李宗泰
华南理工大学建筑设计研究院 广东广州 510000
摘要：本文主要针对星级酒店生活热水系统设计展开了探讨，通过结合具体的工程实例，综合分析了水源热泵、冷凝热回收以及太阳能等节能技术手段，并对生活热水系统作了经济分析，以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。
关键词：酒店；生活热水；系统设计
0引言
目前，能源紧张以及环境保护问题亦日益突出，近年来，如何更多更好地利用自然能源，特别是低品位能源，避免和减少环境污染，缓和能源紧张问题早已是人们所关注的课题。而星级酒店作为生活热水的大需求建筑，如何在低能耗的情况下提供热水，成为了星级酒店生活热水系统设计的主要方向。基于此，本文就星级酒店生活热水系统设计进行了探讨，相信对有关方面的需要能有一定帮助。
1工程概况
某五星级酒店位于海南省三亚市，建筑面积为38000m2，地下1层，地上8层，建筑高度27.6m，生活热水供水温度60℃，五星级酒店生活热水系统必须完全满足热水需求，所选系统类型、储水箱及加热器应能够在各种流量条件下提供稳定的供水温度。
2系统设计
根据以上要求，酒店拟采用太阳能集中生活热水系统，生活热水水源采用地下温泉水，水源热泵系统作为备用热源，并采用冷凝热回收技术，对冷水机组排放的冷凝热予以回收用于产生生活热水。热泵替代燃油、燃气锅炉，可大大减小海域附近的空气污染。系统原理图见图1。
2.1冷凝热回收技术的应用
制冷机在生产冷量的同时需要通过冷却水携带走大量的冷凝热，这些热量一般都是通过冷却塔排入室外空气，不仅浪费了大量热能，还造成了严重的热岛效应。通过回收这些低品位热量用于生产生活热水，不失为一项节能环保的措施。
对冷机产生的废热进行热回收，并用这些热能对部分生活热水进行预热，可提高能源利用效率，减少对环境的放热量，有利于保持生态环境，并节省10%～20%生活热水能耗，见图2。
由本工程全年空调逐时冷负荷可得全年逐时冷却水出水温度，进行蒸发器供回水温度修正后，可得热泵全年COP逐时曲线。计算前提条件：①标准工况下（蒸发器温度进水温度15℃，蒸发器出水温度7℃，冷凝器进水温度55℃，冷凝器出水温度60℃）时，中高温地源热泵制热能效比为3.5；②根据《2008年海南省海洋环境状况公报》，海南岛近岸海域的年平均表层海水温度为25.8℃，海南的海水全年温度波动很小，适合作为取冷和取热的源。
经计算得出，采用冷凝热回收技术，热泵机组全年制热平均能效比约为4.5，其全年能效比逐时值见图3。
2.2地热能利用
生态省建设及可持续发展战略迫切要求当地热资源的开发利用。海南省在全国率先做出建设生态省的重大决策，而地热资源正是一种无污染或极少污染的绿色能源，其突出优点是占地少，无废渣和粉尘，退水既可综合利用又可回注到地下储层，起到增加压力、保护储层、保护地热资源的目的。
海南省地热资源以水热型为主，海南省地热资源水量丰富，水质优良。除其固有的热能外，水中还富含F、Sr、Zn、H2SiO2、Ca、Mg等对人体有益的微量元素和组分，属优质医疗热矿水，用途十分广泛。根据GB11615—1989《地热资源勘查规范》的规定，当地下水水温大于或等于25℃时，属地热资源。
2.3太阳能热水系统
本工程拟采用强制循环太阳能热水系统，此系统集热效率高，出水量大，运行安全平稳，是目前发展成熟、应用广泛的一种系统形式。该系统将冷水注入集热器和储热水箱内，集热器内的冷水经加热后升温，集热器与储热水箱内分别设有温度传感器，将温度信号传至智能控制系统，当水箱中的水温与集热器中的温差达到设定值以后，由循环系统中的热水循环泵1将水箱中的水注入集热器中，在集热器中经吸热升温后回到储热水箱，形成强制循环。经上水控制、强制循环、温差测定、水位水温等控制，如此周而复始，达到将储热水箱内冷水升温的目的。系统原理如图4。
3经济分析
为了对区域能源系统进行更合理的经济技术分析，本报告对生活热水系统与常规系统，即采用燃气锅炉的供热方式进行比较。从设备选型、电机容量、全年能源消耗量、能源系统运行费用等方面，对两种方案进行细致比较，从而得出生活热水系统的节能减排量和年节省费用。其中，海南省商业用电电价为0.8元/kW·h，天然气价格为3.73元/m3。
3.1常规能源系统
经计算，酒店设计小时用水量15.8m3/h，设计小时耗热量460kW，生活热水常规系统采用燃气锅炉+循环泵的方式，热源年热水耗电量17.1万kW·h，年天然气耗量27.8万Nm3。设备选型及年耗能量见表1。
3.2设计能源系统设计系统采用太阳能+热泵+冷凝热回收的供热水方式，热源总装机容量为460kW，年耗电量为52万kW·h。设备选型及年耗能量见表2。
3.3经济分析
常规生活热水系统的初投资及运行费估算见表3，太阳能+热泵+冷凝热回收系统的初投资及运行费估算见表4，主要设备包括热源、泵等，未包括机房土建、变配电系统及管道、安装费用。
4结语
在如今大力提倡节能减耗的社会发展背景下，星级酒店在生活热水供应方面，如何做好更具有较好的社会、经济、环境效益，成为了星级酒店的主要工作之一。综上所述，本文就星级酒店生活热水系统设计展开了探讨，并通过结合具体的工程实例对生活热水系统的设计作了系统分析阐述，旨在为类似的需要提供帮助。
参考文献：
[1]庞志郁.酒店空调及生活热水系统[J].科技风.2011（20）.
[2]马燕飞.佛山某五星级酒店生活热水系统的技术经济分析[J].建筑与设备.2011（05）.
论文作者:李宗泰
论文发表刊物:《基层建设》2015年5期供稿
论文发表时间:2015/10/9
标签：系统论文; 生活热水论文; 地热论文; 海南省论文; 星级论文; 温度论文; 能源论文; 《基层建设》2015年5期供稿论文;