淺議某酒店熱水制備方式的選擇

楊慶豐

1 概述

隨著國內(nèi)城市化的推進和工業(yè)化的進行,城市中酒店、賓館的建設(shè)越來越多,而在酒店、賓館的耗能中,生活熱水是僅次于空調(diào)的耗能大戶,因此如何選擇和優(yōu)化熱水制備對酒店、賓館的運行管理有著現(xiàn)實意義。

酒店、賓館對中央空調(diào)系統(tǒng)及生活熱水系統(tǒng)要求較高,一般是不可或缺的。在夏季,中央空調(diào)系統(tǒng)為建筑室內(nèi)空間提供冷氣的同時,也向大氣散發(fā)大量的熱量。如果中央空調(diào)散發(fā)的熱量能全部或部分用于加熱生活熱水,則無需燃燒過程就能獲得生活熱水,既節(jié)能又環(huán)保?？諝庠礋岜檬且钥諝鉃榈蜏?zé)嵩吹臒岜?易受室外溫度、濕度的影響,一般用于長江流域以南地區(qū)。好的空氣源熱泵的COP值平均可達4.1以上,其使用成本僅為電熱水器的1/4,燃氣熱水器的1/3,而且空氣源熱泵熱水器一般具有蓄熱功能,可以利用低谷電價制熱水,故可以節(jié)能更多。

2 工程實例

湖南長沙某三星級酒店,建筑面積23 106 m2,地下0層,地上6層,其中1層,2層為裙房,是酒店配套服務(wù)設(shè)施,3層～6層為酒店標(biāo)準(zhǔn)客房,設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)雙人間及單間,總床位數(shù)208床,酒店最高日熱水用量 Qr=58 m3,最高時熱水用量Qrh=16.5 m3。

2.1 太陽能+燃氣熱水鍋爐

由于酒店位于湖南長沙,地處中南地區(qū),冬季溫度較低,單一的太陽能設(shè)備難以保障運行,必須設(shè)置輔熱設(shè)備,考慮到當(dāng)?shù)貧庠闯渥?優(yōu)先采用燃氣熱水鍋爐。此種熱水制備方式在春、夏、秋季能充分利用太陽能,大部分時間不用開啟燃氣熱水鍋爐;在冬季太陽能不足時,開啟燃氣熱水鍋爐進行補充,保證熱水供應(yīng)。運行方式見圖1。

2.2 空氣源熱泵+燃氣熱水鍋爐

空氣源熱泵技術(shù)是基于逆卡諾循環(huán)原理建立起來的一種節(jié)能、環(huán)保制熱技術(shù)?？諝庠礋岜孟到y(tǒng)通過自然能(空氣蓄熱)獲取低溫?zé)嵩?經(jīng)系統(tǒng)高效集熱整合后成為高溫?zé)嵩?用來取(供)暖或供應(yīng)熱水,整個系統(tǒng)集熱效率甚高?？諝庠礋岜糜兴拇髢?yōu)點:

1)節(jié)能,有利于能源的綜合利用;

2)有利于環(huán)境保護;

3)冷熱結(jié)合,設(shè)備應(yīng)用率高,節(jié)省初投資;

4)因為它是電驅(qū)動,所以它調(diào)控比較方便。又由于長沙地區(qū)最冷月平均溫度低于10℃,故必須設(shè)置輔助熱源,運行方式見圖2。

空氣源熱泵+燃氣熱水鍋爐熱水系統(tǒng)的控制方式參照太陽能+燃氣熱水鍋爐熱水系統(tǒng)的控制方式。

2.3 空調(diào)熱回收+燃氣熱水鍋爐

冷凝熱回收技術(shù)是通過換熱器回收制冷機產(chǎn)生的冷凝熱,用于加熱生活用水。作為一種低品位的熱源,冷凝熱回收系統(tǒng)還需要配備輔助熱源和蓄熱調(diào)節(jié)水箱等配套設(shè)備。熱回收風(fēng)冷機組分為全熱回收風(fēng)冷熱泵機組及部分熱回收風(fēng)冷機組兩種,本工程選用全熱回收風(fēng)冷機組。熱回收裝置與冷凝器為并聯(lián)安裝,分為夏季運行方式和冬季運行方式兩種。

運行方式見圖3,圖4。圖3中夏季運行時虛線 B段不通,圖4中冬季運行時虛線A段不通,其余運行模式參照太陽能+燃氣熱水鍋爐熱水系統(tǒng)。

3 制熱方案比較

太陽能+燃氣熱水鍋爐(方案一),空氣源熱泵+燃氣熱水鍋爐(方案二),空調(diào)熱回收+燃氣熱水鍋爐(方案三)的熱水制取成本分別為19.05元/m3,15.27元/m3,12.08元/m3;設(shè)備投入分別為47.2萬元,63.88萬元,43.48萬元;年運行費用分別為30.37萬元,26.95萬元,20.61萬元。酒店的最高日用水量為58 m3,在不考慮其他因素的極端狀況下,一年的熱水用水量為58×365=21 170 m3,在熱水制取成本方面方案二比方案一省21 170×(19.05-15.27)=80 022.6元,而年運行費用方面每年節(jié)省30.37-26.95=3.42萬元,就熱水制取成本和運行費用方面,方案二比方案一每年要省11.42萬元,幾乎趕上了兩者的設(shè)備價差(63.88-47.2=16.68萬元),即方案二要優(yōu)于方案一。同樣的,在熱水制取成本方面方案三比方案二省 21 170×(15.27-12.08)=67 532.3元,而年運行費用方面要節(jié)省26.95-20.61=6.34萬元,就熱水制取成本和運行費用方面,方案三比方案二每年節(jié)省13.09萬元,且方案三比方案二的設(shè)備投入還少20.4萬元(63.88-43.48=20.4萬元)。

上述三種方案在技術(shù)上都是可行的,都具有一定的節(jié)能效果,且系統(tǒng)的操作控制性都比較簡單。相比較而言,方案三即空調(diào)熱回收+燃氣熱水鍋爐熱水系統(tǒng)在節(jié)能和設(shè)備投入效果上都不錯,具有最好的節(jié)能效果,運行費用也最低。故選擇空調(diào)熱回收+燃氣熱水鍋爐作為此酒店的熱水制取方式。

4 結(jié)語

就熱水制備方式,按照節(jié)能的角度從優(yōu)到劣的排列次序為:太陽能、空調(diào)熱回收、熱泵、燃氣燃油熱水鍋爐、電熱鍋爐,其中太陽能和空調(diào)熱回收屬最環(huán)保節(jié)能的方式,應(yīng)優(yōu)先采用,熱泵次之。另應(yīng)該結(jié)合工程的具體情況,考慮工程的所處地區(qū)和建筑的特點靈活選用技術(shù)經(jīng)濟性最好的熱水制取方式。

[1] 電子工業(yè)部第十設(shè)計院.空氣調(diào)節(jié)設(shè)計手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1995.

[2] 中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院.全國民用建筑設(shè)計技術(shù)措施節(jié)能專篇(給水排水)[M].北京:中國計劃出版社,2007.

[3] 中國建筑科學(xué)研究院.06SS127熱泵熱水系統(tǒng)選用與安裝[M].北京:中國建筑標(biāo)準(zhǔn)研究院,2006.

[4] 林飛慶.太陽能和空氣源熱泵組合熱水系統(tǒng)應(yīng)用與分析[J].山西建筑,2009,35(16):197-199.