恒星節(jié)能設(shè)計(jì)參賽作品

1、東莞市金花子酒店中央空調(diào)系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)方案A個(gè)人資料設(shè)計(jì)人：姓名：張有龍 單位：東莞市柏誠機(jī)電工程有限公司 第 13 頁 共 13 頁B技術(shù)資料摘要：通過對東莞市金花子酒店中央空調(diào)系統(tǒng)、生活熱水系統(tǒng)整個(gè)項(xiàng)目的了解，分析了該酒店中央空調(diào)系統(tǒng)及生活熱水系統(tǒng)的使用需求，特做了一套節(jié)能方案并分析其經(jīng)濟(jì)性。關(guān)鍵詞：酒店大廈 空調(diào)系統(tǒng) 空調(diào)負(fù)荷 生活熱水 節(jié)能一 、引言 在能源總消耗中，建筑能耗占很大比例，特別是空調(diào)及生活熱水，占據(jù)了建筑能耗的絕大部分隨著時(shí)代的進(jìn)步，節(jié)能與環(huán)保意識已深入人心。如何科學(xué)而有效地循環(huán)利用自然能源，是我們目前共同面臨的新課題?？照{(diào)制冷機(jī)組在制冷工況運(yùn)行下，要向大自然排放

2、大量的冷凝熱，通常冷凝熱可達(dá)制冷量的1.15-1.3倍，大量的冷凝熱排放入大氣中，不僅造成熱能源的浪費(fèi)，而且這些熱量的散發(fā)不僅使周圍環(huán)境溫度升高，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。針對這種情況，廣州恒星冷凍機(jī)械制造有限公司利用節(jié)能新技術(shù)，經(jīng)長期研究及實(shí)驗(yàn)，并開發(fā)出“宏星” 熱回收水冷螺桿式冷水機(jī)組和全熱回收風(fēng)冷冷水機(jī)組。使制冷機(jī)組在制冷的同時(shí)回收冷凝熱量用于生活及工業(yè)熱水，而且全熱回收風(fēng)冷冷（熱）水機(jī)組可以在冬季既可以單獨(dú)供暖，又可以產(chǎn)生生活熱水一機(jī)兩用。所以對本大廈空調(diào)及生活熱水節(jié)能潛力挖掘出來，降低能耗，是我們設(shè)計(jì)此方案的目的。工程概況：東莞市金花子酒店位于東莞市鳳崗鎮(zhèn)，是一個(gè)四星級酒店。該酒店大廈建筑

3、面積為21000，地上建筑16層和地下一層，設(shè)計(jì)要求：夏季為酒店大廈提供中央空調(diào)供冷，冬季為酒店桑拿房、桑拿大廳提供空調(diào)供暖，以及全年為以下房間提供生活熱水：名 稱單位面積數(shù) 量總 面 積要 求客房30/間1003000中央空調(diào)系統(tǒng)+生活熱水系統(tǒng)桑拿房30/間481440中央空調(diào)系統(tǒng)+生活熱水系統(tǒng)桑拿大廳人100350中央空調(diào)系統(tǒng)+生活熱水系統(tǒng)桑拿池20生活熱水系統(tǒng)中餐廳20/間30600中央空調(diào)系統(tǒng)中餐包間20/間25500中央空調(diào)系統(tǒng)KTV房30/間521560中央空調(diào)系統(tǒng)+生活熱水系統(tǒng)大堂10001000中央空調(diào)系統(tǒng)大中餐廳8001800中央空調(diào)系統(tǒng)+生活熱水系統(tǒng)西餐廳200200中央空

4、調(diào)系統(tǒng)辦公室550960中央空調(diào)系統(tǒng)二 、設(shè)計(jì)依據(jù)：1、 采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ19-87）；2、 建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50015-2003）；3、 客戶要求等。三 、 空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)夏季室外 大氣壓力100.45Kpa 風(fēng)速1.8m/s 干球溫度33.5 濕球溫度27.7夏季室內(nèi) 客房 25± 相對濕度6080桑拿房 25± 相對濕度6080KTV房 25± 相對濕度6080 大堂 26± 相對濕度6080 西餐廳 25± 相對濕度6080中餐廳 25± 相對濕度6080辦公室 25± 相對濕度6080 冬

5、季室外 大氣壓力101.76Kpa 風(fēng)速3m/s 干球溫度8 相對濕度72 冬季室內(nèi) 20± 相對濕度5070四 、生活熱水用量和熱負(fù)荷計(jì)算熱水用量的計(jì)算，用下面給出簡單的估算熱水用量表：熱水用量估算表：序號建筑物名稱單位熱水用量(kg)1集體宿舍每人每日452普通旅館、招待所每床每日1003賓館客房每床每日1504公共浴室每顧客每次1005理發(fā)室每顧客每次106洗衣房每公斤干衣307營業(yè)食堂單位食堂每顧客每次每顧客每次858桑拿每顧客每次60根據(jù)上表和客戶設(shè)計(jì)用水點(diǎn)參數(shù)，如用水人數(shù)、洗衣量即可估算出客戶每天熱水用量(kg)。熱負(fù)荷的計(jì)算。熱負(fù)荷的計(jì)算請按下面公式：熱負(fù)荷熱水用量&#

6、215;（設(shè)計(jì)熱水溫度-計(jì)算冷水溫度）×水的比熱（1）×安全系數(shù)÷設(shè)備每天運(yùn)行時(shí)間上述公式中，設(shè)計(jì)熱水溫度取5060，一般取50。計(jì)算冷水溫度全國各地各不同，下面將全國各地設(shè)計(jì)冷水溫度列表如下：分區(qū)地 區(qū)地面水溫度地下水溫度第一分區(qū)黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古的全部，遼寧的大部分，河北、山西、陜西偏北部分、寧夏偏東部分4610第二分區(qū)北京、天津、山東全部，河北、山西的大部分，河南北部，甘肅、寧夏、遼寧的南部，青海偏東和江蘇偏北的一小部分41015第三分區(qū)上海、浙江全部，江西、安徽、江蘇的大部分，福建北部，湖南、湖北東部、河南南部51520第四分區(qū)廣東、臺灣全部，廣西大部分

7、，福建、云南的南部101520第五分區(qū)貴州全部，四川、云南的大部分，湖南、湖北的西部，山西和甘肅秦嶺以南地區(qū)，廣西偏北的一小部分71520上述公式中，安全系數(shù)取1.10，設(shè)備每天運(yùn)行時(shí)間取12-20小時(shí)（按冬天工況）。如果熱水設(shè)備用來維持游泳池或熱水池溫度，在這種情況下則需要進(jìn)行游泳池或熱水池?zé)嶝?fù)荷計(jì)算，計(jì)算公式如下：總熱負(fù)荷(kcal/h)游泳池池水每天自然溫度降損失的熱量+補(bǔ)充水加熱所需的熱量游泳池池水每天自然溫度降損失的熱量(kcal/h)體積(M3)×1000×自然溫降()×比熱(1)/24補(bǔ)充水加熱所需的熱量(kcal/h)補(bǔ)水量(kg)×（池

8、水溫度-計(jì)算冷水溫度）×比熱(1)/24自然溫降取值：室內(nèi)游泳池：夏季0.10.5；冬季12.5露天游泳池：夏季0.21.0；冬季1.53.5游泳池池水每天自然溫度降損失的熱量(kcal/h)也可以按下表估算：游泳池每M2水面平均熱損失估算表(上為KJ/h，下為kcal/h)氣溫5101520252627282930露天游泳池452210824187100038529223433820293170028476802721650259662024705902302550室內(nèi)游泳池234556021775202010480184244015073601465350138233013403

9、2012563001172280注：表中數(shù)據(jù)按下條件計(jì)算：水溫27；空氣相對濕度50；室內(nèi)風(fēng)速0.5m/s，室外風(fēng)速1.8m/s游泳池每天補(bǔ)水量為池容積的百分比，見下表：游泳池每天補(bǔ)水量占池容積的百分比游泳池類比比賽池訓(xùn)練池跳水池室內(nèi)公共池露天公共池兒童池幼兒池水球池游泳跳水合建池補(bǔ)充水量（）35353551051010151555五 、生活熱水使用量計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范及貴酒店提供的數(shù)據(jù)，酒店共有桑拿房44間，客房100間。熱水使用量：桑拿房按60L/人.次，每次2人，每天5次共10人次計(jì)；客房為雙人房，按120L/人.天計(jì)；桑拿大廳按60L/人.次，每天按5次計(jì)；中餐廳顧客用水按每人次8L/

10、人次；夜總會按5L/人.次算；桑拿池，水深按1米，每平方水面熱量按480kcal/h,每天補(bǔ)充水量按10%計(jì)，補(bǔ)充水溫差按35計(jì)，則桑拿房、桑拿大廳、客房、中餐廳、夜總會、桑拿池?zé)崴昧糠謩e為：桑拿房：44×60×1026400 L桑拿大廳：100×60×530000 L客 房：100×120×224000 L中餐廳：528×84224 L夜總會：800×54000L桑拿池：維持水池溫度所需熱水480×20×24/35/16583L 每天補(bǔ)充熱水量20×1000×10%200

11、0L桑拿池總每天熱水用量為：658320008583L由以上計(jì)算可知，酒店每天熱水使用總量約為：26400300002400042244000858397207 L六、 空調(diào)熱負(fù)荷計(jì)算 本方案根據(jù)以上設(shè)計(jì)范圍與設(shè)計(jì)參數(shù)，所需要的空調(diào)冷負(fù)荷為：客房、桑拿房空調(diào)面積約4440，按冷負(fù)荷指標(biāo)180w/計(jì)算，空調(diào)冷荷約799.2kw；中餐廳、中餐包間空調(diào)面積約1900，按冷負(fù)荷指標(biāo)400w/計(jì)算，空調(diào)冷荷約760kw；KTV房空調(diào)面積約1560，按冷負(fù)荷指標(biāo)350w/計(jì)算，空調(diào)冷荷約546kw；大堂空調(diào)面積約1000，按冷負(fù)荷指標(biāo)230w/計(jì)算，空調(diào)冷荷約230kw；西餐廳空調(diào)面積約200，按冷負(fù)荷指

12、標(biāo)310w/計(jì)算，空調(diào)冷荷約62kw；辦公室空調(diào)面積約550，按冷負(fù)荷指標(biāo)180w/計(jì)算，空調(diào)冷荷約99kw；以上計(jì)算得總冷負(fù)荷2496.2kw。七、 設(shè)計(jì)思路 根據(jù)以上計(jì)算的負(fù)荷以及酒店運(yùn)行特點(diǎn)，我們選用廣州恒星冷凍機(jī)械制造有限公司開發(fā)生產(chǎn)的“宏星” 熱水冷熱回收螺桿式冷水機(jī)組和全熱回收風(fēng)冷螺桿式冷熱水機(jī)組，機(jī)組在春秋季節(jié)負(fù)荷比較小的時(shí)候，先開啟一臺熱回收水冷螺桿式冷水機(jī)組，這樣既能滿足空調(diào)環(huán)境需求又有生活熱水；初夏負(fù)荷稍大一點(diǎn)的時(shí)候，再開啟另外一臺熱回收水冷螺桿式冷水機(jī)組，這樣既能滿足這個(gè)時(shí)間段空調(diào)環(huán)境需要又能滿足生活熱水的需求；在夏季空調(diào)熱負(fù)荷最大的時(shí)候再開啟全熱回收風(fēng)冷冷熱水機(jī)組滿足整

13、個(gè)大廈空調(diào)和生活熱水的需求；在深秋季節(jié)和冬季最冷的時(shí)候熱回收水冷螺桿式冷水機(jī)組停止運(yùn)行，這時(shí)開啟全熱回收風(fēng)冷冷熱水機(jī)組滿足大廈桑拿房、桑拿大廳空調(diào)供暖需求，同時(shí)也能夠滿足整個(gè)酒店大廈生活熱水的需求。這樣在不同時(shí)間段開啟不同型號的機(jī)器運(yùn)行，在主機(jī)運(yùn)行的時(shí)間段就會節(jié)省一筆很大的電費(fèi)，由以上可以看出整個(gè)方案是一個(gè)比較節(jié)能的案例。八、 熱回收水冷螺桿式冷水機(jī)組及全熱回收風(fēng)冷螺桿冷（熱）水機(jī)組選型1、本方案根據(jù)以上設(shè)計(jì)范圍與設(shè)計(jì)參數(shù)及甲方的要求，所需要的空調(diào)冷負(fù)荷為約720RT，冬季局部供暖，桑拿房共44間，每間30，按空調(diào)熱負(fù)荷30W/計(jì)算，空調(diào)熱負(fù)荷為39600w ,桑拿大廳面積350，按空調(diào)熱負(fù)荷

14、55 W/計(jì)算，空調(diào)熱負(fù)荷為19250w.以上計(jì)算得總空調(diào)熱負(fù)荷58850w。冬季空調(diào)供暖每天運(yùn)行24小時(shí)，則每天空調(diào)供暖所需的熱量為：58850×24×0.861214664kcal2、由于冬季無需供冷，所以熱回收水冷螺桿式冷水機(jī)組不工作。全部的熱水由全熱回收風(fēng)冷螺桿式冷（熱）水機(jī)組制熱來提供熱水。所以全熱回收風(fēng)冷螺桿式冷（熱）水機(jī)組的選型按冬季進(jìn)行選取,根據(jù)以上可知，酒店生活熱水用量共為97207L，冬季，自來水溫度按15計(jì)，生活熱水溫度50，則每天生活熱水所需熱量為：QA×（t1t2）×C×1.1A：每天所需的熱水量，LQ：熱水所需熱量，

15、kcalt1：熱水溫度，t2：自來水溫度，C：水的比熱，kcal/kg.1.1：熱水熱量損失系數(shù)QA×（t1t2）×C97207×（5015）×1×1.13742470kcal每天空調(diào)供暖及生活熱水所需總熱量為：121466437424704957134kcal 3、現(xiàn)選用一臺全熱回收風(fēng)冷螺桿式冷（熱）水機(jī)組，現(xiàn)假定機(jī)組每天全負(fù)荷運(yùn)行8小時(shí)，則全熱回收風(fēng)冷螺桿冷（熱）水機(jī)組的制熱功率為4957134/8619642kcal720.6KW 因此，冬季采用1臺廣州恒星冷凍機(jī)械制造有限公司生產(chǎn)的“宏星”牌全熱回收風(fēng)冷螺桿式冷（熱）水機(jī)組40STE70

16、0AHDB（制冷量699.4kw，制冷輸入功率184.5kw，制熱量為741.4kw, 制熱輸入功率174.1kw,熱回收量為421056kcal）。 夏季由于全熱回收風(fēng)冷熱螺桿冷（熱）水機(jī)組轉(zhuǎn)成制冷狀態(tài)，此時(shí)全熱回收風(fēng)冷螺桿式冷（熱）水機(jī)組制冷量為741.4 kw,夏季空調(diào)總冷負(fù)荷為720RT，此時(shí)還需制冷量為720×3.516741.4=1790.12kw.因此，另外選用1臺廣州恒星冷凍機(jī)械制造有限公司生產(chǎn)的“宏星”牌型號為：40STD1280WSB的熱回收水冷螺桿式冷水機(jī)組（制冷量為1280kw，熱回收量為330200kcal）和1臺型號為40STD600WSB熱回收水冷螺桿式

17、冷水機(jī)組（制冷量為602kw，熱回收量為155300kcal）。夏季機(jī)組總制冷量為741.412806022623.4kw746RT,滿足空調(diào)總冷負(fù)荷720RT的要求。 “宏星”牌熱回收螺桿式冷水機(jī)組性能特點(diǎn)：1） 壓縮機(jī)采用臺灣“漢鐘”5：6超高效節(jié)能螺桿式壓縮機(jī)，比一般壓縮機(jī)效能高出2030，已獲得ISO9001國際質(zhì)量體系認(rèn)證及歐美多國專利；2） 每臺機(jī)組都選擇熱回收機(jī)組，在制冷的同時(shí)進(jìn)行熱回收，夏季免費(fèi)提供熱水，大大節(jié)約制造熱水能耗。3） 熱回收水冷螺桿冷水機(jī)組每臺機(jī)組各為獨(dú)立系統(tǒng)，全熱回收風(fēng)冷螺桿式冷（熱）水機(jī)組有兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，3臺機(jī)組可根據(jù)負(fù)荷控制開啟各系統(tǒng)，節(jié)約能量，每個(gè)系統(tǒng)輪流

18、保養(yǎng)，互不影響；在每臺機(jī)組輪流進(jìn)行熱回收的同時(shí)，又可避開如選擇離心機(jī)組大負(fù)荷運(yùn)行對資源的浪費(fèi)。4） 配置優(yōu)質(zhì)高效冷凝器、蒸發(fā)器、世界名牌電氣控制元件，采用先進(jìn)的加工工藝制作而成；5） 智慧型微電腦觸摸屏控制系統(tǒng)配合壓力、溫度、電流信號，提供14項(xiàng)警告信息與相逆相保護(hù)、電機(jī)過載保護(hù)、防冰保護(hù)、高低壓壓力保護(hù)等13項(xiàng)安全保護(hù)措施；全方位智慧監(jiān)控，操作簡便；6） 機(jī)組具有缺機(jī)組外形美觀、性能優(yōu)良、運(yùn)行噪音低，振動小，能量大； 具有運(yùn)行管理及維護(hù)簡便，故障點(diǎn)少，返修率低等優(yōu)點(diǎn)；九 、利用熱回收水冷螺桿式冷水機(jī)組加全熱回收風(fēng)冷螺桿冷（熱）水機(jī)組系統(tǒng)節(jié)能分析1、節(jié)能原理 “宏星”牌熱回收冷水機(jī)組，利用機(jī)組

19、在制冷工況中冷媒高溫蒸汽與水進(jìn)行熱交換的作用而產(chǎn)生可使用的熱水原理。令消耗掉的熱量轉(zhuǎn)換為可利用的熱水，可達(dá)到節(jié)能又環(huán)保的功效。同時(shí)還能降低機(jī)組的排氣過熱從而延長機(jī)組使用壽命。在美國這種熱量回收器被稱為“過熱氣降溫器”或水加熱器（Desuper-Heater /Water. Heaters）是推薦的節(jié)能設(shè)備。2、夏季實(shí)用性分析 “宏星”熱回收冷水機(jī)組在一般空調(diào)使用工況下：以貴酒店使用的中央空調(diào)系統(tǒng)為例。以上三臺熱回收冷水機(jī)組，假定投入運(yùn)行率為60%，每天機(jī)組全負(fù)荷運(yùn)行24小時(shí)，則每天的熱回收總量為：Q回收=(421056330200155300)×24×60=13054406

20、 kcal/h假定夏季自來水溫度為20，熱水使用溫度為50，則上述熱量每天能提供的熱水量為：M=Q熱/（t1-t2）×C=13054406/(50-20)×1=435147 L435 m3M： 每天產(chǎn)生的熱水量，LQ熱：機(jī)組所產(chǎn)生的熱量，kcal/ht1： 熱水溫度，t2： 自來水溫度，C： 水的比熱，kcal/.根據(jù)以上分析，夏季貴公司酒店在正常使用情況下，使用1臺40STE700AHDB “宏星” 全熱回收風(fēng)冷螺桿式冷（熱）水機(jī)組加1臺40STDE1280WSB“宏星” 熱回收水冷螺桿式冷水機(jī)組和1臺 40STD600WSB“宏星” 熱回收水冷螺桿式冷水機(jī)組每天回收的熱

21、量能產(chǎn)生50生活熱水435 m3，而貴酒店每天生活熱水用量約為97.2m3，可完全滿足貴酒店夏季生活熱水用水需要。3、夏季經(jīng)濟(jì)性分析東莞地區(qū)夏季天氣炎熱，全年供冷時(shí)間較長。每年空調(diào)制冷運(yùn)行時(shí)間長達(dá)67個(gè)月。以貴酒店的裝機(jī)容量為例，主機(jī)運(yùn)行時(shí)間以7個(gè)月計(jì)，每個(gè)月以30天計(jì)（酒店每天需要熱水97207L），則在此期間熱水所需總熱量為：Q熱A×（t1t2）×C×7×3097207×（5020）×1×7×30612404100 kcal/h下表給出采用柴油鍋爐、電熱鍋爐、燃?xì)忮仩t產(chǎn)生612404100kcal/h熱量所需運(yùn)

22、行費(fèi)用：名 稱單位理論熱值燃燒率鍋爐效率獲得總熱量所消耗能源總量單 價(jià)(元)費(fèi) 用(萬元)柴 油鍋 爐10250 kcal /kg77.5%84%91777kg5853.2電 熱鍋 爐860 kcal / h90%98%807367kwh0.864.6燃 氣鍋 爐10800 kcal /kg80%84%84381m36655.7上述分析表明：如果采用燃油費(fèi)約為53.2萬元，電鍋爐費(fèi)用為64.6萬元，燃?xì)赓M(fèi)用為55.7萬元，而采用“宏星” 熱回收螺桿式制冷機(jī)組運(yùn)行使用同等的有效熱水費(fèi)僅僅是水泵的耗電費(fèi)用（其它方式同樣需要水泵的耗電費(fèi)用）那么以上圖表的費(fèi)用可以節(jié)省下來。 4、冬季經(jīng)濟(jì)分析冬季及過渡季節(jié)只有1臺40STDE700AHDB “宏星” 全熱回收風(fēng)冷螺桿式冷（熱）水機(jī)組制熱量為741.4kw（637500）,制熱輸入功率174.1kw。每天產(chǎn)生熱量4957134kcal所需運(yùn)行時(shí)間為：4957134/6375007.8h則全熱回收風(fēng)冷螺桿冷（熱）水機(jī)組7.8h,就可以滿足冬季制熱的需要，全熱回收風(fēng)冷螺桿冷（熱）水機(jī)組機(jī)組每天天運(yùn)行費(fèi)用為（電費(fèi)按0.8元/kw.h計(jì)）：1741×7 .8×0.810