نقش کلیدی چیلر مرکزی بیمارستانی در پایداری شرایط درمانی

چیلر مرکزی بیمارستانی یک بخش اساسی از تأسیسات مکانیکی مراکز درمانی محسوب می‌شود. این سیستم، سرمایش مداوم و پایدار را برای فضاهایی مانند اتاق‌های جراحی، اتاق‌های ICU، CCU، داروسازی و آزمایشگاه‌ها فراهم می‌کند. تنظیم دقیق دما، کنترل رطوبت و تأمین هوای تمیز، از الزامات محیطی این فضاها هستند.

در بیمارستان‌ها، هرگونه نوسان دمایی می‌تواند موجب اختلال در عملکرد تجهیزات پزشکی یا حتی خطر جانی برای بیمار شود. تجهیزات حساس مانند دستگاه‌های MRI، CT Scan، و سیستم‌های مانیتورینگ حیاتی نیازمند دمایی پایدار و بدون نوسان هستند. همچنین، در آزمایشگاه‌ها برخی مواد شیمیایی یا نمونه‌های زیستی در شرایط خاص دمایی نگهداری می‌شوند که عدم تأمین شرایط ایده‌آل می‌تواند به از بین رفتن نتایج آزمایش یا آسیب به نمونه‌ها منجر شود.

چیلر مرکزی بیمارستانی با عملکرد پیوسته و تنظیم‌پذیر، امکان ایجاد یک شرایط محیطی استاندارد را فراهم می‌سازد. بر اساس استاندارد ASHRAE 170، دمای فضاهای بحرانی باید بین ۲۰ تا ۲۴ درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی بین ۳۰ تا ۶۰ درصد نگه داشته شود. رسیدن به این پارامترها بدون سیستم سرمایشی دقیق، ممکن نیست.

انواع چیلر مناسب برای مراکز درمانی

انتخاب نوع چیلر مرکزی بیمارستانی باید براساس موقعیت جغرافیایی، اندازه ساختمان و حساسیت عملکردی باشد. در جدول زیر، مقایسه‌ای میان انواع چیلر مناسب برای مراکز درمانی ارائه شده است:

• چیلر هواخنک: چون به برج خنک‌کن نیاز ندارد، مناسب ساختمان‌هایی با محدودیت فضا یا منابع آب است. در مناطق مرطوب که راندمان برج خنک‌کن پایین می‌آید، گزینه‌ای عملیاتی محسوب می‌شود.
• چیلر آب‌خنک: بهره‌وری بیشتری نسبت به نوع هواخنک دارد. به دلیل عملکرد ثابت و طول عمر بیشتر، در بیمارستان‌هایی با مصرف مداوم و سنگین، انتخاب محبوب‌تری است. اما نگهداری و مصرف آب، چالش‌های آن محسوب می‌شود.
• چیلر جذبی: در مراکزی که بخار یا گرمای اتلافی دارند (مثل بیمارستان‌هایی با بویلر صنعتی)، استفاده از چیلر جذبی کمک می‌کند مصرف برق کاهش یابد. این سیستم بیشتر در پروژه‌های سبز و پایدار کاربرد دارد.
• چیلر سانتریفیوژ: دارای کمپرسور گریز از مرکز با توان بالا است. برای بیمارستان‌های بزرگ یا مجتمع‌های پزشکی، گزینه‌ای ایده‌آل محسوب می‌شود چون قابلیت تحمل بار متغیر را دارد.

الزامات فنی در طراحی چیلر مرکزی بیمارستانی

در طراحی چیلر مرکزی برای بیمارستان‌ها، رعایت استانداردهای بین‌المللی و ملی الزامی است تا علاوه بر عملکرد مطلوب، ایمنی بیماران و پرسنل نیز تضمین شود. مهم‌ترین این استانداردها عبارت‌اند از:

• ASHRAE 170: این استاندارد به‌طور خاص برای تهویه فضاهای درمانی تدوین شده و الزامات مربوط به کیفیت و فیلتراسیون هوا، نرخ تعویض هوا، و کنترل آلودگی را مشخص می‌کند. در محیط‌های بیمارستانی، تهویه مناسب نقش کلیدی در جلوگیری از گسترش عفونت‌ها دارد.
• HTM 03-01 (بریتانیا): راهنمای طراحی سیستم‌های HVAC در بیمارستان‌ها است که بر مواردی مانند کنترل دما، فشار مثبت و منفی، و جریان هوای دقیق در مناطق بحرانی مانند اتاق‌های عمل تأکید دارد.
• NFPA 99: این استاندارد ایمنی تجهیزات الکتریکی و مکانیکی در مراکز درمانی را پوشش می‌دهد و اطمینان حاصل می‌کند که عملکرد این تجهیزات خطری برای بیماران ایجاد نکند.
• مباحث ۱۴ و ۲۲ مقررات ملی ساختمان ایران: به ترتیب به طراحی تأسیسات مکانیکی و نگهداری صحیح آن‌ها در ساختمان‌ها، به‌ویژه مراکز درمانی، پرداخته‌اند.

رعایت این استانداردها در طراحی و اجرای چیلر مرکزی بیمارستانی نه‌تنها موجب افزایش بهره‌وری سیستم سرمایش می‌شود، بلکه سلامت و ایمنی محیط درمان را نیز تضمین می‌کند.

مشخصات فنی ضروری

یک چیلر مرکزی بیمارستانی باید دارای ویژگی‌های زیر باشد:

• Redundancy یا پشتیبانی دوگانه: در صورت خرابی یک چیلر، سیستم جایگزین فوراً وارد مدار شود. این ویژگی در بیمارستان حیاتی است چون نمی‌توان حتی برای چند دقیقه سرمایش را قطع کرد.
• قابلیت اتصال به BMS: سیستم مدیریت ساختمان، به اپراتورها امکان کنترل و مانیتورینگ کامل سیستم را می‌دهد.
• راندمان بالا: COP بیشتر از ۵ برای چیلر آب‌خنک به عنوان یک شاخص بهره‌وری انرژی در نظر گرفته می‌شود.
• سطح صدای پایین: صدای زیاد در فضاهای درمانی باعث استرس بیمار و اختلال در روند درمان می‌شود. لذا چیلرها باید صدای کمتر از ۷۵ دسی‌بل داشته باشند.
• کویل آنتی‌باکتریال و مقاوم در برابر خوردگی: این کویل‌ها باعث کاهش رشد قارچ و باکتری می‌شوند و عمر مفید چیلر را افزایش می‌دهند.

ملاحظات نصب و نگهداری چیلر در مراکز حساس

نصب چیلر مرکزی بیمارستانی باید به‌گونه‌ای انجام شود که در زمان بروز خرابی، سیستم پشتیبان سریعاً وارد مدار شود. استفاده از چیلرهای رزرو (Standby) و مسیرهای لوله‌کشی دوبلکس، در این طراحی ضروری است.

نکات مهم نصب:

• ایزوله‌سازی محل نصب: محل نصب چیلر باید از سایر بخش‌ها جدا باشد تا نوسانات حرارتی و صوتی بر عملکرد آن تأثیر نگذارد.
• تهویه مستقل: هوای تازه برای عملکرد بهتر و خنک‌سازی تجهیزات ضروری است.
• دسترسی سرویس: تمام اجزای چیلر باید به‌راحتی قابل دسترس باشند تا در صورت نیاز سریعاً سرویس یا تعویض شوند.
• کنترل ارتعاشات: با نصب لرزه‌گیرهای مناسب، می‌توان از انتقال ارتعاشات به ساختمان جلوگیری کرد که به بهبود سکون صوتی بیمارستان کمک می‌کند.

برنامه نگهداری:

• بررسی هفتگی: شامل چک کردن دمای خروجی، فشار کمپرسور و سطح روغن
• بازبینی ماهانه: تست سنسورها، کنترل سیستم‌های هشدار، بررسی لرزش
• سرویس فصلی: شستشوی کویل، بررسی گاز مبرد، تست عملکرد کامل سیستم

چالش‌ها و راهکارهای بهینه‌سازی عملکرد

چالش بار سرمایشی متغیر

در مراکز درمانی، بار سرمایشی در طول روز و شب متفاوت است. در ساعات پیک (صبح تا بعدازظهر)، مصرف به‌شدت بالا می‌رود. در شب، برخی بخش‌ها خاموش یا نیمه‌فعال هستند.

راهکارهای پیشنهادی:

• Free Cooling: استفاده از هوای سرد محیط برای سرمایش در فصول خنک، که باعث کاهش مصرف برق چیلر می‌شود.
• VFD (درایو فرکانس متغیر): نصب اینورتر برای کنترل سرعت کمپرسور باعث کاهش مصرف برق در ساعات کم‌بار می‌شود.
• Setpoint دمایی هوشمند: تعیین دمای هدف برای هر فضا براساس کاربری، که از اتلاف انرژی جلوگیری می‌کند.
• پایش انرژی (EMS): سیستم مدیریت انرژی به شما کمک می‌کند عملکرد سیستم را پایش کرده و در مصرف بهینه عمل کنید.

جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

چیلر مرکزی بیمارستانی، بخش مهمی از زیرساخت تأسیسات مکانیکی مراکز درمانی و آزمایشگاهی است. انتخاب درست نوع چیلر، رعایت الزامات استاندارد، نصب اصولی و نگهداری منظم، تضمین‌کننده عملکرد بهینه سیستم سرمایش خواهد بود.

با طراحی درست، نصب دقیق، و بهره‌برداری هوشمند، می‌توان عملکرد سیستم را پایدار، بهینه و ایمن نگه داشت. این امر نه‌تنها رفاه بیماران و پرسنل را افزایش می‌دهد، بلکه از بروز خطاهای حیاتی در مراکز درمانی جلوگیری می‌کند.