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1、某酒店中央空调与热水系统某酒店中央空调与热水系统节能节能改造改造 邵志刚 (黄冈职业技术学院 机电学院 能源系 黄冈 438002)摘摘 要要：对某酒店中央空调系统和生活用热水系统进行改造，将带热回收的螺杆式冷水机组代替单冷螺杆式冷水机组；回收冷凝热以满足空调冷负荷和部分生活热水的需要；最后将系统改造前后能耗进行分析,结果表明改造后主机效率有较大提高，综合能耗明显降低。 关键词：关键词：系统改造 热回收 能耗 The system-transformed of central air conditioning and hot water system for a hotel Shao Zhig
2、ang （Energy Department of Mechanical and Electrical School ，Huanggang Polytechnic College ，Huanggang438002，China） Abstract：The central air conditioning system and hot water system for hotel are transformed, screw chiller with heat recovery instead of a single water cooled screw chillers, and the rec
3、overy of condensation heat is for the cooling load and hot water, the efficiency of the unit is improved and the energy consumption is reduced. Keywords：system-transformed, heat recovery, energy consumption 0 引言 节能减排，开发新能源，是我国人民特别是我们行业的时代使命，关系到人类社会的发展和中华民族复兴的伟大事业；随着科学技术的飞速发展，工农业生产水平的提高，人民物质文化生活的改善，空
4、调的应用越来越广泛，而空调在适应经济发展和满足人类需求的同时，也给人类带来了巨大的能源消耗负担和其他如温室效应等负面影响怎样在空调工程设计，系统方案的确定及设备选型运行管理等方面最大限度的节能是摆在从事这一工作的人员面前的一个重大课题，减少空调的能源消耗，寻求空调可持续发展之路，已成为空调设计师所面临的一个首要任务。 原工程方案中冷源由三台单冷螺杆式冷水机组承担，热源由一台蒸汽锅炉和一台热水锅炉承担；在夏季制冷运行时冷水机组在制冷过程中向高温环境散发出大量的冷凝热，即产生了大量的废热被排放；生活用热水系统中的燃气锅炉和蒸汽锅炉，增加了废气的排放。因此对邵志刚， 男 ，1966 年 8 月生 ，
5、 高级工程师 ，地址:湖北省黄冈市黄州南湖教育区桃园街 109 号，邮政 编码：438002，联系电话：13972718162 ，E-mail: 本酒店中央空调系统和生活用热水系统的改造。 1 本工程方案改造概况 根据该酒店提供的情况，该建筑广东虎门鑫鑫酒店，空调与热水系统设计要求为酒店提供冷气，同时全年提供生活热水供给。热水温度要求 50。 因酒店已采购三台“日立”普通冷水机组，又因机组安装于地下室机房，通风排气不顺畅，根据实际情况，建议甲方将已采购普通冷水机组改造为热回收水冷冷水机组，回收的热量免费产生生活热水。在冬季热回收机组停止运行时，则使用广州恒星冷冻机械制造有限公司“宏星” 水源热
6、泵热水机组制取生活热水，而且该机组在制热的同时免费提供冻水用于酒店冬季还需使用冷量的宴会厅（本方案水源热泵热水机组免费提供的冷量刚好符合宴会厅的冷量需要，因宴会厅偶尔不用则多余冷冻水排至消防水池，并通过消防水池将冻水用于酒店卫生间冲厕所排走） 。 本设计方案包括：酒店中央空调系统与热水系统改造节能分析及设备选型。 1.1 设计依据 采暖通风与空气调节设计规范 （GBJ1987） ； 采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003） ； 建筑给水排水设计规范 （GB50015-2003） ； 采暖与卫生工程施工及验收规范 （GBJ242-82） ； 通风与空调工程施工及验收规范GB5024
7、3-2002；建筑图纸、工程概述及甲方要求等。 1.2 空调设计参数 夏季 干球温度 33.5 湿球温度 27.7 风速 1.8m/s 冬季 干球温度 5 相对湿度 70 风速 2.4m/s 1.3 热水使用量计算 根据设计规范及酒店提供建筑图纸计算数据，酒店共有桑拿房 59 间，沐足位 110 位。热水使用量桑拿房按 80L/人.次，每次 2 人，每天 5 次共 10 人次计；沐足位按 20L/位，每天 5次计；另厨房每天热水用量为 9000L，由以上计算可知，桑拿房、沐足房及厨房每天热水使用量分别为： 桑拿房：50805240000 L沐足房：11020511000 L 厨 房：9000L
8、 由以上计算可知，酒店每天热水使用总量约为： 4000011000900060000 L 即酒店每天生活热水用量约为 60m3。 1.4 热水使用的热量计算及热回收机组选型 由于冷水机组在制冷运行时，会产生热量，使用一般冷水机组，这部分热量是被当做废热排放到环境中，而使用热回收冷水机组或将普通水冷冷水机组为热回收型能将这部分废热回收，用于加热自来水，免费为用户提供生活热水。 因为酒店已采购三台“日立”普通水冷螺杆式冷水机组，现因从节能角度考虑，要求对这三台机组改造为热回收型，在机组制冷同时免费制取生活热水。 该酒店根据所需的冷量已采购的“日立”冷水机组为一台 530KW 及两台 1028KW
9、水冷螺杆式冷水机组，将此三台的冷水机组改造热回收型后，其单台机组全负荷运行时的热回收量为制冷量的 15%。 根据实际情况以上机组投入运行率为 60%，每天机组全负荷运行约 10 小时，则每天的热回收总量为： Q热（53010282）86015%1060 2001564 kcal 假定夏季自来水温度为 20，热水使用温度为 50，则上述机组热回收每天能提供的热水量为： MQ热/（t1-t2）C 2001564/(50-20)1 66718 M： 每天产生的热水量， Q热：机组所产生的热量，kcal/h t1： 热水温度， t2： 自来水温度， C： 水的比热，kcal/. 根据以上分析，夏季冷水
10、机组系统在正常使用情况下，使用上述改造的热回收水冷螺杆式冷水机组每天回收的热量能产生 50生活热水 66718 ，约 66.7m3，而该酒店每天生活热水用量约为 60m3，可完全满足该酒店夏季生活热水需要。 2 改造后热回收水冷螺杆式冷水机组节能分析 虎门地区夏季天气炎热，全年供冷时间较长。每年空调制冷运行时间长达 7 个月。以酒店热回收冷水机组运行时间 7 个月，每个月 30 天计（按每天实际制取生活热水 60000L） ，则在此期间热水所需总热量为： Q热A（t1t2）C830 60000（5020）1730 378000000 kcal/h 下表给出采用柴油锅炉、电热锅炉、燃气锅炉产生
11、378000000kcal/h 热量所需运行费用分别为（以下油价、电价、气价均为参考值，应按各地实际价格为准） ： 表 1.能源费用（378000000kcal/h 热量时） 名 称 单位理论热值 燃烧率 锅炉 效率 获得总热量所消耗能源总量 单 价 (元) 费 用 (元) 柴 油 锅 炉 10250 kcal/kg 77.5% 84% 56648kg 5.80 328558.00 电 热 锅 炉 860 kcal/h 90% 98% 498338kw.h 0.80 398670.00 燃 气 锅 炉 10800kcal/ kg 80% 84% 43749kg 6.60 288743.00 上
12、述分析表明：如果采用燃油锅炉，每年运行费用为 328558.00 元，电锅炉每年运行费用为 398670.00 元，燃气锅炉每年运行费用为 288743.00 元，而通过改造“日立”普通水冷冷水机组为热回收型收水冷螺杆式冷水机组运行使用同等的有效热水费仅仅是水泵的耗电费用（其它方式同样需要水泵的耗电费用）那么以上图表的费用可以节省下来，将给该酒店带来可观的经济效益。 方案的方案的其它其它说明说明 1) 由于考虑热水惯性，按时间使用及储存量，系统必须配置保温水箱及循环水泵，让储存热水经常保持在要求温度（5060） 。 2) 水箱必须加上保温层减少热损耗，其容积须根据场地，机组功率按时间使用量及用
13、户要求由工程方设计。 3) 为保持热水温度，循环水泵必须长时间启动及加装备用泵。 4) 此系统为用户提供超低成本热水，但热水供应量将视机组使用量及季节性而定，用户使用本系统的同时，应加装另一个热水辅助系统，并联使用。建议该酒店采用“宏星” 水源热泵热水机组，作为辅助加热系统。 3 冬季、过渡季节水源热泵热水机组选型计算及节能分析 3.1 水源热泵热水机组选型计算 冬季，改造后的热回收冷水机组停止运行，也就无热回收，需采用“宏星” 水源热泵热水机组提供生活热水。酒店每天热水用量 60000L 所需热量为（自来水温度取 15，热水温度50） ： Q60000（5015）1 2100000 kcal
14、 水源热泵热水机组采用 2 台，每天运行时间约 15 小时，则每台热水机组制热量为： 2100000/15/270000 kcal/ h 因此，选用 2 台“宏星” 水源热泵热水机组，型号 40STD-E120HS，其单台夏季额定制热量为 124012kcal/h，冬季额定制热量为 80608kcal/h，输入功率 27.2kw。完全能满足上述每台水源热泵热水机组制热量 70000 kcal/ h 的要求。 3.2 节能分析 水源热泵热水机组型号 40STD-E120HS 冬季制热量 80608kcal/h，则 2 台机组每天产生热量 2100000kcal 所需运行时间为： 2100000/
15、80608/213h 2 台热水机组每天运行费用为（电费按 0.80 元/kw.h 计） ： 27.21320.80566.00 元 冬季、过渡季节共按 5 个月，每个月 30 天计，则每年冬季运行费用为： 53056684900.00 元 免费制取的冷量: “宏星”水源热泵机组制热同时可进行制取冷量，提供于该酒店宴会厅，40STD-E120HS 机组冬季制热的同时提供的制冷量为：77.2KW/h。总制冷量冬季按 5 个月，每个月 30 天计，两台机组每天制热 13 小时可制取的冷量为： 53077.2132301080 KW 按一般冷水机组能效比 4.5：1 算，可节省的运行功率为 3010
16、80/4.566906 KW，为中央空调节省的运行费用（电费按 0.80 元/kw.h 计） ： 669060.853525.00 元 机组在制热时运行的费用减去免费制取冷量为中央空调节省的运行费用后实际所需要的费用为： 84900-5352531375.00 元 冬季、过渡季生活热水所需总热量为： 5302100000315000000 kcal 下表给出采用柴油锅炉、电热锅炉、燃气锅炉产生热量 315000000kcal 所需运行费用分别为（以下油价、电价、气价均为参考值，应按各地实际价格为准） ： 表 1.能源费用（315000000kcal 热量时） 名 称 单位理论热值 燃烧率 锅炉 效率 获得总热量所消耗能源总量 单 价 (元)
