太陽能作為醫(yī)院建筑洗浴熱水系統(tǒng)的熱源存在一定的局限性。一是由于太陽能受季節(jié)、氣候影響較大，當遇陰雨天氣日照不充足時，不能滿足使用要求；二是受建筑布局及面積的影響，太陽能集熱板在病房樓屋頂上布置的數(shù)量有限，不能提供足夠的熱量。醫(yī)院建筑洗浴熱水用水量大，太陽能熱水系統(tǒng)需要與其他熱源系統(tǒng)聯(lián)合供應熱水。
以山東省某醫(yī)院為例，在冬季由熱電廠提供的熱水作為該院生活熱水系統(tǒng)的熱源，采用熱媒換熱系統(tǒng)為主、太陽能熱水系統(tǒng)為輔的制熱水方式，可為醫(yī)院生活熱水用水末端提供穩(wěn)定可靠的洗浴熱水。但是只在冬季才有熱電廠供應熱水，在夏季和過渡季節(jié)，僅靠太陽能系統(tǒng)在陰雨天氣仍不能滿足醫(yī)院對生活熱水的需要。于是，該院在夏季和過渡季節(jié)采用了太陽能熱水系統(tǒng)為主、空氣源熱泵熱水機組系統(tǒng)為輔的制熱水方式，減輕了熱水制備對于日趨緊張的燃料供應的依賴和節(jié)能減排壓力，降低了熱水制備的成本。
一、建筑概況
該院總建筑面積71219m2。主樓部分地上16層， 建筑面積為26151m2； 地下1 層， 建筑面積為1571m2；建筑高度為65.55m。裙房部分地上5層，建筑面積為34751m2；地下1 層，建筑面積為8746m2；建筑高度22.75m。
主樓各層功能布置如下：地下一層為空調機房、水泵房、變配電室、庫房（丁戊類）、高壓配電室、太平間；一層為出入院辦理、銀行、商店、鮮花超市、值班室、消防控制室等；二層為靜脈配置中心、病房藥房、辦公區(qū)等；三層為透析中心、辦公區(qū)等；四層為icu、凈化機房等；五至十六層為標準護理單元（48 床）。裙房主要為門診醫(yī)技部分。
二、熱水系統(tǒng)概況
熱水系統(tǒng)在冬季采用熱媒換熱系統(tǒng)為主、太陽能系統(tǒng)為輔的制熱水方式，熱媒為熱水，接自熱電廠的熱力管網，供水80℃，回水50℃，水- 水板式換熱器（立式）放置在地下室生活水泵房內。夏季和過渡季節(jié)采用太陽能系統(tǒng)為主、空氣源熱泵熱水系統(tǒng)為輔的制熱水方式。太陽能集熱器、空氣源熱泵熱水機組放置在主樓屋頂。室內洗浴熱水系統(tǒng)豎向分為3 個區(qū)：一區(qū)為十六層，由水箱間內的變頻機組供水；二區(qū)為十一層至十五層，三區(qū)為五至十層，二區(qū)、三區(qū)由熱水箱重力供水，熱水箱放在屋頂水箱間內，有效容積為32m3。
熱水設計溫度為55℃，熱水系統(tǒng)設計為干管、立管同程循環(huán)。病房洗浴熱水為定時供水，每次供水時間不小于2 小時，建議盡量在下午或晚上供水，以充分發(fā)揮太陽能的作用。
表1 各區(qū)熱水供水量及小時耗熱量。
該院選用3 臺bah-4600c 空氣源熱泵熱水機組，制熱量為173.2kw，制熱水量為4.6t/h；選用兩組m6-mfg 水-水板式換熱器（立式），換熱量為1585kw。
三、熱水系統(tǒng)工作原理
系統(tǒng)工作原理如圖1 所示。
在冬季，系統(tǒng)分三種運行工況：
工況一：太陽能熱水系統(tǒng)單獨工作。光照充足、太陽能集熱器的溫度大于儲水箱設定溫度5℃時運行此工況。
工況二：熱媒換熱器單獨工作（只要條件具備，太陽能熱水系統(tǒng)即優(yōu)先投入運行）。冬季遇陰雨天氣，太陽能集熱器溫度不能滿足要求時運行此工況。
工況三：太陽能熱水系統(tǒng)與熱媒換熱器聯(lián)合工作。
水箱熱水設定溫度為55℃。機組每隔30 分鐘檢測水箱溫度一次，如果比設定值低8℃，熱媒換熱器系統(tǒng)循環(huán)泵自動啟動，同時停止太陽能系統(tǒng)循環(huán)泵，待水溫達到設定溫度，系統(tǒng)即自動關閉；當集熱器溫度大于水箱設定值2℃時停止熱媒換熱器系統(tǒng)，啟動太陽能系統(tǒng)；在光照條件下，當集熱器溫度大于儲水箱溫度5℃時，啟動太陽能熱水系統(tǒng)循環(huán)泵，當集熱器與儲水箱水溫溫差小于2℃時，太陽能熱水系統(tǒng)循環(huán)泵停止工作。
夏季和過渡季節(jié)系統(tǒng)分三種運行工況：
工況一：太陽能熱水系統(tǒng)單獨工作。光照充足、太陽能集熱器的溫度大于儲水箱設定溫度5℃時運行此工況。
工況二：空氣源熱泵熱水機組單獨工作（只要條件具備，太陽能熱水系統(tǒng)即優(yōu)先投入運行）。遇陰雨天氣，太陽能集熱器溫度不能滿足要求時運行此工況。
工況三：太陽能熱水系統(tǒng)與空氣源熱泵熱水機組聯(lián)合工作。
水箱熱水設定溫度為55℃。機組每隔30 分鐘檢測水箱溫度一次，比設定值低8℃，空氣源熱泵熱水機組自動啟動，同時停止太陽能熱水系統(tǒng)循環(huán)泵，待水溫達到設定溫度，系統(tǒng)即自動關閉；當集熱器溫度大于水箱設定值2℃時停止空氣源熱泵熱水機組系統(tǒng)，啟動太陽能熱水系統(tǒng)；在光照條件下，當集熱器溫度大于儲水箱溫度5℃時，啟動太陽能熱水系統(tǒng)循環(huán)泵；當集熱器與儲水箱水溫溫差小于2℃時，太陽能熱水系統(tǒng)循環(huán)泵停止工作。
當熱水系統(tǒng)回水端溫度≤ 50℃時啟動熱水系統(tǒng)循環(huán)泵，當溫度等于55℃時停泵，定時供熱水系統(tǒng)在設定的工作時間外不啟動，以節(jié)約能量。熱水的制備以太陽能熱水系統(tǒng)為主，充分節(jié)約能源。
補水控制：當水箱水位低于最低水位時，補水電磁閥開啟，向水箱補水；當水位達到高水位時，補水電磁閥關閉，停止補水。
四、經濟性比較
以每噸水從15℃加熱到55℃需167200kj 熱量為例，電價取1元/度，對各種熱水加熱設備的運行成本進行對比，如圖2 所示。
圖中數(shù)據(jù)顯示出空氣源熱泵熱水機組的運行具有明顯的經濟性。另外，在夏季和過渡季節(jié)，太陽能熱水系統(tǒng)和空氣源熱泵熱水機組的運行效率均比較高；在冬季，當太陽能熱水系統(tǒng)不能滿足使用要求時，有熱電廠的熱水做熱源，使得熱水系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠運行。雖然在初期熱水設備的投資較大，但能夠節(jié)約熱水系統(tǒng)常規(guī)的能源消耗，從而帶來可觀的經濟和環(huán)境效益。
五、結束語
太陽能熱水系統(tǒng)已廣泛應用于醫(yī)院建筑洗浴熱水供應，其組合熱源的選擇根據(jù)院區(qū)可利用資源的情況不同有多種形式。將太陽能系統(tǒng)與能效比較高的熱源結合起來，有利于保證熱水系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地運行，滿足醫(yī)院洗浴熱水的需求，充分節(jié)約能源，保護環(huán)境。