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1、南京某酒店空调 、采暖 、生活热水热源 三用系统探讨及其技术经济比较 1. 概述 1.1 位于南京闹市区的某大厦，是南京的标志性高层建筑之一。原有的中央空调系统是采用水环+水源热泵 机组为冷、热源的分离式水源热泵冷热水系统。其末端设备为位于各区域的自带制冷压缩机的水源热泵机 组。该机组从整个大厦的水环中吸收热量来制热，或向水环排放热量来制冷，并向所服务的区域或房间送 热风（采暖）或送冷风（空调降温）。 1.2 本改造项目将47-52 楼分为三个独立的空调使用区域，即： 1.2.1办公层区域（ 47 层），空调使用面积约500 ；中央空调负荷为100KW 。 1.2.2酒店区域（ 48-50 层
2、），空调使用面积约1500 ；中央空调负荷为300KW ；生活热水日用量为 20.25 吨（ 60） ，折合 55的热水量为23 吨（自来水温取为15） 。 1.2.3餐饮区域（ 51-52 区域），空调使用面积约1000 ；中央空调负荷为250KW 。 该三个区域的空调要求脱离原来的水环热泵系统，直接采用空气源热泵带热回收系统或者电锅炉、冷 却塔系统，且都应能独立控制，独立核算电费。 1.3 甲方提出的空调，热水运行要求为： 1.3.1空调系统设定夏季系统运行4.5 个月，每天运行12 小时；设定为5.16-9.30， 共 138 天， 1656 小时，室外平均气温25.1 。 1.3.2
3、空调系统春秋季系统不运行，春秋季共4 个月，设定为3.16-5.15，以及 10.1 11.30 ，共 122 天， 1464 小时，室外平均气温14.06 。 1.3.3空调系统设定冬季系统运行3.5 个月，每天运行12 小时；设定为12.1- 次年 3.15 ，共 105 天， 1260 小时，室外平均气温4.1 。 1.3.4生活热水全年全日制供应，365 天， 8760 小时。 本文仅对酒店部分的空调，采暖，生活热水热源三用系统的可行方案进行分析研究。 2. 设计数据 2.1 建设地点：南京市北纬 32 o00 东经 118 o48 2.2 年平均温度 15.4 2.3 冬季空调室外计
4、算干球温度6 ；夏季空调室外计算干球温度 35 湿球温度 28.3 2.4 设定夏季热水系统运行4.5 个月，全日间歇运行，机组工作控制在12 小时；设定为5.16-9.30，共 138 天，室外平均气温25.1 ；自来水温度：24 2.5 设定冬季热水系统运行3.5 个月，全日间歇运行，日机组加热运行小时控制在12 小时左右；设定为 12.1- 次年 3.15 ，共 90 天（已扣除低气温15 天），室外平均气温4.1 ；自来水温度： 7 2.6 春秋季不需要空调，热水机组依然运行，春秋季起止日期设定为3.16-5.15，以及 10.1 11.30 ，共 122 天，室外平均气温14.06
5、；自来水温度： 15.5 2.7 设定冬季热水系统运行3.5 个月，全日间歇运行，日机组加热运行小时控制在12 小时左右；设定为 12.1- 次年 3.15 ，共 90 天（已扣除低气温15 天），室外平均气温4.1 ；自来水温度： 7 2.8 设定冬季低气温-6 的天数有15 天，自来水温度按5计。 2.9 室内参数：客房夏季 262冬季 18 2 3. 空调负荷和热水负荷（见表3.1 ） 表 3.1 空调与热水负荷 名称单位夏季（ 138 天）春秋季（122天）冬季（ 90 天）低气温（ 15 天） 工况空调机组制冷 热回收 制热水空调机组制热 制热水电制热 空调机组制热 制热水电制热 平
6、均气温25.1 14.06 4.1 6 自来水温度24 15.5 7 5 空调冷负荷KW 300 空调热负荷KW 262.5 300 日热水总用热量KW.hr 873 1112 1351 1408 最大小时制热功率KW 309 394 479 499 日用热水量升23000 最大小时供热水量升8146 4. 设计方案 本文仅对48-50 层酒店部分的空调热水三用系统进行探讨。酒店室内空调系统采用风机盘管为末端 的双管制同程式冷热水系统，不单独设新风系统。冷热源设备布置于50 层以上某一层的室外平台上或屋顶 上，生活热水通过立管由上向下供水，循环热回水管通过立管下部连接后，再向上返回蓄热水箱。
7、根据甲方的要求和大楼空调现状条件，可供选择的冷热源方案有4 个。 4.1 方案一 采用传统的风冷热泵冷热水机组加上空气源热泵热水机组为空调冷热水和生活热水的冷热源，该方案 的流程图可见图4.1 。其设备选择的型号和数量见表5.1 。 图 4.1 利用风冷热泵冷热水机组和空气源热泵热水机组联合的三用系统 4.2 方案二 采用具有热回收功能的风冷热泵冷热水机组加电锅炉（或水箱电加热器）为冷热源。 夏季 4.5 个月，具有热回收功能的机组制冷部分热回收制取生活热水； 春秋季 4 个月，空调机组停止，用电锅炉制热水； 冬季 3.5 个月，空调机组主要制空调用45热水， 有时可利用空调制热多余的热来热回
8、收制生活热水， 生活热水热量大部分依靠电加热。空调热回收机组选用R134a 为工质。该系统的流程图见图4.2 。其设备 选择的型号和数量见表5.1 。 图 4.2 部分热回收风冷热泵冷热水机组和电加热的三用系统 图 4.3 利用能量提升机组的制冷，供热及生活热水联合系统 4.3 方案三 采用具有热回收功能的四管制双回路热泵冷热水机组（能量提升机组）加水箱辅助电加热器为冷 热源。 夏季 4.5 个月，具有热回收功能的能量提升机组回路1 全部制冷（从蒸发器出冷水）回路2 制冷兼 制热（制冷优先，从蒸发器出冷水，从热回收器出热水）； 春秋季 4 个月，回路1 停止，回路2 全部制热（从热回收器出热水
9、）； 冬季 3.5 个月（包括低气温的15 天） ，能量提升机组回路1 主要制空调用45热水（从热回收器出热 水） ，空调制热量不足时，采用空调辅助电加热器；回路2 全部用来制热水，不足时，通过水箱内电加热器 辅助加热。能量提升机组选用R134a为工质。该系统的流程图见图4.3 。 图 4.4 利用水源热泵的制冷，供热及生活热水联合系统 4.4 方案四 采用具有热回收功能的水源热泵冷热水机组加水箱辅助电加热器为冷热源。水源利用整个大楼的 水环系统（电费可独立计算，水环的使用费用按水量分配） 夏季 4.5 个月，用具有热回收功能的水源热泵机组全部制冷（从蒸发器出冷水）从冷凝器1 部分热 回收出热
10、水，冷凝器2 仍用水环水排热。 春秋季 4 个月， 机组减负荷制热水 （从冷凝器1出热水， 蒸发器吸收水环水的热量），空调水部分停用； 冬季 3.5 个月（包括低气温的15 天） ，具有热回收功能的水源热泵机组冷凝器2 主要制空调用45热 水（从热回收器出热水） ，空调制热量不足时，采用空调辅助电加热器；冷凝器 1 全部用来制热水，不足时， 通过水箱内电加热器辅助加热。具有热回收功能的水源热泵机组选用R22为工质。该系统的流程图见图4.4 。 5. 主要设备 各方案的冷热源部分主要设备的规格，型号和数量的对照见下表 表 5.1 各方案主要设备一览表 项目名称方案一方案二方案三方案四 方案简介
11、（冷热源） 采用传统的风冷热泵 冷热水机组加上空气 源热泵热水机组为空 调冷热水和生活热水 的冷热源 采用具有热回收功能 的风冷热泵冷热水机 组加电锅炉 （或水箱电 加热器）为冷热源。 采用具有热回收功能 的四管制双回路热泵 冷热水机组 （能量提升 机组）加水箱辅助电加 热器为冷热源。 采用具有热回收功能的水 源热泵冷热水机组加水箱 辅助电加热器为冷热源。 水源利用整个大楼的水环 系统 主 机 名称， 型号 及 数量 /工 质 空调用风冷热泵冷热 水机组 FS-U-300R 型 1 台/R22 热泵热水机组 HAM100 3 台/R134a 风冷热泵冷热水机组 （部分热回收） RECS-D-1
12、362型（标准 型） 1 台/R134a 能量提升机组 ERACS-Q-1362型 （标准 型，双制冷回路） 1 台/R134a 水源热泵冷热水机组 PSRHH-080型（标准型） 1 台/R22 额定制冷空调 340/350 318.2/329 315/329 313.8/345.6 /制热量 （千瓦） 热水 28.20 ， 蓄热水箱9立方米有效容积的组 合式不锈钢蓄热水箱 2 台 15 立方米有效容积的 组合式不锈钢蓄热水 箱 1台 15 立方米有效容积的 组合式不锈钢蓄热水 箱 1台 15 立方米有效容积的组合 式不锈钢蓄热水箱 1台 辅 助 电 加 热 器 空调热泵 用辅助电 加器 D
13、R-25 1 台 25 千瓦 DR-35 2 台 35 千瓦 DR-55 2 台 110 千瓦 DR-20 1 台 20 千瓦 热水 （水箱 内） 24 千瓦电加热器 2 组 48 千瓦 24 千瓦电加热器 4 组 96 千瓦 24 千瓦电加热器 4 组 96 千瓦 24 千瓦电加热器 3 组 72 千瓦 空调水系统 膨胀水箱 0.15 立方米 （500500600） 1 个 0.15 立方米 （500500600） 1 个 0.15 立方米 （500500600） 1 个 0.15 立方米 （500500600） 1 个 空调冷热水 循环泵 KQL100/140-11/2 型立 式管道泵 2
14、 台（ 1 开 1 备） 功率 11 千瓦 2 KQL80/150-7.5/2 型立式管道泵 2 台（ 1 开 1 备） 功率 7.5 千瓦 2 KQL80/140-5.5/2型立 式管道泵 3 台 （2 开 1 备或 1 开 2 备）功率 5.5千瓦 3 KQL80/125-5.5/2型 立 式 管道泵 2 台（ 1 开 1 备） 功率 5.5 千瓦 2 热水循环加热泵热水机组自带 功率 0.82 千瓦 KQL65/110-2.2/2型立 式管道泵 2 台 功率 2.2千瓦 2 KQL80/140-5.5/2型立 式管道泵 2 台 功率 5.5千瓦 2 KQL50/125-1.5/2型 立
15、式 管道泵 2 台（1 开 1 备）功率 1.5 千瓦 2 生活热水供水增 压泵 KQL65/235-1.5/4型立 式管道泵 2 台 1.5千瓦 2 KQL65/235-1.5/4型立 式管道泵 2 台 1.5千瓦 2 KQL65/235-1.5/4型立 式管道泵 2 台 1.5千瓦 2 KQL65/235-1.5/4型立式 管道泵 2 台 1.5 千瓦 2 生活热水循环热 回水泵 KQL40/110-0.75/2型 立式管道泵， 2 台， 0.75 千瓦 2 - - - 水环水循环泵KQL40/110-0.75/2型 立式管道泵， 2 台， 0.75 千瓦 2 - - KQL50/125-
16、1.5/2型立式 管道泵， 3 台 （2 开 1 备或 1 开 2 备） ， 1.5 千瓦 3 电子 水处 理器 空调用EHZII-50-4 1台 30-59 立方米 /小 时 DN100 EHZII-50-4 1台 30-59立方米 / 小 时 DN100 EHZII-50-4 1台 30-59立方米 / 小 时 DN100 EHZII-50-4 1台 30-59立方米 / 小时 DN100 热水用EHZII-10-2 1 台 7-15 立方米 / 小时 DN50 EHZII-10-2 1 台 7-15 立方米 / 小时 DN50 EHZII-50-4 1 台 30-59立 方 米 / 小 时 DN100 EHZII-10-2 1 台 7-15 立方米 / 小时 DN50 配电柜（强电 / 弱 电） 1 个 总配电容量 268.9 千瓦 1 个 总配电容量 242.2 千瓦 1 个 总配电容量 321.5 千瓦 1
