《酒店冷熱源設計多種節(jié)能技術綜合應用》

1、?酒店冷熱源設計多種節(jié)能技術綜合應用?多種節(jié)能技術在酒店冷熱源綜合應用海南中電工程設計 陳瑋吉摘 要：比照分析局部熱回收型冷水機組和全熱回收型水源熱泵 機組的不同特點。針對某酒店的建筑特性、使用特點和冷熱負荷需求，聯(lián)合設計改 酒店的冷熱源供給系統(tǒng) 合理搭配全熱回收型水源熱泵機組、 離心式 冷水機組及鍋爐系統(tǒng)，使冷熱源供給系統(tǒng)到達最正確配比，盡量保證各 機組能長時間在最正確效率狀態(tài)下運行，即能到達酒店五星級效勞的設 計要求，又盡可能降低冷水機組和鍋爐設備的裝機容量，同時做到節(jié) 約能源，減少排放。并在比照經(jīng)濟性的根底上得出設備選型結(jié)論。關鍵詞：酒店 全熱回收型機組 鍋爐 冷熱源組合 節(jié)能 Abst

2、ract： Analyzing the different characteristics of partial heat recovery chillers and Full heat recovery chillers. According to the construction characteristics and the characteristics of cooling and heating load, we combining designed the cooling and heating source supply system of this hotel .With t

3、he best load ratio of the full heat recovery chillers、centrifugal chillers and boilers systems, we can not only meet the design requirements of the five-star hotel service, but also to minimize the capacity of chiller and boiler equipments at the same time saving energy and reducing emissions. Keywo

4、rds：Hotel Full heat recovery chillers boiler cooling and heating resource1 洗衣房負荷特點 2、洗衣房熱水量在酒店、醫(yī)院等公共建筑 的暖通設計工作中， 通?？照{(diào)冷源系統(tǒng)的冷凝熱都排放到室外環(huán)境中， 而建筑的采暖、生活熱水、蒸汽又全部需要消耗燃料獲取。因此，如何有效合理的利用冷凝器散熱于采暖和生活熱水以節(jié)約 能耗，同時又不影響其制冷效果，一直是暖通節(jié)能設計研究探討的重 要課題。然而，對于不同地區(qū)、不同功能的建筑，其冷、熱源的需求有著 各自不同的特點。本文著重介紹三亞某五星級度假酒店的冷熱源系統(tǒng)聯(lián)合設計的設 備選型：采用全熱

5、回收型水源熱泵機組，回收冷凝器熱量來加熱生活 熱水，通過仔細分析耗冷量及耗熱量的數(shù)值，合理搭配離心式冷水機 組及鍋爐系統(tǒng)，使冷熱源到達最正確配比，盡量保證各機組在最正確效率 下運行，并到達酒店五星級效勞的設計要求。2 全熱回收型冷水機組工作原理冷水機組的熱回收形式包括兩種： 局部熱回收型和全熱回收型。局部熱回收是在壓縮機與冷凝器之間增加局部熱回收換熱器，利 用制冷劑從壓縮機排出的過熱蒸汽冷卻到飽和冷凝溫度時的冷卻顯熱。一般為總的冷凝熱的 1520左右。這種方式的特點是：熱回收換熱器有冷凝器的預冷器作用，提高 冷卻效果；根本不用改變原有控制系統(tǒng)；熱回收量有限，僅為過熱冷 卻顯熱量；僅在制冷時候才

6、能有熱回收， 在不制冷時，不能單熱回收 1全熱回收型區(qū)別于熱回收型的是：把熱回收器與冷凝器復合在一 起，熱回收水路和冷卻水路獨立但都與同一制冷劑回路進行熱交換， 單個水路均滿足冷凝冷卻要求， 故可實現(xiàn) 100的熱回收， 從水路上看 是兩個相當于并聯(lián)的水盤管，分別接至儲熱水箱和冷卻塔，從制冷劑 回路來看就是一個冷凝器 2。全熱回收型機組的特點是：制冷 +全部熱回收時機組綜合能效 COP 高達 810。對冷凝器的熱回收量更高。 一機多用，可降低投資、減少運行本錢、減少污染。系統(tǒng)共有 3 個工作模式，分別為： 1與常規(guī)機組一樣的制冷模 式：冷卻水流向 ，冷凍水流向 。2以全熱回收模式運行，在供熱的同

7、時提供空調(diào)冷凍水。 冷卻水流向 ，冷凍水流向 。3以熱泵的形式運行，單獨供熱，蒸發(fā)器的冷水通過冷卻塔吸 熱。熱水流向 ，冷水流向 。 管路間的切換均可通過電動密閉閥實現(xiàn)自動遠程控制。3 工程概況本酒店位于三亞海棠灣， 屬于五星級休閑度假型酒店， 建筑面積 108279.15 平方米。客房總數(shù) 740 間，主要包括：客房區(qū)、公共區(qū)會議、餐飲、大 堂等及后勤區(qū)。游客人數(shù)年分布呈現(xiàn)明顯的峰谷特點： 在春節(jié)、國慶等長假期間， 游客數(shù)量到達頂峰， 入住率一般在 80%以上，在其他時間那么保持在 60% 以下。酒店對空調(diào)系統(tǒng)、生活熱水系統(tǒng)的要求都屬比擬高端。4 冷熱源設計要求 4.1 冷源需求特點酒店滿負

8、荷運行， 逐時計算的 最大冷負荷為 2140RT。而其在幾種常見經(jīng)營狀態(tài)下的冷負荷情況如表 1 所示：該酒店在 下述幾種運營狀態(tài)下， 冷負荷占最大計算負荷的比例值有： 13%，21%， 67%，80%，89%，100%這幾種。表1 冷負荷綜合分析表入住率 100%時頂峰期宴會廳、會議室等部 分不開時夜間室外溫度 25 C時客房局部負荷KW 公 共 及 后勤 部 分 負 荷 KW 3609258102346 合 計 KW 7527668316035012占最大負荷比例 100%89%21%67%入住率 60%時高 峰期宴會廳、會議室等局部不開時夜間室外溫度25 C時客房局部負荷KW 公共及后勤局

9、部負荷 KW 3609258102346 合計 KW 607050429625012占最大負荷比例 80%67%13%67%注：經(jīng) 過調(diào)查，公共及后勤局部的冷負荷通常不隨入住率變化而變化。由表 1 分析可知：宴會廳、會議室為酒店不長久運行的區(qū)域，這 局部冷負荷占最大設計值的 11%。酒店入住率最高的時候通常為春節(jié)，室外溫度25C左右，需要長時間運行區(qū)域，如客房、后勤區(qū)及公共區(qū)的總冷負荷日間只到達最大設計值的 67%，夜間到達 13%。在夏季時候，入住率平均到達 60%，此時冷負荷日間通常維持在 最大設計值的 67%，而夜間僅為 21%。由圖二分析，可知在凌晨到黎明時段，酒店總冷負荷約占最大冷

10、負荷的 21%。因此冷凍機組在選型時，需要保證在 67%、21%區(qū)間，機組能高效 運行，方能取得最正確的節(jié)能效果。2.2 熱源需求特點因該酒店地處熱帶海濱，常年需要空調(diào)。 不設計采暖系統(tǒng)，熱源主要用于生活熱水。根據(jù)設計要求，生活熱水設計供水溫度為60C，主要用于客房區(qū)及公共區(qū)。其中，客房區(qū)熱水采用與冷水同源的閉式供水系統(tǒng)，公共區(qū)熱水 采用開式供水系統(tǒng)。根據(jù)給排水專業(yè)計算， 入住率為 100%時，最大小時耗熱量 2698KW，折合蒸汽量3.86 t/h，其中客房局部熱量為2.2 t/h。入住率為60%時，最大小時耗熱量1618.8KW,最大小時耗蒸汽量2.32 t/h，其中客房局部熱量為1.32

11、t/h根據(jù)相關專業(yè)提資，廚房需要最 大蒸汽量1.9t/h，洗衣房用蒸汽量2.55t/h ;合計4.45 t/h。5 設備選型 5.1 方案概述酒店冷源為全熱回收型水源熱泵機組和 水冷式離心機組，并聯(lián)運行;生活熱水熱源選用全熱回收型水源熱泵 機組作為生活熱水的常用熱源， 利用洗衣房的蒸汽鍋爐作為備用熱源。酒店通常在全熱回收模式下運行可在為酒店空調(diào)提供冷凍水的同時，將產(chǎn)生生活熱水儲存在熱水 箱中。當熱水箱溫度已到達設計要求，自動切換到制冷狀態(tài)，制冷產(chǎn)生 的熱量由冷卻塔散發(fā)。5.2冷水機組選型選用水冷式離心機組及 2 臺全熱回收型水源熱泵 機組共同制冷。離心機組制冷量750RT,螺桿機單獨制冷時冷量

12、400RT全熱回收 狀態(tài)下冷量 300RT。如表 2 所示。表2:冷凍站機組選型 機組型號機組工況冷凝器溫度C制冷量 RT 制熱量kw提供冷量比例取整數(shù)量全熱回收型水源熱泵機組熱 泵 50300146615%2制冷 4040020%離心機制冷 4075035%2根據(jù)表 2 數(shù) 據(jù)，并結(jié)合表 1 分析: 1、當螺桿機單獨制冷時，系統(tǒng)提供總冷量為 2300RT超過最大計算負荷7.5%；而熱泵狀態(tài)下運行時，系統(tǒng)提供總 冷量為2100RT根本滿足酒店最大冷負荷需求。2、春節(jié)期間，開啟 1 臺離心機組及 2 臺全熱回收機組全熱回收 模式，提供的制冷量為最大設計值的 65%，即可滿足日間的主要空調(diào) 要求。

13、同時可提供2932KW的熱量，完全滿足酒店生活熱水熱量需求。夜間僅開啟 1 臺全熱回收機組全熱回收模式 ，即可滿足空調(diào)要 求， 并能滿足客房局部的生活熱水熱量需求。3、在夏季平均入住率 60%時，開啟 1臺離心機組及 2 臺全熱回收 機組，一臺為全熱回收模式，一臺為制冷模式，可提供的制冷量為最 大設計值的 70%，即可滿足日間主要的空調(diào)要求。同時可提供 1466KW 的熱量，也根本能滿足酒店生活熱水熱量需 求。夜間僅開啟 1 臺全熱回收機組制冷模式 ，即可滿足空調(diào)要求。4、上述兩種模式為酒店主要的運行模式。 在其他運行時候，機組可靈活搭配，使機組大局部時間能接近滿 負荷運行，以保證機組的運行效

14、率。5.3 熱源選型如果單獨按照熱量計算， 需要最大供熱量為 8.31t/h 需要采用三臺鍋爐，額定蒸汽量為 1臺 2 t/h 及2臺 4 t/h。 方能滿足其中一臺檢修時，其他兩臺能至少能滿足最大蒸汽用量 的 60%?，F(xiàn)采用了全熱回收型機組后，生活熱水可完全由冷凍站提供。 鍋爐選型可大大降低。采用三臺鍋爐，每臺額定蒸汽量為 2 t/h 。根本滿足酒店需求。 這樣也減少了鍋爐設備的投資，減小了鍋爐房的面積。鍋爐系統(tǒng)還需設計汽 水換熱系統(tǒng)，以便在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時能充分保障酒店客人的生活熱水需求同時鍋爐采用油氣兩用，也保證了鍋爐在其中一種燃料暫缺時的 熱量供給。這都在最大程度上保證了酒店效勞品質(zhì)

15、。6 運行本錢分析 6.1 常規(guī)方案 方案一：水冷式冷水機組加燃氣 鍋爐系統(tǒng)方案此方案為酒店冷熱源常見設計方案。采用水冷式冷水機組作為空調(diào)冷源，機組為變頻式，并聯(lián)運行， 根據(jù)表 1 數(shù)據(jù)，按 20%、40%、40%的比例關系選擇冷水機組；采用燃 氣鍋爐制備生活熱水，根據(jù)表 2數(shù)據(jù)，選用 2 臺熱水鍋爐。燃氣鍋爐和冷水機組的選型詳見表 3。表3方案一冷熱源機組配比 機組型號制冷量kw制熱量kw 電功率kw天然氣耗量Nm3/h 數(shù)量離心式冷水機組30595302螺 桿式冷水機組 15822991燃氣鍋爐 140014026.2設計方案方案二： 全熱回收型水源熱泵機組加水冷式離心機組系統(tǒng)方案設備選型

16、見表2。機組運行的耗電量如表 4 所示。6.3 兩種方案的經(jīng)濟性分析表 4 方案二冷熱源機組配比 機組型號 機組工況冷凝溫度電功率kw全熱回收型水源熱泵機組熱泵50303制冷 40250離心機制冷 40485根據(jù)表 1的數(shù)據(jù)，每天酒店所需總熱量： 6.54 萬 MJ。選用全熱回收機組時，同時還可以利用的冷量為： 5.0 萬 MJ。 現(xiàn)以此數(shù)據(jù)為依據(jù)，計算兩種方案分別耗能量及運行費費用根 據(jù)海南當?shù)啬茉词召M標準，電費按 0.8 元/度計算；天然氣費用按 3.73元/m3計算，天然氣燃燒值按36MJ/Nm3計算，不考慮系統(tǒng)熱損失日耗電量計算公式：N=Ne< Q/3600Qe其中，Ne制冷機組

17、額定電 功率，見表3,表4； Q每天制冷量，5.0 X 107 ；Qe制冷機組額定 制冷量表 3，表 4；日消耗天然氣量計算公式： N= Qr / 36 其中， Qr 每天制熱量, 6 . 54 X 1 07M J ；計算兩種方案年消耗用差時,空調(diào)時間按 每年 10 個月計算,該酒店年平均入住率按 50%計算。表 6 兩種方案運行費用比擬平均日耗能量方案一方案二制冷量MJ 6.54萬 6.54萬制熱量MJ5.0萬 5.0 萬耗電量KWh電 費元消耗天然氣量Nm1816.70消耗天然氣費用元 6776.30日耗總費用元 兩種方案日消耗用差元 5697.6 兩種方案年消耗用差萬元 171 注：空調(diào)年運行時間按 300 天計算。綜上計算可得,如果該酒店滿負荷運行,由于可同時利用冷量及 熱量,采用方案二每天可節(jié)省 5697.6元。每年節(jié)省 171 萬元。按平均入住率 60%計