酒店建筑冷热源分析

酒店建筑冷热源分析

孙圣星

青岛立信达能源服务有限公司山东青岛266000

摘要：本文介绍了酒店建筑空调系统冷热源形式，并分析的各种能源运行特点，并指出其中的优缺点，为暖通空调专业设计工作者在酒店建筑冷热源方案选择时提供可参照的依据。

关键词：酒店建筑冷源形式；热源形式

前言：酒店建筑冷热源系统的设计及其使用直接关系到建筑能耗与节能效果。有的报道指出，酒店建筑能耗中冷热能耗系统约占70%，因此，合理设计和科学使用冷热源系统是降低酒店建筑能耗的关键。通过本文分析，试图明确冷热源系统设计的合理思路，应考虑的重要因素以其为酒店建筑的冷热源系统设计提供参考。

一、酒店建筑能耗现状

随着我国经济飞速发展，一些高标准、高规格、高档次的星级酒店也如雨后春笋遍地开花，催生出更高要求，更加复杂的机电系统，冷热源系统是星级酒店的标配。星级酒店为为用户提供舒适的商务，居住，娱乐环境和完善的服务功能，同时其能源消耗也较高。根据有关部分测算，我国星级酒店每平方米面积的平均能耗为150-200kwh，在我国一座3-5万平方米的星级酒店，其年耗大约为3000-4000t标准煤，可见星级酒店能耗之大。星级酒店建筑用能特点一天24小时运行，无节假日，全年无休，室内温度多维持在22-26℃，且系统用能多样性，通常都设置供冷，供暖，生活热水，洗衣房蒸汽，厨房蒸汽等系统，全年开启，时间较长，冷热系统能耗占到建筑总能耗的70%，因此星级酒店建筑选择合适的冷热源系统至关重要。

二、冷热源选择依据

影响建筑冷热源方案决策的因素很多，要选择一个最优的设计方案，我们需要考虑各种因素的影响。一般情况下，冷热源方案需要考虑以下因素：

1、初投资，不同的冷热源方案，初投资有较大的差别，在选择方案时，需要仔细的进行分析比较。

2、运行费用，其中包括运行能耗，管理费用，设备维修费等，运行能耗在总能耗中占得比例较大。

3、运行可靠性，安全性，操作维护的方便程度，使用寿命等。

4、增容费，各城市对其发展情况及地理位置，对不同能源设定不同能源增容费，而且数量一般也是比较大的。

5、冷热源的选择依据不仅包括系统的自身要求，而且涉及工程所在地区的能源结构、价格、政策导向、建筑规模、冷热负荷、初投资、运行费用等许多问题，这是一个技术、经济的综合的比较过程。

三、冷源形式

3.1常规水冷机组

目前使用较多的空调形式，经过一个多世纪的发展，制冷主机的形式多种多样，具有制冷效率高等优点，它有如下特点：

1、优点：

①、系统简单，占地比其它形式的稍小。

②、效率高，COP（制冷效率）一般大于5.6，全年IPLV值7。

③、设备投资相对于其它系统少。

2、不足之处：

①、总用电负荷大，增加了变压器配电容量与配电设施费。

②、所使用电量均为高峰电，不享受峰谷电价政策，运行费用高。

③、在拉闸限电时出现空调不能使用的状况。

④、运行方式不灵活，在过渡季节、负荷较小时间段，需要开主机运行，形成大马拉小车，浪费了机组的配置能力，增加了运行费用。

3.2磁悬浮变频水冷机组

磁悬浮变频离心机组是空调厂家新推出的产品，经过最近几年的发展，技术不断成熟，应用领域扩大，市场占有率逐渐提高，不断得到用户的认可，它有如下特点：

1、优点：

①、电机软启动，启动电流为2A，减小对电网的冲击.

②、75%负荷以下节能效果优胜，全年IPLV值能到10以上，特别比较适合酒店建筑负荷特性。

③、机组压缩机采用无油系统，减少摩擦，减少维护成本

2、不足之处：

①、满负荷运转时机组并不节电，反而耗能。变频操控离心机组在满负荷运转时要比正常机组耗电2%~5%，且初投资较常规机组高。

②、操控过于杂乱，操控元件增多，使机组调试、保护的难度增大，都会影响到机组的可靠性与易保护性。

3.3溴化锂吸收式机组

溴化锂机组是利用热能作为机组的能源、通过溴化锂和水之间的吸收与释放、由水作为制冷剂循环来达到制冷的目的。根据提供供热能的方式，溴化锂机组又分为直燃型（燃油、燃煤气或燃天然气）、蒸汽型（热网蒸汽或准备锅炉提供蒸汽）和热水型（热网热水或自备锅炉提供热水）。

1、由于水做制冷剂、溴化锂做吸收剂，使得制冷主机的特性完全不同于其它空调，其优点如下：

①、溴化锂吸收式制冷主机系统的能源主要为热能，因此配电容量小，运行耗电量小；②、用于有废热产生的场合较为可行，如钢厂、纺织厂，热电厂等，欧美发达国家溴化锂机组的应用均在有废热的场合；③、（直燃型）冷热一体，不需要另外配置采暖设备（采暖时就是一台燃气锅炉，但热效率比单独的燃气锅炉低一些）。

2、不足之处：

①、由于溴化锂机组的特性，制冷量存在衰减（年衰减约为3%～8%），因此溴化锂机组的容量设计时按15%的余量配置。

②、制冷主机的出水温度高，实际运行高于8℃（众多的实际工程就均如此），空调效果差、制冷速度慢，降低了酒店的品味。

③、溴化锂是具有腐蚀性的无机盐，容易造成机组的腐蚀和制冷量的衰减。

④、效率低，能效比（COP）约为0.8～1.2，属于节电不节能型产品，运行能耗高、运行费用高，在能源紧张的现在，不适合现有国情（除非有废热）。

⑤、由于采用水作制冷剂，必须确保系统真空度，但由于工艺以及实际运行后会产生不凝性气体，导致真空度下降，制冷量衰减。

⑥、冷却水系统大于常规电制冷系统，冷却塔是冰蓄冷系统的两倍，补水量大，在屋顶的布置更难以处理；冷却水管大，管道井也大。

⑦、由于溴化锂机组的特殊性，运行维护复杂；日常的维护保养工作特别重要，如果保养不好，制冷量的衰减更快，因此日常的维护管理人员要求具有较高的专业水平，费用远高于电制冷系统。

四、热源形式

4.1蒸汽系统

对于酒店建筑，蒸汽系统的能耗占有比例比较高，酒店洗衣房，厨房蒸车，生活热水系统，采暖系统（供暖开始早，结束完，市政热量通常不能满足其使用要求）都需要大量的蒸汽，这就需要设置多台燃气锅炉。洗衣房蒸汽压力需保持在0.6-0.8MPa，而厨房，供暖，生活热水系统均需0.2-0.3MPa即可满足要求，这就导致锅炉选型按照1.0MPa设计，其厨房系统需要安装减压阀，满足其使用要求；多个用能系统需要长距离运输管道连接，造成运行费用高，能源浪费严重。对于酒店热源，提出以下设计方案，供相关专业参考：

①、洗衣房蒸汽系统采用燃气锅炉，安装1.0MPa，选型，别安装烟气冷凝回收装置，作为生活热水的预热系统。

②、厨房蒸车设计为燃气蒸车，就地控制，减少蒸汽输送能耗。

③、生活热水系统设计成其他系统，详见3.2介绍，不采用蒸汽换热系统。

④、采暖系统设计为热水真空锅炉，直接供给采暖系统，减少换热损失。

4.2生活热水系统

建筑内常见节能热水系统有空气源热水机，热回收式机组，太阳能光热系统。空气源热水机南方地区使用较多，且系统较为稳定，能效比较高，北方地区通常采用超低温型，冬季运行效率较低，通常设置辅助热源；对于有峰谷电差的建筑，采用空气源热水机，并配有储热水箱，可实现较低的运行成本。热回收机组回收夏季制冷主机冷凝器的散热，由于热水系统负荷较小，且具有不连续性，热回收机组通常都采用部分热回收系统，回收热量为15%-20%，且需配有储热水箱。太阳能系统通常需要布置大量光热集热器，场地受到影响，通常可作为预热系统，与上述几种系统联合运行，实现系统的最优运行效果。

结束语：

酒店建筑冷热源方案设计环节，对整个建筑能耗影响是非常重要的，合理的方案不仅能节约能源，而且提高系统的运行质量。在设计过程中，只要多留意，多总结，多比较，掌握各种冷热源系统的优缺点，多和业主沟通，明确业主意图，就能设计出符合建筑自身需求的冷热源方案。

参考文献：

[1]赵书杰.星级宾馆类建筑能耗现状及节能分析.建筑科学，2010，（11）：100-103

[2]江亿.我国建筑耗能状况.暖通空调，2005，（03）：（30-40）