洗衣房暖通系统节能低碳优化设计

洗衣房暖通系统节能低碳优化设计

李营

天津大学建筑设计规划研究总院有限公司

摘要：酒店洗衣房通风空调系统能耗较大，具有较大节能潜力。结合四川某酒店洗衣房工艺需求，在建筑低碳导向下设计了一种通风空调余热回收系统，基于室外气象参数变化提出了相应的运行策略。

关键词：洗衣房；余热回收；低碳

1 背景

洗衣房是高级酒店必需的后勤功能用房，为客人和员工提供大量衣物和被品的洗涤、熨烫、消毒等服务。洗衣房内有散发大量热量和湿量的工艺设备，常规通风和空调系统耗能较大。在保证洗衣房工艺正常进行和提高工作人员的舒适度的前提下，通风空调系统如何进行节能低碳设计和量化节能潜力值得一定的研究。【1】

本文对洗衣房常规通风空调系统进行了优化，优化后系统既能满足工艺和人员舒适性需求，同时回收了大量余热，为洗衣房提供了必需的热水，提高了全生命周期内空气源热水机换热效率。【2，3】

2项目工艺介绍

该项目地点为四川邛崃，夏热冬冷地区。洗衣房位于酒店地下1层，建筑面积约200m2，层高5.2m。洗衣房全年工作，每天工作时间8：00~22:00，共5110h。

与工艺充分沟通后，基于作业流程，房间内工艺设备平面布置较为合理，分为污衣区、水洗区、干洗区、烘干区、熨烫区和收衣区。对于热湿负荷较大的烘干机隔离布置在烘干区，与其他区域分开。针对散热量大或产生异味的设备，比如干洗机、烫平机、洗衣机靠墙布置，便于就地消除余热余湿和异味。具体布置如图1所示。

图1 工艺设备布置图

3参数确定及负荷计算

3.1 室内外参数确定

夏季通风室外计算温度28.5℃，夏季通风室外计算相对湿度64%，冬季供暖室外计算温度2.7℃。

依据《工业企业设计卫生标准》GBZ 1-2010对工作地点的温度要求，设备热辐射强度均值为1100W/m2时，夏季室内设计温度28℃，相对湿度70%。风速3m/s，冬季室内设计温度25℃，风速2m/s。工作人员按10人考虑，每人100m3/h新风量，照明功率8W/m2考虑。

3.2 冷负荷计算

洗衣房人员所需新风量较小，设备散热量极大，故冬夏季均存在冷负荷，夏季为最不利工况。夏季冷负荷一般按照非稳态计算，由于本项目位于地下室，无外窗，通过围护结构传入热量和透明围护结构进入的太阳辐射热量可忽略；各设备排水直接排到有盖板的排水沟，散湿过程产生的潜热量也可忽略。由于工作时段设备、人员和照明一直稳定运行，可按稳态方案计算冷负荷。总冷负荷为42591W，其中人员冷负荷1057W，照明冷负荷1936W，设备冷负荷35596W，新风冷负荷4002W。

4通风空调系统方案设计

4.1通风空调系统设计

结合洗衣工艺流程，通风系统采用全面通风和局部通风相结合的方式。烘干区及其他余热余湿量大的设备，单设局部通风系统；干洗机使用干洗剂，单设局部通风系统。局部通风系统排气罩尺寸为设备平面尺寸，距操作面0.5m，罩口面风速0.5m/s。局部补风量为排风量的70%，为降低空调负荷，补风系统不做降温处理；补风口设在人员前方，排风口另一侧，有效平衡风量，避免“前烤后寒”情况出现。

根据洗衣房的余热量为42.6kW，选用两台型号为SRS-37E1的空气源热泵余热回收热水机组对洗衣房进行余热回收，当热水出水温度为60℃时，热泵热水机组的额定运行工况下参数为：热泵蒸发器入口空气温度为30℃，制热量为37kW，额定功率为8.4kW，制冷量为28.6kW，制热性能系数为4.41。

4.2通风空调系统运行策略

在洗衣房负荷较为稳定的情况下，室内温度仍会随室外温度的波动而变化。为消除设备排出气体和异味，局部通风系统工作时间一直开启。在室外温度较低时，开启全面通风系统保证室内环境；在室外温度升高到一定值时，关闭通风系统，开启空调系统保证室内较舒适经济的热湿环境。

根据《中国建筑热环境分析专用气象数据集》中的四川成都常用气象年逐时气象参数统计得出，在室外温度低于17.5℃时，仅开通风系统即可保证室内温度满足要求，通风系统运行时间为3900h；当室外温度大于等于17.5℃时，关闭通风系统，开启热泵余热回收系统，空调系统运行时间为4860h。全年可制备卫生热水3228m3，平均每小时产热水0.664m3/h。

5结论

随着社会的高质量发展，酒店类建筑规模不断扩大、功能更多样化的同时，能源消耗也随之增长，尤其是空调系统与卫生热水制备系统的运行能耗占建筑全年能耗的比例日益增加。本文提出采用空气源热泵余热回收热水机组，保证了洗衣房的热湿环境，实现了余热加热卫生热水，能量利用率显著提高；同时通过运行策略分析，系统实际运行能耗显著降低，经济效益和环保降碳效益均较好。

参考文献

【1】酒店空调通风工程设计及节能探讨.刘文星 湖北荆力总承包有限责任公司金凤皇冠大酒店

【2】宾馆类建筑余热高效利用的应用研究.陈丹

【3】多点余热回收空气源热泵热水器技术及应用研究。孟得林