酒店水源热泵中央空调系统设备的选择

酒店水源热泵中央空调系统设备的选择

黄轶

桂林市安厦房地产开发有限责任公司541002

摘要：阳朔碧莲江景大酒店坐落于漓江河畔，根据该地理优势采用水源热泵中央空调系统，利用丰富的漓江水资源作为吸热、排热源，达到夏季制冷、冬季制热并24小时提供热水的要求。

关键词：水源热泵；节能；负荷；能耗分析

阳朔碧莲江景大酒店于2008年9月28日建成开业迎客，是世界著名旅游胜地阳朔第一家五星级标准酒店。中央空调系统是酒店舒适性的必要保证，而水源热泵系统属于新型能源技术，本人作为建设方派驻人员，负责该工程水暖空调系统的建设，就水源热泵技术的运用进行了论证和实践。

1、工程概况

碧莲江景大酒店位于阳朔镇碧莲峰脚下，坐落于风景优美的漓江河畔。整个酒店属庭院式多层建筑，共计6个栋号，占地约15000平方米，建筑面积37000平方米，客房300余间，是一座集休闲、度假、会议、娱乐为一体的五星级标准酒店。

2、水源热泵系统原理

热泵系统能够通过输入少量的高品位能源（如电能），实现低温位热能向高温位热能转移。漓江水源分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源。

水源热泵技术是国家推广使用的可再生能源的开发和利用技术，其能效比达到1：4以上。这样的清洁能源对环境保护有着十分重大的意义。

3、系统设计情况

酒店位于南方地区，且坐落于漓江河畔，拥有得天独厚的地理条件。经过反复研究，决定充分利用丰富的漓江地表水资源，作为热泵的吸热源及排热源，高效节能。

3.1设计参数

酒店设计空调冷负荷3530KW（3035800Kcal／h），生活热水集中供应，全日制循环，设计小时耗热量1719KW，客房部分设计小时用水量39M3，其余公用设施设计小时用水量为16M3。

（1）、室外设计参数：

夏季：干球温度=33.9℃，湿球温度=27℃，平均风速V=1.5m／s，大气压力986.1hpa；

冬季：干球温度=0℃，相对湿度φ=71℃，平均风速V=3.2m／s，大气压力1002.9hpa

（2）、室内设计参数表一

注：⊙表示当不符合标准时会产生何种倾向

由于热泵主机使用壳管满液式热交换器，水走管程，管程管径大，水流速大，不易堵塞，清洗方便，因此对水质浑浊度、含砂量没有特别的要求，但我们参考工业冷却水规范，含砂量控制在20万分之一以下的标准。通过论证，确定对漓江地表水四级处理的方案。

第一级：取水头设计。在取水泵之前自制取水头可阻挡稻草、杂草、塑料袋等漂浮物，大大减少对潜水泵叶轮的磨损。

第二级：旋流除砂。经过潜水泵后，在建筑内取水泵房设置两级自动排砂旋流除砂器，平均除砂率为90%，达到了工业冷却水规定要求。

第三级：高效全自动过滤。经过旋流除砂后，再过高效全自动过滤器，去除管路流体中的细小悬浮物等。

第四级：离子棒水处理。在空调主机房内，进入主机端，分别在冷凝器、蒸发器前设置电子水处理器，防止其管壁结垢、除菌、灭藻。

经过上述处理后，水质完全可以达到表二中的标准。利用丰富的漓江地表水资源完全可行。

3.3保证在最不利水温的水量要求

在最不利温度下的取水量的准确计算是保证机组能在最不利温度下正常运行的关键因素。根据现场实际测量，冬季漓江阳朔区段的水温在9℃~12℃之间。根据酒店负荷情况，确定水源热泵系统在满负荷下全年需要取漓江水量情况如下表：表三

3.4双冷凝器全热回收热泵机组主机选型

对于酒店、宾馆、娱乐等类型的建筑，其主要以夏季制冷为主，而且同时还要求24小时提供生活热水。在热泵机组选择上考虑采用双冷凝器设计的全热回收热泵机组。参照空调负荷及漓江水温调查数据，选用了麦克维尔双冷凝器全热回收水源热泵机组两台，型号：WPS350.2A，制冷量1359KW，制热量1369KW。夏季制冷、冬季供暖，全年提供生活热水。

3.5运行能耗分析

在此，对水源热泵机组运行作一个理论能耗计算。

耗电量=设备功率×运行台数×每天运行时间×天数×平均负荷率

①主机制冷时单台输入功率208KW，制热时单台输入功率270KW；

②夏季运行时间：180天，每天18小时运行，平均负荷率50%；

③冬季运行时间：供暖70天，每天18小时运行，平均负荷率45%；

④调水循环泵单台输入功率30KW，3台（两用一备）；生活热水一次泵单台输入功率11KW，3台（两用一备）；生活热水二次泵单台输入功率4KW，2台（一用一备）；湖水取水泵单台输入功率37KW，4台（两用两备）；

⑤过度季节其中一台机组专门制取生活热水，共115天，冬季其中一台机组采暖，另外一台间歇制取生活热水，共70天。过度季节热水温度为45℃，主机制热量降低至0.95，功率提高到1.3。过度季节每天需要50吨热水，单台主机每天需工作1.5小时，热回收泵同时运行，热水循环泵24小时开；冬季每天需要60吨热水，从10℃提高到45℃，单台主机需工作2小时，热回收泵同时运行，热水循环泵24小时开。

⑥夏季全热回收制取生活热水，每天需50吨热水，水温从20℃提高到45℃，单台机组全热回收需1.2小时，热回收泵同时运行，热水循环泵24小时开。全热回收制取生活热水时主机及系统功率比单独制冷每小时约增加35KW。

运行费用理论计算表：表四

4、系统运行情况

阳朔碧莲江景大酒店自2008年9月底试业营运以来，空调系统及热水系统均达到原计算要求，满足酒店营运需要。为到酒店考察、指导的专家、嘉宾及各方客人提供了舒适的条件。

5、结语

阳朔碧莲江景大酒店空调系统冷热负荷量大，负荷面积广，处理效果令人满意。以下是几点体会：

（1）、水文资料应准确详细。为取水方式、处理方法及取水水量提供准确、全面的资料；

（2）、水源热泵中央空调主机集制冷、供暖、生产热水为一体，节省了设备投资的费用，也减少了锅炉房、冷却塔等设备占用的空间；

（3）、水源热泵空调技术将江河湖水中低品位热能转化为高品位热能，大大提高了能源的利用效率，是一种清洁环保的可再生能源的开发和利用技术。

参考文献：

[1]徐伟等译，地源热泵工程技术指南，北京：中国建筑工业出版社，2001

[2]徐伟等译，朗四维，地源热泵工程技术指南.北京：建筑工业出版社，2001

[3]丁卫东，袁鲁滨.水源热泵技术在供热空调工程中的应用.节能，2002（5）

[4]蒋能照等.空调用热泵技术及应用.北京：机械工业出版社，1997