萬珺

摘 要 冷熱源選擇屬于空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要考慮的關(guān)鍵因素，因此本文以某位于超高層建筑中獨(dú)立運(yùn)營的酒店工程作為研究對象，綜合對比三種冷熱源方案，具體對比圍繞可靠性、初投資、機(jī)房占地面積、運(yùn)行費(fèi)用四方面開展，不同角度的最優(yōu)方案最終得以確定。

關(guān)鍵詞 酒店;空調(diào)冷熱源;冷水機(jī)組+真空熱水鍋爐

前言

作為綜合性比較分析的過程，空調(diào)冷熱源方案設(shè)計(jì)需關(guān)注實(shí)際的使用條件，以此從多個角度進(jìn)行方案比選，最終從中選出最佳設(shè)計(jì)方案。值得注意的是，所謂的最佳方案大多是相對而言的，需根據(jù)工程實(shí)際和特點(diǎn)針對性選擇。

1工程概況

以浙江省杭州市余杭區(qū)某位于超高層建筑中獨(dú)立運(yùn)營的酒店工程作為研究對象，工程總冷負(fù)荷、總熱負(fù)荷分別為1964kW、1674kW。單獨(dú)設(shè)置制冷機(jī)房及鍋爐房為該酒店空調(diào)系統(tǒng)的原有設(shè)計(jì)，即設(shè)置1070kW定頻螺桿式冷水機(jī)組、930kW真空熱水鍋爐各2臺。由于運(yùn)營方提出采用風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)的要求，因此研究圍繞風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)（方案1）、模塊式風(fēng)冷渦旋系統(tǒng)（方案2）、冷水機(jī)組+真空熱水鍋爐（方案3）三種冷熱源方案進(jìn)行對比，對比基于技術(shù)可行性、運(yùn)行費(fèi)用、初投資、機(jī)房占用面積等方面開展。

2酒店空調(diào)冷熱源方案比選分析

（1）冷熱源方案對比。方案1采用風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)作為冷熱源，選用1070kW螺桿式風(fēng)冷熱泵2臺，設(shè)置于4#塔樓屋面，夏季、冬季分別為酒店提供冷負(fù)荷、熱負(fù)荷，以及7℃/12℃水溫的冷凍水、45℃/40℃水溫的空調(diào)熱水，需另設(shè)置熱源?；凇吨袊ㄖ岘h(huán)境分析專用氣象數(shù)據(jù)集》可以確定，杭州地區(qū)記錄極端最低氣溫、冬季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算溫度分別為-8.6℃、-2.4℃。為應(yīng)對室外極端最低氣溫，需針對性放大風(fēng)冷熱泵容量（方案1a）或采用燃?xì)獠膳癄t作為輔熱（方案1b），即采用1320kW螺桿式風(fēng)冷熱泵2臺，或增加板換機(jī)組與小型燃?xì)鉄崴疇t。通過對比可確定，放大風(fēng)冷熱泵機(jī)組設(shè)備選型方案的成本合計(jì)1325664元，新增輔助熱源方案的成本為1578130元。因此可確定放大風(fēng)冷熱泵機(jī)組設(shè)備選型方案適用于極端天氣的空調(diào)熱負(fù)荷滿足，但考慮低端天氣保證效果，新增輔助熱源方案的穩(wěn)定性更高;進(jìn)一步圍繞酒店生活熱水進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，方案1給出了兩種設(shè)計(jì)，即設(shè)置每臺占地1.5㎡的51kW制熱量燃?xì)鉅t2臺，或設(shè)置100kW電輔熱。通過對比可以發(fā)現(xiàn)，兩種設(shè)計(jì)的成本分別為144000元與60000元，如空調(diào)輔熱設(shè)置燃?xì)鉄崴疇t，第一種設(shè)計(jì)的運(yùn)行費(fèi)用更低[1]。方案2采用模塊式變頻風(fēng)冷渦旋熱泵機(jī)組，其制冷模式下環(huán)境溫度、制熱模式下環(huán)境溫度分別為0℃-46℃、-15℃-40℃，冷凍水出水溫度、熱水出水溫度分別為4.5℃-20℃、20℃-55℃。制熱模式下，模塊式變頻風(fēng)冷渦旋熱泵機(jī)組最低室外溫度可在-15℃下運(yùn)行，工程共選用80kW的模塊式風(fēng)冷渦旋機(jī)組共27臺;方案3為工程原有方案，由于酒店存在148m的最高樓層，鍋爐及冷水機(jī)組存在超過1.6MPa的承壓，因此設(shè)置制冷機(jī)房及鍋爐房于地下一層，塔樓18層避難層設(shè)置換熱機(jī)房。通過針對性計(jì)算可以確定，方案3的成本合計(jì)為1885680元。

（2）設(shè)備初投資對比分析。基于品牌設(shè)備價格進(jìn)行對比可以確定，放大風(fēng)冷熱泵容量的方案1a主機(jī)側(cè)、生活熱水輔熱、變壓器及電纜成本分別為1325664元、144000元、+300000元，燃?xì)獠膳癄t作為輔熱的方案1b主機(jī)側(cè)、生活熱水輔熱、變壓器及電纜成本分別為1578130元、144000元、+300000元，合計(jì)成本分別為1769664元、2022130元。方案2的主機(jī)側(cè)、生活熱水輔熱、變壓器及電纜成本分別為1890000元、144000元、+300000元，合計(jì)成本為2334000元。方案3僅涉及主機(jī)側(cè)成本，為1885680元。基于經(jīng)濟(jì)性對比可以確定，受耗電量較大、COP較低的風(fēng)冷熱泵機(jī)組影響，方案1會導(dǎo)致酒店變電站容量增大，方案2成本最高，方案1a成本最低。

（3）運(yùn)行費(fèi)用對比分析。進(jìn)一步對比運(yùn)行費(fèi)用可以確定，方案1a的夏季工況、冬季工況、合計(jì)空調(diào)費(fèi)用分別為1187212元、586939元、1774150，方案1b夏季工況、冬季工況、合計(jì)空調(diào)費(fèi)用分別為1186013元、540682元、1758922元，方案2夏季工況、冬季工況、合計(jì)空調(diào)費(fèi)用分別為1197202元、548039元、1745240元，方案3夏季工況、冬季工況、合計(jì)空調(diào)費(fèi)用分別為941686元、850242元、1791928元。通過對比可發(fā)現(xiàn)，方案2的運(yùn)行費(fèi)用最低。

（4）空間利用率對比分析。進(jìn)一步對比三種方案的空間利用率可以確定，方案1和方案2中風(fēng)冷熱泵塔樓屋面占用面積為300m2，水泵及輔熱機(jī)房25F避難層占用面積為100m2。方案3中制冷機(jī)房、鍋爐房、18F換熱機(jī)房、冷卻塔劇院屋面占用面積分別為300m2、200m2、100m2、100m2。相對于原設(shè)計(jì)方案，方案1和方案2可取消制冷機(jī)房、低區(qū)冷凍水管井、18F換熱機(jī)房、鍋爐房、冷卻塔。

（5）綜合對比。圍繞三種方案開展綜合對比可以確定，方案1a的初投資、運(yùn)行費(fèi)用、投資回報(bào)率分別為176萬元、177萬元、約6年，方案1b的初投資、運(yùn)行費(fèi)用、投資回報(bào)率分別為202萬元、175萬元、約3年，方案2的初投資、運(yùn)行費(fèi)用、投資回報(bào)率分別為233萬元、174萬元、約3年，方案3的初投資、運(yùn)行費(fèi)用、投資回報(bào)率分別為189萬元、1779萬元、基準(zhǔn)。進(jìn)一步分析可以發(fā)現(xiàn)，相較于原設(shè)計(jì)的方案3，方案1、方案2能夠在酒店區(qū)域設(shè)置水泵房及冷熱源且水泵能耗低，在建筑空間利用層面也具備顯著優(yōu)勢。方案3運(yùn)行溫度不存在限制，方案1、方案2的最低運(yùn)行溫度分別為-10℃、-15℃。在極端天氣下，方案3不會出現(xiàn)效率衰減且具備較好的制熱效果，方案1和方案2會出現(xiàn)效率衰減且實(shí)際運(yùn)行效果難以保證。綜合對比可以發(fā)現(xiàn)，方案3在供熱效果及運(yùn)行的可靠性方面表現(xiàn)最為優(yōu)秀，且室外溫度不會對鍋爐供熱效果造成影響。

3結(jié)束語

綜上所述，酒店空調(diào)冷熱源方案優(yōu)選需關(guān)注多方面因素影響。在此基礎(chǔ)上，本文涉及的具體對比分析內(nèi)容，則直觀展示了方案對比方法，不同冷熱源方案的優(yōu)劣也最終得以明確，可見研究具備較高借鑒價值。

參考文獻(xiàn)

[1] 任若愚，韋新東.星級酒店空調(diào)冷熱源的選擇與評估[J].節(jié)能，2020，

39（2）：26-29.