潘世麒
(晉?。◤B門)環(huán)境優(yōu)化科技有限公司,福建 廈門361015)
休閑旅游已經(jīng)成為當今中國人生活消費的熱點之一。與一般的外出旅游不同,休閑旅游具有自己的特點:
(1)目的地重復(fù);
(2)季節(jié)性強;
(3)游客停留時間長;
(4)酒店附近要有深層次的、獨特的自然資源或文化底蘊。
結(jié)合以上特點,建設(shè)方對酒店設(shè)計的各方專業(yè)提出了很高的要求。筆者在參與許多實際案例論證后,對這類型酒店的中央空調(diào)方案有了一套自己的分析。
酒店選址很重要,這類休閑旅游酒店一般都是在人文景區(qū)附近。筆者參與設(shè)計施工的連城天一溫泉度假酒店工程在福建連城冠豸山風景區(qū)附近,有山有水有溫泉,酒店主體建筑面積為30 000m2,建筑物高15.9m,要求夏季制冷、冬季供暖;酒店部分有客房120多套,酒店和溫泉接待中心常年24h需生活熱水供應(yīng);另外有十多棟獨立散落的度假別墅。對于這類環(huán)境,筆者的設(shè)計方案如下:
(1)利用豐富的溫泉水資源,主體建筑采用螺桿式水源熱泵中央空調(diào);
(2)別墅群采用獨立的小型變頻多聯(lián)中央空調(diào)和空氣源熱泵熱水器;
(3)員工宿舍樓采用小型渦旋式水源熱泵空調(diào)。水源熱泵空調(diào)采用人工湖蓄溫泉尾水的方式提供設(shè)備必需的冷卻水源或熱源。根據(jù)當?shù)貧夂蛱攸c,別墅變頻中央空調(diào)和空氣源熱水器的冷熱源直接取自大氣,完全可以滿足使用需求。
中央空調(diào)主機主要由以下4大部分組成:壓縮機、膨脹閥、蒸發(fā)器、冷凝器,具體如圖1所示。
圖1 冷暖轉(zhuǎn)換流程圖
下面重點介紹水源熱泵中央空調(diào)運行及冷熱轉(zhuǎn)換原理。
(1)冬季閥1打開、閥2關(guān)閉,井水自取水井流經(jīng)蒸發(fā)器被吸熱后,溫度降低回到回水井;系統(tǒng)水流經(jīng)冷凝器吸熱,溫度升高后供到房間,實現(xiàn)供熱功能。
(2)夏季閥2打開、閥1關(guān)閉,井水自取水井流經(jīng)冷凝器吸熱,溫度升高后回到回水井;系統(tǒng)水流經(jīng)蒸發(fā)器被吸熱,溫度降低后供到房間,實現(xiàn)制冷功能。
螺桿機運行壓縮比高于渦旋機,更適合于長時間運行,尤其是制熱工況。螺桿機更適合于大型項目的設(shè)計,單機負荷100kW以上,多機頭并聯(lián)1 000kW以上,在設(shè)計中一般都會選用螺桿機;多機頭并聯(lián)采用渦旋機,機房占地面積會增加。渦旋機組屬于干式機組,制冷或制熱的能效比明顯劣于螺桿機組。所以大型項目采用螺桿機組從長遠看性價比更高;多機頭渦旋壓縮機運行故障率高,穩(wěn)定性差,中高負荷狀態(tài)效率不高,節(jié)能性比螺桿壓縮機差。中小面積建筑采用渦旋壓縮機有初投資低的優(yōu)勢。
連城天一溫泉度假酒店項目中央空調(diào)采用富爾達水源熱泵機組,參數(shù)如表1所示。
表1 機組參數(shù)
本方案所選主機及附屬設(shè)備夏季用電負荷約495kW,冬季采暖用電負荷400kW,生活熱水用電負荷150kW。該地區(qū)的地表水溫度冬季約為10~14℃,夏季約為22~26℃。根據(jù)取水流量和溫度確定夏季主機與地表水以5~8℃的溫差進行熱量交換,所需的地表水總量為269~453m3/h。冬季主機與地表水以5~10℃的溫差進行熱量交換,所需地表水總量為242~484m3/h。酒店暖通工程初投資約630萬,減少高耗能鍋爐設(shè)備投入。比南方地區(qū)普遍采用的空氣源制熱系統(tǒng)節(jié)省投資30%以上,同時節(jié)能性也得到了很大提升。
富爾達機組在PLC微機系統(tǒng)控制下,可以根據(jù)各房間的使用率自動在25%~100%的負荷范圍內(nèi)調(diào)節(jié),達到最大節(jié)能的目的。綜合考慮本酒店客流情況,按照以下計算條件進行運行費用分析。冬季空調(diào)運行45天,1.5個月,夏季運行210天,7個月;按空調(diào)冬季每天平均運行12h,夏季運行12h計算;空調(diào)負荷季節(jié)調(diào)節(jié)系數(shù)為0.5;電價按0.86元/kW·h計。其運行費用分析如下:運行費用=(裝機容量×季節(jié)調(diào)節(jié)系數(shù)+泵的功率)×運行天數(shù)×每天運行時間×電價。即:夏季運行費用=495×0.5×210×12×0.86=53.64萬元,夏季采用熱回收模式,生活熱水免費提供;冬季運行費用=400×0.5×45×12×0.86=9.29萬元,冬季生活熱水費用=150×45×6×0.86=3.48萬元。全年主機房空調(diào)運行費用為66.41萬元。水源熱泵空調(diào)比傳統(tǒng)的酒店中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能40%以上,特別適合休閑旅游度假酒店。
休閑旅游酒店暖通設(shè)計可充分利用現(xiàn)有的自然資源,選擇合適的機電設(shè)備,減少初投資,降低運營費用,達到節(jié)能增效的目的。只有因地制宜地設(shè)計和選型,在參考當?shù)貧庀蟓h(huán)境條件資料的基礎(chǔ)上,采集必要的實際環(huán)境數(shù)據(jù),才能成就一個成功的設(shè)計實例。