证了机组关机后的防冻而且降低了防冻电伴热设备的电能消耗，达到了安全与节能的目的。通过我对我院老旧设备加装设备运行状态显示系统，大大方便了设备运行状态的巡视检查。同时也给其他专业人员提出一点思路，很多设备可以通过简单的自动化改造就能达到提高设备运行安全、排除故障、便于巡检人员核对、降低人力成本以及减少人员劳动强度的目的，这也是设备运行管理人员的努力方向。
参考文献
[1]郭海丰，王思平，杜艳新，等.寒冷地区集中空调系统新风机组防冻措施[J].沈阳建筑工程学院学报，2003，19（3）：218-220
[2]刘南燕.新风机组防冻技术应用[J].大众科技，2010，1：118-119.