همانطور که میدانید، بیمارستان‌ها مراکز حیاتی هستند. از این رو موتورخانه بیمارستان نیز اهمیت فراوان دارند. به بیان دیگر،موتورخانه بیمارستان قلب و ارگان اصلی یک بیمارستان است. حال که به اهمیت این تأسیسات پرداخته شد، ممکن است این سوال مطرح شود: وظیفۀ موتورخانه چیست؟ موتورخانه وظیفه مدیریت عملکرد سیستم‌های گرمایشی، سرمایشی، تهویه مطبوع و تأمین آب گرم مصرفی را به عهده دارد. این موضوع تأثیر مستقیمی را بر آسایش بیماران و کارکنان و کیفیت خدمات درمانی می‌گذارد. به همین دلیل است که طراحی دقیق و همچنین رعایت استاندارد‌های کیفی در موتورخانه بیمارستان الزامی است.
آشنایی با اجزای موتورخانه بیمارستان
موتورخانه بیمارستان به عنوان قلب تأسیسات گرمایشی، سرمایشی و تهویه مطبوع، وظیفۀ تأمین انرژی و ایجاد فضایی راحت را در محیط‌های بیمارستانی دارد. اجزای موتورخانه بیمارستان معمولاً شامل این موارد است: بویلرهای آب گرم و بخار، پمپها، شبکه لوله‌کشی، مبدل‌های حرارتی، منابع سوخت، مخازن انبساط، چیلرها، کنترلرها و تجهیزات اتوماسیون.
بویلر (دیگ) بخار و آب گرم
بخار و آب گرم نقش مهمی برای تمامی فعالیت‌های بهداشتی و فرایند‌های درمانی بیمارستان دارند. برای تولید بخار و آب گرم، باید ابزاری وجود داشته باشد که بتواند گرمای مورد نیاز را فراهم آورد. به همین منظور از بویلرهای بخار و آب گرم که یکی از مهم ترین اجزای موتورخانه بیمارستان است برای تامین آب گرم یا بخار استفاده می‌شود. گرمایش آب داخل بویلرها و تبدیل آن به آب گرم یا بخار به وسیله مشعل انجام می‌شود. مشعل صنعتی سوخت‌های مختلفی نظیر گاز طبیعی، گازوئیل و … را با نسبت مناسب با هوا ترکیب می‌کند. سپس فرایند احتراق صورت گرفته و شعله تشکیل می‌شود.
در فرایند احتراق، انرژی حرارتی سوخت آزاد شده و گرما تولید می‌شود. در بویلرها با استفاده از گرمای تولید شده، بخار یا آب گرم تولید می‌شود. اهمیت بویلر و مشعل صنعتی، به گونه‌ای است که داشتن یک پکیج (مجموعه بویلر و مشعل) رزرو در موتورخانه بیمارستان، بسیار ضروری است. در ادامه به مهم‌ترین وظایف بویلر پرداخته شده است:
1- تأمین گرمای ساختمان: یکی از کاربردهای بویلر آب گرم در بیمارستان‌ها، گرمایش فضای داخلی ساختمان است. آب گرم تولید شده توسط بویلر آب گرم از طریق لوله‌کشی به هواسازها یا فن‌کویل‌ها در سراسر ساختمان منتقل می‌شود. آب گرم داخل هوسازها یا فن‌کویل‌ها جریان می‌یابد و گرمای خود را به هوای اطراف منتقل می‌کند. این فرآیند باعث افزایش دمای هوای داخلی و تامین گرمایش ساختمان می‌شود.
2- تامین آب گرم برای سیستم‌های تهویه مطبوع : حفظ دمای مناسب در فضای داخل بیمارستان‌ها حائز اهمیت است. برای تنظیم دمای مطلوب برای فضای داخلی بیمارستان‌ها، از سیستم های تهویه مطبوع مثل هواساز استفاده می‌شود. آب گرم تولید شده توسط بویلر، از طریق سیستم لوله کشی وارد کویل هواساز می‌شود. هوا از روی کویل هواساز عبور کرده تا دمای آن به دمای مطلوب برای آسایش افراد در فضای بیمارستان برسد.
3- ضدعفونی کردن: تجهیزات و ابزار پزشکی به خصوص آن‌هایی که در جراحی‌ها استفاده می‌شوند، باید قبل از استفاده استریل شوند. بخار تولید شده توسط بویلر به یک دستگاه ضدعفونی کننده به نام اتوکلاو (autoclave) پمپاژ می‌شود. این دستگاه معمولاً در آزمایشگاه‌ها یا محل‌های جراحی قرار دارد. بخار داغ سطوح را از هر گونه میکروارگانیسم مضر پاک می‌کند. همچنین در مقایسه با مواد شیمیایی روش ایمن‌تری است.
4- تأمین آب گرم بهداشتی و درمانی: نیاز مستمر به آب گرم در بیمارستان از جمله فاکتورهایی است که مد نظر قرار می‌گیرد. از این رو بویلر آب گرم انتخاب مناسبی برای تامین آب گرم بهداشتی و درمانی موردنیاز بیمارستان‌ها است
5- رخت شویی: در اتاق رخت شویی به صورت روزانه، حجم عظیمی از روپوش‌ها، ملحفه‌ها و حوله‌های مورد استفادۀ بیماران شسته می‌شود. بویلر آب گرم و بخار، باید آب گرم یا بخار مورد نیاز برای شست وشو لباس ، ملحفه و… را تامین کند. معمول است که اتاق رخت شویی بیمارستان، بویلر مخصوص خود را داشته باشد و همین مسأله بر اهمیت استفاده از دیگ های آب گرم و بخار تأکید می‌کند.
6- آشپزخانه: پخت و پز در بیمارستان از جمله مواردی است که مورد توجه است. کارکنان آشپزخانه موظف‌اند برای بیماران، بازدید کنندگان و همین‌طور سایر کارکنان بیمارستان غذا مهیا کنند. آماده سازی این مقدار غذا طبیعتاً به مقدار زیادی آب گرم وابسته است.
شبکه لوله‌کشی
این شبکه شامل لوله‌های آب، بخار، گازو فاضلاب است. شبکه لوله‌کشی در موتورخانه بیمارستان به منظور تأمین آب آشامیدنی، آب گرم سیستم‌های گرمایشی و همچنین تخلیه فاضلاب طراحی می‌شود.
مبدل‌های حرارتی
یکی از اجزاء مهم در موتورخانه بیمارستان، مبدل‌های حرارتی هستند. وظیفۀ مبدل حرارتی انتقال گرما بین دو محیط است (مانند آب و هوا). مبدل‌های حرارتی در موتورخانه بیمارستان نقش مهمی در تبادل حرارت بین سیالات مختلف دارند. این تجهیزات برای بهینه‌سازی مصرف انرژی و افزایش کارایی سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی استفاده می‌شوند. لازم به ذکر است که مدیریت و نگهداری منظم این مبدل‌ها برای اطمینان از عملکرد بهینۀ آن‌ها بسیار ضروری است.
پمپها
وظیفه پمپ در موتورخانه بیمارستان انتقال و گردش سیالات (مانند آب گرم و آب سرد) در سیستم‌های گرمایشی، سرمایشی و تأمین آب گرم مصرفی است. پمپها با ایجاد فشار لازم، آب گرم تولید شده توسط بویلرها را به هواسازها، فن‌کویل‌ها یا قسمت های دیگر بیمارستان منتقل می‌کنند. همچنین در سیستم‌های سرمایشی، پمپها آب سرد تولید شده توسط چیلر را به سیستم‌های تهویه مطبوع منتقل می‌کنند. به این ترتیب، پمپها نقشی اساسی در بهینه‌سازی عملکرد موتورخانه و توزیع مؤثر گرما و سرما در بخش‌های مختلف بیمارستان ایفا می‌کنند و به حفظ شرایط محیطی مناسب برای بیماران و پرسنل کمک می‌کنند.
منابع سوخت
مشعل‌های صنعتی در بویلرها از منابع سوختی مختلفی برای تولید حرارت استفاده می‌کنند. لازم به ذکر است که مشعل صنعتی دوگانه‌سوز می‌تواند انتخاب مناسب‌تری برای موتورخانه بیمارستان باشد. در این صورت محدود بودن یک منبع سوخت، منجر به اختلال در عملکرد موتورخانه نخواهد شد و سوخت دیگری جایگزین آن می‌شود. مشعل‌های دوگانه سوز سری رادمن در همۀ رده‌های ظرفیتی، انتخاب هوشمندانه‌ای برای بویلرها در موتورخانه بیمارستان هستند.
انتخاب منابع سوخت در موتورخانۀ معمولاً بر اساس نوع سیستم‌های انرژی و نیازهای خاص بیمارستان است. در ادامه به برخی از منابع سوخت رایج اشاره شده است:
1- گاز طبیعی: این نوع سوخت به عنوان سوخت رایج و اقتصادی برای مشعل‌های مورد استفاده در بویلرهای آب گرم و بخار استفاده می‌شود. گاز طبیعی از آلودگی بیش از حد هوا جلوگیری می‌کند و کاهش هزینه‌های عملیاتی را به همراه دارد.
2- گازوئیل: سوخت متدوال دیگری است که برای بویلرهای آب گرم و بخار استفاده می‌شود، گازوئیل است. این سوخت در مقایسه با گاز طبیعی آلودگی بیشتری تولید می‌کند. عموماً در مناطقی که دسترسی به گاز طبیعی محدود است، از گازوئیل استفاده می‌شود و نیاز به ذخیره‌سازی و نگهداری دارد.
3- برق: بویلرهای الکتریکی نیز در برخی بیمارستان‌ها به کار می‌روند. به دلیل استفاده از برق به جای سوخت‌های فسیلی، بویلرهای برقی به طور قابل توجهی باعث کاهش انتشار آلاینده‌ها و گازهای گلخانه‌ای می‌شوند. البته این نوع بویلرها معمولاً برای مصارف محدود استفاده می‌شوند، زیرا هزینه برق بالایی دارند.
مخازن انبساط
یکی از اجزای کلیدی در سیستم‌های تأسیساتی موتورخانه بیمارستان، مخازن انبساط هستند. منبع انبساط در موتورخانه وظیفه مهمی در مدیریت فشار آب در سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی ایفا می‌کند. این منبع به طور خاص برای جبران انبساط آب ناشی از تغییر دما طراحی شده است. در واقع با افزایش دما، حجم آب به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. در صورت عدم وجود فضای کافی برای این افزایش حجم، فشار داخلی سیستم به طور چشمگیری افزایش می‌یابد. این امر می‌تواند منجر به آسیب به بویلر، لوله‌ها و سایر تجهیزات مرتبط شود.
مخزن انبساط با فراهم آوردن فضایی مناسب برای جذب آب اضافی ناشی از انبساط حرارتی، به آب اجازه می‌دهد تا به راحتی منبسط شود. این مکانیزم به طور مؤثر از افزایش فشار بیش از حد در سیستم جلوگیری کرده و ایمنی و کارایی سیستم گرمایشی یا سرمایشی را تضمین می‌کند.
یکی دیگر از وظایف منبع انبساط، تأمین آب اضافی است؛ به این معنا که در مواقعی که نیاز به افزایش حجم آب در سیستم احساس می‌شود، منبع انبساط می‌تواند آب اضافی را به سیستم بازگرداند. این عملکرد اطمینان حاصل می‌کند که مقدار مناسبی از آب در گردش وجود داشته باشد و به حفظ تعادل هیدرولیکی سیستم کمک می‌کند.این مخازن عموماً نزدیک به بویلرها و پمپها نصب می‌شوند تا علاوه بر کاهش طول لوله‌کشی، کارایی سیستم را به حداکثر برسانند.
چیلر
یکی دیگر از تجهیزات موجود در موتورخانه بیمارستان چیلر است که برای تولید و تأمین آب سرد به منظور خنک‌سازی محیط داخلی ساختمان‌ها، کارخانه‌ها و بیمارستان‌ها استفاده می‌شود. این دستگاه به طور عمده در سیستم‌های تهویه مطبوع مرکزی به کار می‌رود و نقش حیاتی در حفظ دما و رطوبت موردنیاز فضاهای بزرگ دارد. عملکرد چیلر بر مبنای سیکل تبرید ترمودینامیکی است.
در ابتدا، مبرد در اواپراتور با جذب گرما از آب ، تبخیر شده و به گاز تبدیل می‌شود. سپس، این گاز به کمپرسور منتقل می‌شود که آن را فشرده و دما و فشار آن را افزایش می‌دهد. گاز داغ و فشرده به کندانسور می‌رود و در آنجا گرما را به محیط خارج منتقل کرده و به مایع تبدیل می‌شود. پس از آن، مایع مبرد از طریق شیر انبساط عبور کرده و فشار و دمای آن کاهش می‌یابد. این مبرد سرد دوباره به اواپراتور برمی‌گردد و فرآیند تکرار می‌شود. از جمله کاربردهای چیلر در بیمارستان:
1 – خنک‌سازی محیط بیمارستان با کمک چیلر: یکی از مهم‌ترین و مؤثرترین روش‌ها برای ایجاد شرایط مناسب دما و رطوبت در فضاهای درمانی است. چیلر به‌عنوان منبع تولید آب سرد عمل می‌کند و آب سرد را به دستگاه‌های هواساز منتقل می‌کند. دستگاه هواساز با این آب سرد تولید شده توسط چیلر، هوای داخلی بیمارستان را خنک کرده و به فضاهای مختلف از جمله اتاق بیماران، اتاق عمل و بخش‌های مراقبت ویژه، توزیع می‌کند.
2 -خنک‌سازی دستگاه‌های پیشرفته پزشکی: دستگاه‌های پزشکی مانند MRI، اسکنرهای PET و CT، و همچنین دستگاه‌های اشعه ایکس، شتاب‌دهنده‌های خطی و لیزرها در حین عملکرد خود مقدار زیادی گرما تولید می‌کنند. برای حفظ کارایی و عملکرد صحیح این دستگاه‌ها، نیاز به خنک‌سازی مستمر و مؤثر وجود دارد، که این وظیفه به عهده چیلرها است. چیلرها با تأمین آب سرد، به این تجهیزات کمک می‌کنند تا در دمای بهینه عمل کنند و از آسیب‌دیدگی ناشی از گرمای بیش از حد جلوگیری کنند.
کنترلر و تجهیزات اتوماسیون
کنترلرها در موتورخانه بیمارستان، نقش بسیار مهمی را در بهینه‌سازی عملکرد سیستم‌های گرمایشی، سرمایشی و تهویه مطبوع ایفا می‌کنند. این کنترلرها به‌عنوان بخشی از سیستم مدیریت ساختمان (BMS) عمل می‌کنند و امکان یکپارچه‌سازی و کنترل هوشمند تمامی تجهیزات را فراهم می‌آورند.
کنترلرهای موتورخانه بیمارستان می‌توانند شامل کنترلرهای منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC) باشند که وظیفه کنترل فرآیندهای پیچیده و مدیریت تجهیزات مختلف مانند بویلرها و چیلرها را بر عهده دارند.
این کنترلرها بهبود کارایی انرژی، کاهش هزینه‌ها و حفظ شرایط مطلوب محیطی برای بیماران و کارکنان بیمارستان را تسهیل می‌کنند. همچنین، قابلیت‌های مانیتورینگ و آلارم در کنترلرها به مدیران و تکنسین‌ها کمک می‌کند تا به‌سرعت به مشکلات پاسخ دهند و از آسیب به تجهیزات جلوگیری کنند. در مجموع، کنترلرها به بهینه‌سازی عملکرد موتورخانه و افزایش راحتی در محیط بیمارستان کمک می‌کنند.
موتورخانه بیمارستان؛ تضمین عملکرد پایدار و ایمن
موتورخانه بیمارستان به‌عنوان قلب سیستم‌های تأسیساتی و انرژی، نقش حیاتی در حفظ شرایط مناسب برای بیماران و پرسنل ایفا می‌کند. این تأسیسات با فراهم کردن گرمایش، سرمایش، تهویه مطبوع و تأمین آب گرم مصرفی، به بهبود کیفیت خدمات درمانی کمک می‌کنند. با توجه به پیشرفت‌های تکنولوژیکی و نیازهای روزافزون بیمارستان‌ها، استفاده از سیستم‌های مدیریت ساختمان (BMS) و کنترلرهای هوشمند، امکان بهینه‌سازی عملکرد و کاهش مصرف انرژی را فراهم می‌آورد.
همچنین، توجه به انتخاب مناسب منابع سوختی و تجهیزات کارآمد در موتورخانه‌ها می‌تواند به کاهش اثرات زیست‌محیطی و هزینه‌های عملیاتی کمک کند. در نهایت، مدیریت مؤثر و نگهداری بهینه موتورخانه‌ها نه‌تنها به افزایش راحتی و سلامت بیماران و پرسنل کمک می‌کند، بلکه به ارتقاء کیفیت کلی خدمات درمانی و بهبود عملکرد بیمارستان‌ها منجر می‌شود.
