水源熱泵技術(shù)在酒店暖通工程的應(yīng)用

過曉棟

嵊州賓館有限公司

1 工程概況

嵊州賓館是一家由市政府投資建設(shè)的四星級(jí)酒店，位于浙江省嵊州市剡湖街道北艇路218號(hào)，背靠艇湖山麓，西依森林公園，東臨剡溪。賓館占地61．8畝，原總建筑面積27 140m2，于1996年11月開業(yè)。因酒店發(fā)展的需要急需提升綜合接待能力，于2012年4月在賓館的西南方位開始動(dòng)建改擴(kuò)建工程（現(xiàn)冠名為“剡韻樓”），建筑面積18 448m2，于2014年9月建成營業(yè)?，F(xiàn)今賓館總建筑面積為45 588m2，營業(yè)規(guī)模為客房187間（套），餐飲包廂36個(gè)，宴會(huì)廳5個(gè)（其中包括1 600平方米的無柱大廳1個(gè)），會(huì)議室15個(gè)以及棋牌室22間，年?duì)I業(yè)收入接近1億元。

2 水源熱泵項(xiàng)目背景

2010年，嵊州市被國家住建部、財(cái)政部批準(zhǔn)為“全國可再生能源建筑應(yīng)用示范縣”。嵊州賓館改擴(kuò)建工程被嵊州市列入可再生能源建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目之一，嵊州賓館管理層高度重視新能源和可再生能源在賓館中央空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用。項(xiàng)目的實(shí)施既是貫徹執(zhí)行市政府關(guān)于積極創(chuàng)建可再生能源建筑示范縣的具體措施，更是實(shí)現(xiàn)酒店中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能環(huán)保、符合“金葉級(jí)綠色飯店”、增強(qiáng)賓館競爭力的需要。

3 水源質(zhì)量分析

通過浙江省地礦勘察研究院對嵊州賓館擬取、回水地點(diǎn)的水文地質(zhì)條件的勘探，本工程項(xiàng)目位于嵊州盆地剡溪河谷堆積階地，地質(zhì)為第四紀(jì)上更新統(tǒng)蓮花組沖積圓礫層為砂礫石層，結(jié)構(gòu)松散，透水性較好，空隙水的水量豐富，且水質(zhì)較好，為HCO3-Ca型水，地下水的水位埋深約為5．7m，基本與剡溪河水水面齊平。孔隙潛水受大氣降水或地表水滲入補(bǔ)給，地下徑流自南向北。本建設(shè)項(xiàng)目設(shè)直徑為5米的抽水井一座，采用沉井施工工藝，下挖0至5m為黏土層，5至7m為細(xì)砂層，挖至6．5m出水后用潛水泵降水，7至8m為流砂層，8至12m為砂卵石層，12m左右為基巖，此時(shí)最大抽水量可以達(dá)到160m3/小時(shí)。為保證設(shè)計(jì)取水量240m3/h的需求，在井底12m基巖處往下開鑿一口直徑3．8m、深度2．5m的井中井，分別向東剡溪方向采用機(jī)械鉆孔的方式，在東半圓區(qū)域（深度13．5m）共鉆成6孔直徑65mm、長度80m、仰角3～5°的輻射導(dǎo)水孔，取水半徑擴(kuò)大至80m左右，增加來水量60m3/小時(shí)，達(dá)到最大抽水總量240m3/小時(shí)；設(shè)回灌井二座，分別位于取水井的西、北方向，直徑分別為1．2m和2．0m，與取水井之間相距100m，回灌井挖至8m砂卵石層，單井回灌量按當(dāng)前抽水量的50%回灌設(shè)計(jì)，抽水井與回灌井比例為1∶2的開采方式（即一抽二回）。

根據(jù)抽水試驗(yàn)，本工程項(xiàng)目抽水井保證出水量為240m3/h，水源熱泵機(jī)組運(yùn)行需要的最大符合取水量為220m3/h。目的含水層在豐、平和枯水期的單井允許開采量約為7500m3/d，均小于天然補(bǔ)水量，可達(dá)到以豐補(bǔ)欠的作用。灌采比按100%設(shè)計(jì)，年取、回水量小于等于100萬m3。

酒店水源熱泵機(jī)組運(yùn)行期間，通過對各季節(jié)抽水井水溫的測量得出：水溫最低點(diǎn)在每年的4月上旬，為17．1℃左右，隨著熱泵制冷運(yùn)行期間，抽水溫度逐步提高；水溫最高點(diǎn)在每年的12月中旬，為22．7℃左右。隨著熱泵制熱運(yùn)行期間，抽水溫度逐步降低，達(dá)到冬夏水溫調(diào)節(jié)的平衡。作為目的含水層的淺層低溫?zé)崮艿哪茉从盟?，水質(zhì)較好，為低礦化淡水。從日常水源熱泵機(jī)組維護(hù)保養(yǎng)過程反映，除砂器、過濾器積砂少，冷凝器傳熱管積垢不明顯，符合水源熱泵主機(jī)高效、安全運(yùn)行的工況條件。

由于水源熱泵系統(tǒng)工程采用“抽灌分離”的方式封閉循環(huán)用水，通過抽水井抽取地下水，經(jīng)過熱泵系統(tǒng)能量交換后，經(jīng)回灌系統(tǒng)100%回灌到地下含水層中，除水溫變化外，地下水與外界不發(fā)生物質(zhì)的交換，整個(gè)過程既不消耗水資源，也不會(huì)污染環(huán)境，與配置冷卻塔的空調(diào)制冷方式相比較，解決了漂水、熱島效應(yīng)和運(yùn)行噪音等的幾大難題，最大限度地保護(hù)了水資源和環(huán)境。

4 水源熱泵機(jī)組的選型

本工程選用三臺(tái)麥克維爾單螺桿水源熱泵機(jī)組。

表1 麥克維爾單螺桿水源熱泵機(jī)組技術(shù)參數(shù)

5 系統(tǒng)運(yùn)行說明

夏季制冷期間，優(yōu)先運(yùn)行1#主機(jī)，既滿足營業(yè)區(qū)域的空調(diào)制冷，又能提供每天150t生活熱水（水溫45℃）的需求；當(dāng)出現(xiàn)空調(diào)負(fù)荷高峰期間，并聯(lián)開啟3#主機(jī)運(yùn)行；部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，停用1#、3#主機(jī)，開啟2#主機(jī)進(jìn)行制冷和熱回收。

表2 單螺桿水源熱泵機(jī)組系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用

冬季制熱期間，優(yōu)先運(yùn)行3#主機(jī)，滿足營業(yè)區(qū)域的空調(diào)制熱；當(dāng)出現(xiàn)空調(diào)負(fù)荷高峰期間，并聯(lián)開啟1#主機(jī)運(yùn)行；部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，停用1#、3#主機(jī)，開啟2#主機(jī)進(jìn)行制熱。

過渡季節(jié)及冬季生活熱水，開啟2#主機(jī)專門用來制取生活熱水。

6 運(yùn)行費(fèi)用測算

從表2的數(shù)據(jù)顯示，酒店自2015年1月剡韻樓正式營業(yè)并投用水源熱泵三聯(lián)供設(shè)備系統(tǒng)以來，與2013年酒店使用水冷螺桿制冷機(jī)+蒸汽換熱器采暖的方式相比較，營業(yè)面積擴(kuò)大18 848㎡，年?duì)I業(yè)收入增長20%，而全酒店的冷暖空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用只增加10 000元，此外2015年全年的生活熱水回收量累計(jì)達(dá)到46 948t，相比用蒸汽換熱的方式制取同量同溫的熱水折算蒸汽用量為2 347t，折合蒸汽費(fèi)用為469 000元。

酒店通過應(yīng)用水源熱泵設(shè)備，雖然在初期的投資成本上增加35%左右，但整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，不受外界氣候條件的影響；不使用冷卻塔，沒有噪音，對周圍環(huán)境無污染排放；一機(jī)三用：夏季制冷、冬季采暖以及全年提供生活熱水；機(jī)組使用壽命可達(dá)到20年以上，經(jīng)濟(jì)耐用，維護(hù)成本低，綜合節(jié)能效果顯著。

綜上所述，嵊州賓館應(yīng)用水源熱泵設(shè)備后，綜合運(yùn)行費(fèi)用降低45%左右，成為嵊州市可再生能源建筑創(chuàng)建工作中的示范項(xiàng)目，對酒店行業(yè)節(jié)能減排起到了有效的示范作用。

徐匯區(qū)舉辦公共機(jī)構(gòu)節(jié)能工作聯(lián)席會(huì)議

日前，徐匯區(qū)舉辦公共機(jī)構(gòu)節(jié)能工作聯(lián)席會(huì)議，會(huì)議要求：（1）明確職責(zé)壓實(shí)責(zé)任。牢固樹立十九大提出的綠色發(fā)展理念，落實(shí)國家新的工作要求，強(qiáng)化聯(lián)席會(huì)議平臺(tái)作用，各主管部門加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，夯實(shí)責(zé)任體系，切實(shí)發(fā)揮指導(dǎo)、協(xié)調(diào)和推進(jìn)本系統(tǒng)節(jié)能管理的作用。（2）緊盯目標(biāo)狠抓落實(shí)。按照全年工作安排，強(qiáng)化目標(biāo)指標(biāo)管理，細(xì)化分解工作任務(wù)，夯實(shí)能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、宣傳培訓(xùn)等基礎(chǔ)工作，著眼長遠(yuǎn)，科學(xué)制定中長期目標(biāo)，合理安排節(jié)能專項(xiàng)資金，確保年度目標(biāo)任務(wù)完成。（3）創(chuàng)新方式規(guī)范管理。聚焦新能源技術(shù)推廣，充分運(yùn)用新理念新技術(shù)提升節(jié)能管理水平，同時(shí)規(guī)范推進(jìn)節(jié)能工作，系統(tǒng)梳理完善節(jié)能管理制度，扎實(shí)推進(jìn)區(qū)域公共機(jī)構(gòu)節(jié)能管理工作。

（徐匯區(qū)）

上海市能效中心調(diào)研黃浦區(qū)節(jié)能工作

日前，上海市能效中心赴黃浦區(qū)調(diào)研節(jié)能工作，與黃浦區(qū)發(fā)改委就推進(jìn)樓宇能效提升、樓宇能效檢測、節(jié)能宣傳與培訓(xùn)、固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能審查等工作進(jìn)行了深入交流。調(diào)研中，市能效中心表示該區(qū)在重點(diǎn)樓宇節(jié)能精細(xì)化管理、能耗在線監(jiān)測平臺(tái)使用等方面取得了明顯成效。下一步將在樓宇能效提升、固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能審查、節(jié)能宣傳等方面加強(qiáng)合作交流。

（黃浦區(qū)發(fā)改委）