酒店熱水用水规律与热泵热回收系统设计.docVIP

酒店热水用水规律与热泵热回收系统设计近十几年来，我国酒店行业发展以10%左右的速度增长，而北京2008奥运会和上海2010世博会进一步促使酒店建设水平加速和管理水平的进一步提升。据不完全统计，有些旅馆类建筑的能耗费用已占到年运营收入的10%~15%，空调能耗占整个酒店类建筑能耗总量的65%左右，是饭店所有能耗设备中最大的。热水供应次之，而照明用电量排在第三位。图1给出了日本酒店全年能耗构成比例关系。 图1 日本酒店全年能耗构成 ??? 可见酒店类建筑节省能源消耗能显著降低运营成本，而空调节能又是酒店降低能耗的关键。空调制冷机组夏季制冷时冷凝热通常为冷负荷的1.2倍左右，而常规空调系统冷凝热通常以废热形式排放到大气中去，如果把这部分热量回收起来制备生活热水是非常有意义。对于中高档宾馆，对空调及生活热水供应都有较高需求；夏季空调冷负荷指标约为100～150W/m2，查给水排水设计规范按60℃计算生活热水指标为120～160L/(床d)；·按240m2/床计算，热水供应需要的热负荷604kJ/(m2d)(夏季热水加热温差按60-24=36℃计算)。夏季空调冷凝排热量为空调冷负荷的1.2倍左右，夏热冬冷地区空调负荷率和时间频数按资料计算，得夏季总冷凝热为6914kJ/(m2d)，可见夏季只需要回收冷凝排热量的8.7%左右，即可免费制取生活热水。 ??? 1.空气源热泵冷凝热回收系统原理 ??? 火用是衡量能量做功力大小的统一尺度。能量的火用值越大，表示能量可以转变为有用功的部分越多。火用效率用ηe表示为：ηe=eq/ep(1)式中：q为被利用或收益的火用，ekJ/kg；ep为支付或耗费的火用，kJ/kg。 ??? 而常规空调热泵机组的火用效率为31%左右，主要火用损失在冷凝器，占到总火用的30%左右。因此，为提高常规空调用空气源热泵机组的火用效率，减少火用损失，可采用风冷+水冷的复合冷凝技术，取代传统空气源热泵单一风冷的冷凝方式，使其同时具有空调热泵和热泵热水器的功能，并通过合理匹配，使空调和热水器协调运行，得到集空调和热水器于一体的多功—热回收型热泵系统(heatrecoveryheat能热泵系统——pumpsystem,HRHPs)。 ??? 2.冷凝热回收系统研究尚存在的问题 ??? 一方面，冷凝热随着冷负荷的变化而变化的；另一方面，虽然宾馆类建筑中存在很多用热场所，其运行规律受工作制度、人员生活习惯、年龄结构以及天气等因素制约，但主要由酒店经营制度和人员生活习惯影响而具有“双峰性”规律。夏季冷凝热通常是排放到环境中去，可以利用冷凝废热来免费制取生活热水。而在过渡季节和冬季，冷凝热将逐渐被用于采暖，冬季利用一部分冷凝热来制取生活热水则可能会使采暖供热不足。 ??? 3.酒店生活热水用水规律及热回收潜力分析 ??? 笔者对上海2家星级酒店进行实际调查，得出了这2家酒店的用水规律。其中A宾馆建于1980年的三星酒店，有客房165间，其冷热源形式为电制冷、锅炉采暖及空气源热泵热水器供生活热水。B宾馆为2007年而投入运营的新建四星级酒店，建筑面积12000m2，空调面积10500m2，其冷热源形式为燃气锅炉供热水，水冷式制冷机制冷，有客房174间。 ??? 图2是A宾馆的调查数据。可以得出在18：00～20：00内用水量达到最大，占到日用水量的14.5%，早上6：00～8：00也是一个高峰，达到12%。当天总用水量为156L/床，最大用水量时段每两小时用热水量为23.2L/床。 ? ? ??? 图3是同一天B宾馆逐时用热水规律图。20：00～22：00达到最大，占日用水量的25%，而6：00～8：00为第二高峰，12%，午夜0：00～4：00几乎没有用水。60℃00占热水用量86L/床，低于A宾馆；最大用水段每两小时和内用水量为21.5L/床，A宾馆的23.2L/床接近。 ? ??? 图4是A宾馆2008年7月2日～10月22日的逐日用热水量，平均入住率为71.8%。该宾馆用水量趋势基本为过渡季节用水量高于夏季用水量，日平均温度低，用热水量大；日平均温度高，用热水量小。从图中可以看出该段时间内日用水量范围大多在110～190L/(床d)之间。 ###$$分页$$### ??? 图5是B宾馆2008年2月11日～2008年10月6日的逐日用水量变化图。平均入住率为50.3%。剔出明显的粗略误差，可以得出其日用水量范围大致为70～170L/d。在室外气温低时(如冬季)，用水量总体要多些；气温较高时(夏季)，用水量总体要少些。 下面以B宾馆为对象，使用能耗模拟软件EnergyPlus对其进行全年空调负荷和热水负荷模拟，其中，生活热水schedule是由实际调查得出的热水规律输入软件的，得出结果如图： ? ?