星級酒店中央空調(diào)制備生活熱水項目分析
2021/1/23 10:14:41點(diǎn)擊：
一、概述
如今，星級賓館、酒店，都設(shè)有中央空調(diào)系統(tǒng)和24小時熱水供應(yīng)，多數(shù)情況下冷、熱源分別設(shè)置，用冷水機(jī)組提供冷源，蒸汽或熱水鍋爐提供熱源。眾所周知，冷水機(jī)組在運(yùn)行時要通過冷卻水系統(tǒng)排出大量的冷凝熱，在制冷工況下運(yùn)行，冷凝熱可達(dá)制冷量的1.15~1.3倍。利用高溫水源熱泵回收這部分冷凝熱輸出65度的熱水作為生活熱水，會是一條變廢為寶的節(jié)能途徑。
三、實(shí)施方案
冷水機(jī)組在制冷工況下，冷卻水設(shè)計溫度為出水37℃、回水32℃,屬低品位熱能, 利用高溫水源熱泵則可以充分回收這部分熱量。設(shè)計方案如下：將高溫水源熱泵并接到冷卻水回路上，與冷卻水系統(tǒng)和生活熱水系統(tǒng)的管路連接易于實(shí)施，同時控制也容易實(shí)現(xiàn)。
1、系統(tǒng)簡圖見后：
2、控制方式：
當(dāng)液位開關(guān)W達(dá)到高位，并且生活水箱熱水溫度T5達(dá)到65℃時，熱泵機(jī)組停止運(yùn)行。
當(dāng)液位開關(guān)W達(dá)到低位或生活水箱熱水溫度T5低于55℃時，熱泵機(jī)組開始運(yùn)行。
當(dāng)液位開關(guān)W達(dá)到低位時，補(bǔ)水系統(tǒng)啟動，補(bǔ)充生活水。
當(dāng)冷卻水回水溫度T2高于32℃時，冷卻塔風(fēng)機(jī)全開，低于30℃時，冷卻塔風(fēng)機(jī)部分停止運(yùn)行。
三、效益分析
現(xiàn)以北京某五星級酒店為例做經(jīng)濟(jì)性分析，該酒店建筑面積4萬平米，有標(biāo)準(zhǔn)客房384間，選用3臺1750KW離心式冷水機(jī)組，該冷機(jī)額定冷凝負(fù)荷為2065KW。生活熱水系統(tǒng)選用2臺800KW燃油鍋爐，生活熱水箱25立方米。
采用高溫水源熱泵在夏季進(jìn)行中央空調(diào)冷凝熱回收，輸出65℃熱水用作生活熱水。
按國家規(guī)范，該酒店65℃生活熱水尖峰負(fù)荷為30噸/小時1，則生活熱水尖峰時的熱負(fù)荷為1919 kw/h，冷水機(jī)組單機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行時產(chǎn)生的冷凝熱為2065 kw/h，三臺共計6195kw/h，可見回收部分冷凝熱就可完全滿足生活熱水需要。
根據(jù)計算，選用北京清源世紀(jì)科技有限公司生產(chǎn)的QYHP-300H型300KW高溫水源熱泵一臺。按國家規(guī)范：供熱水能力小于小時最大耗熱水量時，熱水箱容積不小于每小時最大耗熱水量的1.3倍，因此需要增加1個15立方熱水箱。
在北京，一般情況下5月中旬開始供冷，熱泵機(jī)組運(yùn)行還可安排低谷電價時段運(yùn)行。夏季自來水溫度按10℃考慮，用300kw的熱泵機(jī)組把30立方自來水升溫到65℃需要4個半小時。2
根據(jù)國家規(guī)范，高級酒店65℃生活熱水耗量為每人每天200升。該酒店平均入住率為70%即540人，每天需要消耗65℃生活熱水108噸。全天生活熱水的熱負(fù)荷為6908KW。水源熱泵COP為4.3，每天需要耗電1022KW2，電費(fèi)按0.5元/度，每天運(yùn)行費(fèi)用為511元。使用燃油鍋爐，鍋爐效率為0.85則每天需要耗油812升，每升燃油3.4元，則每天運(yùn)行費(fèi)用為2761元。
由此可見，使用高溫水源熱泵進(jìn)行冷凝熱回收制生活熱水方式，比原有使用燃油鍋爐方式每天節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用2250元，供冷季按150天考慮，則每年節(jié)省33.75萬元。
如果該項目在三亞，供冷季按360天考慮，則每年節(jié)省70.5萬元。
1該方案未考慮酒店其它熱水需求，如洗衣、餐廳、桑拿等。
2先利用換熱器回收部分冷凝熱把自來水預(yù)熱到30℃
四．投資分析
該項目投資共計為48萬元。費(fèi)用清單如下：
序號
名稱
型號
單位
數(shù)量
1
高溫水源熱泵
QYHP-300H
臺
1
2
板式換熱器
臺
1
3
循環(huán)水泵
臺
1
4
補(bǔ)水泵
臺
1
5
生活熱水箱
15T
個
1
6
管路增加費(fèi)
1
7
控制系統(tǒng)
套
1
投資回報期為：48÷33.75=1.42年
五、各種生活熱水制備方案經(jīng)濟(jì)性比較分析
高溫水源熱泵除具有環(huán)保的特點(diǎn)外，更具有明顯的經(jīng)濟(jì)節(jié)能優(yōu)勢，下面將采用高溫水源熱泵回收利用冷凝熱制備生活熱水同現(xiàn)行的各種方式（燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、電鍋爐），就運(yùn)行成本依據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作分析比較如下表（表中均以每小時制備100t生活熱水為計算比較單位）
供熱方式
耗能量
運(yùn)行成本
元
燃油鍋爐
745升
2533
燃?xì)忮仩t
752m3
1428
電鍋爐
7107kw
3553
高溫水源熱泵
947kw
474
說明：1、電價0.5元/（KW.h）、天然氣價1.9元/ m3、煤價300元/t、燃油3.4元/L。
2、單位生活熱水負(fù)荷：每人每天200升，夏季自來水溫度按10℃考慮，生活熱水水溫65℃，冷卻水設(shè)計溫度為出水37℃、回水32℃，設(shè)備選型依據(jù)國家關(guān)于生活熱水尖峰負(fù)荷等規(guī)定執(zhí)行。
3、燃料燃燒值按國家標(biāo)準(zhǔn)計取，燃煤鍋爐效率η取0.55，燃?xì)忮仩t效率η取0.85，燃油鍋爐效率η取0.85，電鍋爐效率η取0.90，水源熱泵機(jī)組COP=4.3。
4、運(yùn)行費(fèi)只計主要設(shè)備的燃料費(fèi)，未計入管理費(fèi)、燃煤鍋爐大修費(fèi)等。
因星級酒店大多建在鬧市區(qū)，隨著國家對環(huán)保節(jié)能要求的提高燃煤鍋爐供生活熱水的方式將逐步被禁止，故不作和燃煤鍋爐的比較。通過上表我們可以看到應(yīng)用高溫水源熱泵回收利用冷凝熱制備生活熱水能節(jié)省可觀的運(yùn)行費(fèi)用，同時徹底改變了燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t使用極不安全，熱利用效率差，使用過程中排出有害氣體，損害健康，甚至危及生命，不符合環(huán)保和安全原則的現(xiàn)狀，而電鍋爐因體積龐大，易結(jié)水垢，制熱效率低，使用費(fèi)用高，是對高品位電能的浪費(fèi)，國家應(yīng)禁止使用。
如今，星級賓館、酒店，都設(shè)有中央空調(diào)系統(tǒng)和24小時熱水供應(yīng)，多數(shù)情況下冷、熱源分別設(shè)置，用冷水機(jī)組提供冷源，蒸汽或熱水鍋爐提供熱源。眾所周知，冷水機(jī)組在運(yùn)行時要通過冷卻水系統(tǒng)排出大量的冷凝熱，在制冷工況下運(yùn)行，冷凝熱可達(dá)制冷量的1.15~1.3倍。利用高溫水源熱泵回收這部分冷凝熱輸出65度的熱水作為生活熱水，會是一條變廢為寶的節(jié)能途徑。
三、實(shí)施方案
冷水機(jī)組在制冷工況下，冷卻水設(shè)計溫度為出水37℃、回水32℃,屬低品位熱能, 利用高溫水源熱泵則可以充分回收這部分熱量。設(shè)計方案如下：將高溫水源熱泵并接到冷卻水回路上，與冷卻水系統(tǒng)和生活熱水系統(tǒng)的管路連接易于實(shí)施，同時控制也容易實(shí)現(xiàn)。
1、系統(tǒng)簡圖見后：
2、控制方式：
當(dāng)液位開關(guān)W達(dá)到高位，并且生活水箱熱水溫度T5達(dá)到65℃時，熱泵機(jī)組停止運(yùn)行。
當(dāng)液位開關(guān)W達(dá)到低位或生活水箱熱水溫度T5低于55℃時，熱泵機(jī)組開始運(yùn)行。
當(dāng)液位開關(guān)W達(dá)到低位時，補(bǔ)水系統(tǒng)啟動，補(bǔ)充生活水。
當(dāng)冷卻水回水溫度T2高于32℃時，冷卻塔風(fēng)機(jī)全開，低于30℃時，冷卻塔風(fēng)機(jī)部分停止運(yùn)行。
三、效益分析
現(xiàn)以北京某五星級酒店為例做經(jīng)濟(jì)性分析，該酒店建筑面積4萬平米，有標(biāo)準(zhǔn)客房384間，選用3臺1750KW離心式冷水機(jī)組，該冷機(jī)額定冷凝負(fù)荷為2065KW。生活熱水系統(tǒng)選用2臺800KW燃油鍋爐，生活熱水箱25立方米。
采用高溫水源熱泵在夏季進(jìn)行中央空調(diào)冷凝熱回收，輸出65℃熱水用作生活熱水。
按國家規(guī)范，該酒店65℃生活熱水尖峰負(fù)荷為30噸/小時1，則生活熱水尖峰時的熱負(fù)荷為1919 kw/h，冷水機(jī)組單機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行時產(chǎn)生的冷凝熱為2065 kw/h，三臺共計6195kw/h，可見回收部分冷凝熱就可完全滿足生活熱水需要。
根據(jù)計算，選用北京清源世紀(jì)科技有限公司生產(chǎn)的QYHP-300H型300KW高溫水源熱泵一臺。按國家規(guī)范：供熱水能力小于小時最大耗熱水量時，熱水箱容積不小于每小時最大耗熱水量的1.3倍，因此需要增加1個15立方熱水箱。
在北京，一般情況下5月中旬開始供冷，熱泵機(jī)組運(yùn)行還可安排低谷電價時段運(yùn)行。夏季自來水溫度按10℃考慮，用300kw的熱泵機(jī)組把30立方自來水升溫到65℃需要4個半小時。2
根據(jù)國家規(guī)范，高級酒店65℃生活熱水耗量為每人每天200升。該酒店平均入住率為70%即540人，每天需要消耗65℃生活熱水108噸。全天生活熱水的熱負(fù)荷為6908KW。水源熱泵COP為4.3，每天需要耗電1022KW2，電費(fèi)按0.5元/度，每天運(yùn)行費(fèi)用為511元。使用燃油鍋爐，鍋爐效率為0.85則每天需要耗油812升，每升燃油3.4元，則每天運(yùn)行費(fèi)用為2761元。
由此可見，使用高溫水源熱泵進(jìn)行冷凝熱回收制生活熱水方式，比原有使用燃油鍋爐方式每天節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用2250元，供冷季按150天考慮，則每年節(jié)省33.75萬元。
如果該項目在三亞，供冷季按360天考慮，則每年節(jié)省70.5萬元。
1該方案未考慮酒店其它熱水需求，如洗衣、餐廳、桑拿等。
2先利用換熱器回收部分冷凝熱把自來水預(yù)熱到30℃
四．投資分析
該項目投資共計為48萬元。費(fèi)用清單如下：
序號
名稱
型號
單位
數(shù)量
1
高溫水源熱泵
QYHP-300H
臺
1
2
板式換熱器
臺
1
3
循環(huán)水泵
臺
1
4
補(bǔ)水泵
臺
1
5
生活熱水箱
15T
個
1
6
管路增加費(fèi)
1
7
控制系統(tǒng)
套
1
投資回報期為：48÷33.75=1.42年
五、各種生活熱水制備方案經(jīng)濟(jì)性比較分析
高溫水源熱泵除具有環(huán)保的特點(diǎn)外，更具有明顯的經(jīng)濟(jì)節(jié)能優(yōu)勢，下面將采用高溫水源熱泵回收利用冷凝熱制備生活熱水同現(xiàn)行的各種方式（燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、電鍋爐），就運(yùn)行成本依據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作分析比較如下表（表中均以每小時制備100t生活熱水為計算比較單位）
供熱方式
耗能量
運(yùn)行成本
元
燃油鍋爐
745升
2533
燃?xì)忮仩t
752m3
1428
電鍋爐
7107kw
3553
高溫水源熱泵
947kw
474
說明：1、電價0.5元/（KW.h）、天然氣價1.9元/ m3、煤價300元/t、燃油3.4元/L。
2、單位生活熱水負(fù)荷：每人每天200升，夏季自來水溫度按10℃考慮，生活熱水水溫65℃，冷卻水設(shè)計溫度為出水37℃、回水32℃，設(shè)備選型依據(jù)國家關(guān)于生活熱水尖峰負(fù)荷等規(guī)定執(zhí)行。
3、燃料燃燒值按國家標(biāo)準(zhǔn)計取，燃煤鍋爐效率η取0.55，燃?xì)忮仩t效率η取0.85，燃油鍋爐效率η取0.85，電鍋爐效率η取0.90，水源熱泵機(jī)組COP=4.3。
4、運(yùn)行費(fèi)只計主要設(shè)備的燃料費(fèi)，未計入管理費(fèi)、燃煤鍋爐大修費(fèi)等。
因星級酒店大多建在鬧市區(qū)，隨著國家對環(huán)保節(jié)能要求的提高燃煤鍋爐供生活熱水的方式將逐步被禁止，故不作和燃煤鍋爐的比較。通過上表我們可以看到應(yīng)用高溫水源熱泵回收利用冷凝熱制備生活熱水能節(jié)省可觀的運(yùn)行費(fèi)用，同時徹底改變了燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t使用極不安全，熱利用效率差，使用過程中排出有害氣體，損害健康，甚至危及生命，不符合環(huán)保和安全原則的現(xiàn)狀，而電鍋爐因體積龐大，易結(jié)水垢，制熱效率低，使用費(fèi)用高，是對高品位電能的浪費(fèi)，國家應(yīng)禁止使用。
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