某酒店中央空調熱泵冷熱源工程案例

1、某酒店中央空調熱泵冷熱源工程案例一、概況酒店位于城市發(fā)展的商業(yè)中心一一杭州市桐廬縣城區(qū)。酒店是按四星級酒店標準設計的集客房、餐飲、娛樂、休閑、會議、辦公及商場為一體的多功能綜合性項目。地上面積：34210m2。地下面積：3160m2。夏季制冷負荷為 2500KW，冬季供熱負荷為 2000KW。單位 面積冷指標為 m2。單位面積熱指標為 m2熱水負荷為5000KW/天。二、不同冷（熱）源方案初投資比較混合源地源冷（熱）源與初投資系統(tǒng)性能南方地區(qū)制冷負荷大于供暖+熱水負荷的20%左右，為維持地下土壤溫度場的平衡，實現經濟運行目的，設計采用混合源（地埋管+）地源。地下土壤源溫度場可維持在1622C之

2、間變化，熱源溫度平均保持 126C之間變化，。是以15C熱源作為供熱量指標，在 熱源溫度126 C條件下運行供熱雖有衰減，但仍能滿足2500KW供暖和熱水負荷的需求量。供熱性能系數 COP值可達以上，主要是依靠昂貴造價的地源埋管系統(tǒng)作陪襯，才能實現單 項運行經濟指標的高效。系統(tǒng)初投資近期原薩斯特地源埋管鉆井施工隊在為瀏陽市一座別墅做地源埋管，巖層鉆孔單井深度35米，鉆機日進尺深度只有10米，井深造價超過 100元/米。在大型物中用地緊張，單井深度可達到80100米，隨著井深增加巖層硬度會更高，井深造價為120200元/米之間（四川地源示范）。采用混合源地源機組及冷 （熱）源地源埋管系統(tǒng)的初投資

3、為萬元左 右（詳見表1）?？諝庠蠢洌幔┰磁c初投系統(tǒng)性能酷暑制冷，空氣源的制冷效率與室外氣候有直接的關系，隨室外溫度的升高而降低，機組消耗功率隨室外環(huán)境溫度的升高而增加?？諝鉁囟?5C,出水溫度7C,空氣源制冷能效比EER值在左右。隆冬供熱，南方地區(qū)受特定地質與氣候條件因素影響，成為冷暖氣流對峙區(qū) 低溫高濕”，空氣中低品位 潛熱”含量高，空氣源因構造缺陷，不能有效地利用低品位熱源，持續(xù)期累計約50天左右（-52 C溫度有近10天左右，25C溫度有近40天左右）。 當空氣源迎面風速為 2M/S時，室外空氣干球溫度在05C,相對濕度80%時結霜最為嚴重，此時平均每小時化一次霜，按現代技術不停機旁通

4、換向化霜程序，一次化霜的時間不少于8分鐘左右（包括室內反向取熱）?？諝庠丛?5 C條件下處于無霜至結滿霜與半結霜狀態(tài) 下運行，供熱性能下降 3540%;化霜減少的供熱量達 1520%左右。因此，在最惡劣工況 條件下空氣源機組的實際供熱輸出量，只有標準工況供熱量的 50%左右，供熱性能系數COP平均只有左右。系統(tǒng)初投資冬季酒店供熱需求量為2500KW ,選擇空氣源方案，容量應按實際供熱能力確定為：/Q=Q0 3 +RQ0為設定的標準供熱量、3為實際供熱系數、R為輔助熱源、Q0=3800KW3 =500KWQ=Q03 +R=3800*+500=2514KW設計采用標準制冷量為 3800KW空氣源機

5、組加500KW輔助電加熱裝置，能夠滿足制熱 最不利工況下供熱。 根據渦旋構造不適應空氣源結霜后， 長期處在高壓差下運行， 容易損壞 等因素，應采用螺桿組，空氣源主機方案初投資為萬元左右（詳見表1）。熱源塔冷（熱）源與初投資熱源塔原理熱源塔定義為：夏季為高效水蒸發(fā)冷卻制冷機，冬季為高效寬帶無霜空氣源。所提升的低品位能來自熱源塔，必需是在較小的傳熱溫差下運行，才能獲得較高的供熱性能系數，需要按熱源塔實際使用工況設計工況，所以定位為熱源塔。熱源塔工作原理：由熱源塔旋流風機擾動環(huán)境中低溫高濕”空氣從塔體底部進入，經低溫寬帶換熱器底部迎風面逆向流通，形成傳熱面與環(huán)境空氣之間的顯熱與潛熱的交換。寬帶換熱器

6、將來自小溫差蒸發(fā)器的低溫循環(huán)溶液（乙二醇稀釋溶液）從寬帶換熱器上部進液底部出液，獲得低于環(huán)境溫度 23 C的溶液作為熱源塔的低溫位熱源 （見圖）。萬側&角ri冰菖n掘示當祐奈護怡汽場控凱an玖 11熱源塔工作原理自然無霜運行期：南方冬季，環(huán)境溫度為25 C的持續(xù)時間為40天左右，占冬季低溫高濕天氣85%以上，是傳統(tǒng)窄帶空氣源結霜率較頻繁期。閉式熱源塔由于設計上采用了冷 庫-15 C的低溫寬帶小溫差傳熱技術，比傳統(tǒng)窄帶空氣源結霜溫度下降了56C,減少了 85%的結霜機率。環(huán)境空氣溫度高于C以上時，空氣相對濕度較大潛熱含量高，寬帶換熱器在進行熱交換時凝結水量大，凝結水分離系統(tǒng)自動排出凝結水

7、份。人工無霜運行期：南方冬季，環(huán)境空氣溫度低于C以下時的累計時間約10天左右，為防止負溫度濕空氣遇冷（低溫寬帶換熱器）結霜，負溫度噴淋裝置根據智能要求，自動噴淋環(huán) 保防凍溶液（選用食品行業(yè)用無毒、無腐蝕、環(huán)保的防凍液）降低換熱器表面冰點，待低溫期過后采用濃縮裝置分離水份。閉式熱源塔應用案例與性能湖南XX賓館，地處湘西山區(qū)，冬季低溫高濕，夏季高溫酷暑?？照{面積2300平方米， .其中客房80間，大堂150平方米，茶藝中心 95平方米。生活熱水需求量15噸陽，供暖溫X/度要求28 C。系統(tǒng)設計，采用熱源塔冷暖空調熱水三聯供 ”系統(tǒng)，機組設計容量，按夏季標準工況制冷量采用 160KW機組二臺。在廠家

8、交貨前進行標準工況制冷量測試時發(fā)現每臺 只有120KW/臺。比原設計配置減少了160*2-120*2=80KW，相當于25%的設備容量配置。2008年南方遭受了 50年一遇的-1-4 C冰凍期，這個先天性不足的容量配置系統(tǒng)，經受了 嚴峻的實際考驗。標準工況制冷量為120*2=240KW的機組在低溫位熱源進水溫度為-5 C情況下，自然衰竭要大于標準工況制冷量的25%，實際工況供熱量為 90*2=180KW。在冰凍期期間，由于熱源塔低溫位熱源來源穩(wěn)定，無霜運行效率高滿足要求，平均日輸出45 C生活熱水15噸，客房供暖溫度達到 2833 C,大堂供暖溫度達到2426 C。熱源塔性能，在低溫高濕冰凍期

9、”就閉式熱源塔而言，只要保障溶液冰點濃度，在-5C低溫位熱源，輸出熱水45C情況下，機組的供熱性能系數COP不低于（實驗室測試，傳統(tǒng)干式螺桿機組在給定-5C低溫位熱源，輸出熱水52 C條件下，供熱性能系數 COP不低于。系統(tǒng)性能熱源塔夏季為高效水蒸發(fā)冷卻制冷機，冬季為高效寬帶無霜空氣源。由冷熱源吸收設備一一閉式熱源塔和低位熱源提升設備一一低熱源組成。環(huán)境空氣溫度高于C以上時屬于無霜運行期，環(huán)境空氣溫度低于C以下時累計時間約10天左右，為防止零下溫度濕空氣遇蒸發(fā)器結霜，系統(tǒng)負溫度防霜系統(tǒng)自動噴淋環(huán)保防凍溶液降低換熱器表面冰點，待低溫期過后采用濃縮裝置分離水份，保障了熱源塔在最惡劣工況下05 C供

10、熱性能系數COP值不低于。系統(tǒng)初投資冬季酒店供熱需求量為2500KW ,選擇熱源塔方案，容量應按實際供熱能力確疋為：Q=Q0 3 +RQ0為設定的標準制冷量、3為實際供熱系數、R為輔助熱源；、Q0=3450KW=0KWQ=Q03 +R=3450*+0=2587KW設計采用標準供熱量為3450KW熱水機組，能夠滿足制熱最不利工況下供熱。系統(tǒng)應采用滿液式螺桿組，熱源塔及冷（熱）源初投資方案為445萬元左右（詳見表1）。不同冷（熱）源及機組配置初投資分析表不同冷（熱）源及機組配置初投資表單位萬剖 ktfli 目 | * 1L理舍ift埋豪fg方黛Z. M氣臭方集紀81*vrBni -aD&W

11、.200 Qtooaso*.c aeooJ oeso日a 0L加叱in追e込j0 52. 1T3.BJ <2. 4致1FlL丿>woo I-T13 LfeiJZ5 61¥irfl式快厚厝orjeon:D5D013C OB惜軸曲爭箱r 'Jr護J1韻500b 0300ISJ)r占耳!l50°l 1400TO O聲1r盤 itaJTIQ t:?l& 4-75比力X 3華應*98S 3S磚¥LOtn7&1G 4C«E *不同冷（熱）源及機組配置初投資表小結：混合源地源冷（熱）源與初投資萬元左右；空氣源方案初投資為萬元左右；熱

12、源塔及冷（熱）源初投資方案為萬元左右，是三個空調方案中最低的。三、不同冷（熱）源方案能耗比較在對方案進行綜合經濟性比較時，首先應注意比較基準的基本一致。應用相同設備檔次、 能源價格等基準條件進行比較，才能保證比較結果的科學性和合理性。 對比方案全部采用滿 液式螺桿機組。小結：酒店平均電價為元/kwh，酒店為度假旅游服務，冬季為服務淡季。具體能耗如下： 混合源熱泵方案系統(tǒng)耗電為2249330kwh，能耗為2249330X=1833203元萬元）; 空氣源方案系統(tǒng)耗電為3195532kwh，能耗為3195532X=2604358元萬元）; 熱源塔方案系統(tǒng)耗電為2321101kwh，能耗為23211

13、01X=1891697元萬元）。四、不同冷（熱）源方案選擇與確定混合源地源方案最初的設計方案是采用地下水源機組，由于項目紅線范圍內，場地基礎地質巖體廣布，地質構造復雜，經水文地質勘測找不到足夠的地下水源來作為系統(tǒng)的冷（熱）源，而地源土壤源打孔費用和機組造價高達萬元左右，對比熱源塔空調系統(tǒng)增加初投資萬元，年支付貸款利息為萬元，全年回報只有萬元左右。且本項目又處在市中心，沒有足夠可利用的空地打孔。因此，地下水源、地下土壤源冷（熱）源方案雖然，沒有成熟可靠的條件使用。更何況費用尚不能抵消增加的初投資貸款利息。空氣源方案在地源方案被否定后，考慮采用空氣源來作為來作為系統(tǒng)的冷（熱）源方案。夏季，空氣源的

14、冷源來自空氣冷卻，空氣源動力風機的噪聲也會對周邊環(huán)境及酒店自身產生影響，冷卻效果受 高溫酷暑”環(huán)境溫度影響，最惡劣工況時能效比只有EER=左右，比水蒸發(fā)冷卻增加了近一倍的能耗。冬季，空氣中低位 潛熱”含量高，空氣源因構造缺陷不能有效地利用低位熱源，結霜降低機組換熱效率，而除霜既要耗能又影響連續(xù)供暖能力；當室外溫度過低，會使機組保護停機不能正常工作，即使可以工作，其效率也很低，影響酒店的正常經營。而其空氣源螺桿機組造價高達萬元左右，對比熱源塔空調系統(tǒng)增加初投資萬元，年支付貸款利息為萬元，全年能耗對比其它空調系統(tǒng)增加萬元左右。熱源塔方案經慎重考慮科學論證后，最后提出一種介于水冷卻制冷機與無霜空氣源之間的組合制冷與系統(tǒng)。經多方面研究與網上市場調查了解到，熱源塔可有效地解決了地下水源無水源，地源土壤源造價高， 傳統(tǒng)風冷夏季制冷能耗高、冬季供熱翅片換熱器易結霜降低換熱效率、化霜耗能等問題，造成供熱能耗高。熱源塔夏季為高效水蒸發(fā)冷卻制冷機，