湖北饭店系统供冷供热及卫生热水解决方案.docx
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湖北饭店系统供冷供热及卫生热水解决方案
湖北饭店系统供冷/供热及卫生热水解决方案
湖北凯佳电力科技集团有限公司
二〇〇八年五月十日
湖北饭店供冷供热及卫生热水系统解决方案
附件四、图纸部分
1、常规中央空调系统+蓄冷系统原理图…………………………35
2、间接式中央热水机组锅炉采暖系统原理图………………….36
3、生活热水部分四种方案的图纸………………………………37
4.1采用间接式锅炉加热生活热水系统原理图………………38
4.2采用太阳能热水系统＋热泵（辅助热源）系统原理图…39
4.3采用太阳能热水系统＋间接式锅炉（辅助热源）系统原理图………………………………………………………………………40
4.4采用热泵加热卫生热水系统原理图………………………41
湖北饭店供冷供热及卫生热水
系统解决方案
一、工程概况：
湖北饭店是一家接待省内外大型会议、旅游团队和公务、商务旅游者的旅游三星级定点饭店。
饭店占地面积1.9公顷，经营面积约28000m2，其中餐厅2600m2,商务及会议室面积2600m2,大厅600m2,办公及客房面积22200m2，饭店拥有现代化客房360间。
由于饭店建造创建时间长，现有的供冷、供暖及卫生热水设备不环保、不节能，本次拟对饭店相关系统更新改造。
二、设计依据
◆民用建筑热工设计规范（GB50176-93）
◆采暖通风与空调设计规范（GBJ19-87）
◆建筑给排水设计规范（GB50015-2003）
◆民用建筑太阳能热水系统应用技术规范（GB50364-2005）
◆《真空管太阳集热器》（GB/T17581-1998）
◆通风及空调工程验收规范（GBJ243-82）
◆建筑安装工程质量检验评定统一标准（GBJ300-88）
◆GB4272-92《设备及管道保温技术通则》
三、空调设计参数：
1、室外计算参数；
参考武汉北纬30°37′，东径114°08′，海拔23.3米
夏季空调室外计算干球温度35.2℃
夏季空调室外计算湿球温度28.2℃
夏季空气调节日平均温度31.9℃
冬季空调室外计算干球温度-5℃
冬季采暖室外计算干球温度-2℃
冬季最冷月室外平均计算相对湿度76%
夏季最多风向与频率C：
12%；NNE：
9%
夏季平均风速2.6m/s
冬季最多风向与频率NNE19%
冬季最多风向平均风速4.2m/s
2、室内设计参数
名称
夏季温度
℃
冬季温度
℃
冷负荷
w/㎡
热负荷
w/㎡
夏季相对湿度％
客房及办公室
25±1
19±1
110
75
＜65
餐厅及包房
26±1
18±1
300
60
＜65
会议室
25±1
22±1
260
65
＜65
酒店大厅
25±1
17±1
160
70
＜65
四、饭店空调系统设计思想
湖北饭店是一所综合性商业建筑，饭店空调系统既要考虑到夏季制冷、冬季采暖、同时也要考虑到客房使用卫生热水。
因此根据我公司多年对常规空调、中央空调系统改造节能、多功能建筑空调节能的设计经验，结合我公司之前实施的多项类似工程的成功实践经验，对于本工程空调系统设计以下方案：
1、夏季制冷解决方案
1.1方案概述
采用常规制冷主机+水蓄冷的方式解决夏季制冷，利用饭店现有的消防水池或空余场地进行扩建或新建蓄冷消防共用水池，并结合湖北省推广实施的中央空调蓄能优惠电价政策，以此达到节约空调系统运行费用的目的。
1.2水蓄冷空调原理
水蓄冷技术是将夜间电网多余的谷段电力与水的显热相结合来蓄冷，并在白天用电高峰时段使用蓄藏的冷水提供空调用冷。
即空调主机晚上谷段电价制冷通过蓄冷槽蓄冷，高峰电价时段空调主机尽量不开机，为电网“移峰填谷”而节约电费支出。
1.3实施蓄冷空调的目的
通过实施水蓄冷空调工程，取得国家电力部门的相关优惠电价政策（见下表），在实际的“谷制峰用”中，节约大量的空调电费，降低酒店空调系统的运行成本。
该酒店为商业和非居办公照明类电价，均价为0.93元/度。
湖北省集中电空调蓄冷前后电价
单位：
元/度
非居民电价：
蓄冷前
非、普工业类分时电价：
蓄冷后
0.93
低谷
时段
0：
00—8：
00
0.369
高峰
时段
10：
00—12：
00
18：
00—22：
00
1.222
平段
8：
00—10：
00
12：
00—18：
00
22：
00—0：
00
0.705
1.4实施水蓄冷空调的优势
根据饭店空调系统实际使用情况，经初步计算该酒店机房100%设计日峰值冷负荷约为3948kw，按常规电制冷空调需要配置二台制冷量为2000kw的冷水机组。
采用水蓄冷系统，考虑到饭店夜间0：
00~8：
00电价低谷时段，餐厅、娱乐、休闲等区域空调系统已停止供冷的实际情况。
开启一台制冷机组就可以满足空调系统供冷的要求，这样以来始终有一台冷水机组处于闲置状态，这为湖北饭店实施水蓄冷空调奠定了最基本的前提条件。
可以使用一台冷水机组在夜间供冷的同时，另外一台闲置的冷水机组在低谷时段蓄冷供白天使用，实现移峰填谷，得到优惠的电价政策，实现节省饭店运行电费的目的。
2、冬季采暖解决方案
对于空调系统冬季采暖建议选用2台间接式燃气锅炉满足系统冬季供暖。
采用间接式燃气锅炉可以减少因常规锅炉附属设备众多所引起的占地面积大、辅机功率消耗大、热效率低等问题；而且由于间接式锅炉本体常压运行，带压部件为内置式紫铜换热器，因此其不用通过技术监督部门每年定期进行年检，节省了锅炉每年的检验费用。
间接式中央热水机组（锅炉）结构剖析图
锅炉本体连同大气、常压运行，确保安全
3、四季卫生热水解决方案
针对酒店客房的卫生热水解决，我方推荐以下四种方案：
方案一、采用一台间接式锅炉单独解决卫生热水的问题
为了保障酒店一年四季连续有卫生热水，且在锅炉维保时期能够不间断供应卫生热水，故考虑增加一台间接式双用供热机组，同时满足采暖与卫生热水的需求。
方案二、利用太阳能加热卫生热水＋空气源热泵辅助加热
太阳能热水系统是一种利用太阳能实现加热卫生热水的系统，其利用太阳辐射能来加热卫生热水，系统除循环用电外没有其他用电输入，是一种最为经济的能源。
在夏季和过渡季节，被太阳能集热器加热的热水直接进入一台卫生水箱，当热水温度达到一定温度时，系统自动切换到另外一台卫生热水箱，保障系统连续性的热水供应。
当太阳能不足以提供满足要求的卫生热水时，可由热泵辅助系统补充热量。
在冬季，生活热水箱首先由太阳能进行加热，加热到一定温度时由热泵辅助系统进行补热，以此来满足在最不利季节的卫生热水供应。
方案三、利用太阳能加热卫生热水＋天然气锅炉辅助加热
在夏季及过渡季节，利用太阳能直接加热卫生热水，当太阳能不足以提供满足要求的卫生热水时，可由天然气锅炉辅助加热补充热量。
天然气锅炉可与采暖锅炉并用，采用间接式双用供热机组，间接式双用供热机组内部设有两套内置式换热器，可同时提供采暖用热和生活热水用热。
方案四、采用两台空气源热泵机组加热卫生热水
为了保障酒店一年四季连续有满足使用要求的卫生热水，且在一台热泵维保时期能够不间断供应卫生热水，故考虑采用两台空气源热泵机组来满足酒店卫生热水的需求，单台空气源热泵机组每日最大产热水量能够满足酒店设计最大量生活热水的需求。
在正常工作日采用两台热泵机组同时或交替加热卫生热水。
五、系统负荷计算
1、冷热负荷计算
1.1、餐厅部分冷热负荷计算
餐厅部分冷、热负荷根据《民用建筑热工设计规范》冷、热负荷推荐值进行取值，计算出各功能区负荷如下表：
功能区名称
面积
（m2）
冷负荷推荐值
冷负荷合计（kw）
热负荷推荐值
热负荷合计（kw）
餐厅、包房及大堂吧
2600
300w/m2
780
60w/m2
156
1.2、客房部分冷热负荷计算
酒店客房部分冷、热负荷根据《民用建筑热工设计规范》冷、热负荷推荐值进行取值，计算出各功能区负荷如下表：
功能区名称
面积
（m2）
冷负荷推荐值
冷负荷合计（kw）
热负荷推荐值
热负荷合计（kw）
酒店客房及办公室
22000
110w/m2
2420
70w/m2
1540
1.3、会议室及大厅冷、热负荷计算：
序号
功能区名称
面积
（m2）
冷负荷推荐值
冷负荷合计（kw）
热负荷推荐值
热负荷合计（kw）
1
会议室
2600
260
676
65
169
2
酒店大厅
600
160
96
70
42
3
合计
综上三部分冷、热负荷计算，各功能区根据建筑面积计算的总冷负荷为3948kW，热负荷为1907kW。
2、酒店客房卫生热水使用量及负荷计算
根据《建筑给排水设计规范》酒店客房部分每房间按2人入住、每人每次使用60℃热水量按90L计算，入住密度按80%进行设计：
客房卫生热水总用水量为：
360×2×80%×90÷1000=52吨
考虑到除客房以外，厨房、桑拿、洗衣房、员工区等用热水处比较多，热水用量也不定，本方案中不予以详细计算，暂按60吨使用热水量进行估算；
加热生活热水需要的热量为：
60×4.18×（50-10）÷3.6=2787kW
4.18——水的比热，kj/kg.℃；
50——生活热水加热的最终温度，℃；
10——自来水的温度，℃；
3.6——单位换算系数;1kw=3600kJ
六、中央空调系统设备选型
1、夏季制冷空调系统设备选型
1.1、制冷主机选型
根据以上针对饭店各部分功能区夏季冷负荷计算结果，考虑到各功能区使用时间、同时使用率等问题，建议选用两台制冷量为2000kw/h的冷水机组来满足系统供冷的需求。
机组输入功率为328.3kw左右（制冷机组品牌不同，功率有所区别）。
1.2蓄冷系统主要设备选型
利用饭店现有的200m3的消防水池扩建为1200m3蓄冷消防水池。
在夏季供冷季节，利用夜间（0:
00～8:
00）闲置的制冷主机在电价低谷时段启动对水池进行充冷，白天电价高峰时段主机停止运行，利用蓄冷水池夜间所储存的能量对外进行供冷。
1.3系统附属设备选型
冷却塔：
选用两台冷却量为400m3的方形逆流式冷却塔来满足制冷主机的工作需求。
冷却水泵：
选用三台（两用一备）卧式离心泵。
流量：
352m3/h；扬程：
28米，功率：
45kw
冷冻水泵：
选用三台（两用一备）卧式离心泵。
流量：
290m3/h；扬程：
33米，功率：
45kw
充冷水泵：
选用一台卧式离心泵。
流量：
300m3/h；扬程：
20米，功率：
30kw
放冷水泵：
选用两台卧式离心泵。
流量：
176m3/h；扬程：
16米，功率：
15kw
放冷板换：
换热量：
1800kw/h；数量：
2台1℃温差设计，热侧温度：
9℃~14℃；冷侧温度：
4℃~13℃
2、冬季供热系统设备选型
根据采暖设计热负荷，建议选用一台型号为CWNS1.75-JK-Q间接式中央热水机组,机组额定供热量为1800kw，最大供热量为额定供热量的110%，完全可以满足冬季采暖热负荷的要求。
为保证冬季特殊情况下，供热机组需要检修避免一台机组不能连续供热的现象，建议单独或者与卫生热水共用一台备用间接式双用供热机组，型号为CWNS2.1-JKW-Q；备用间接式双用供热机组在正常情况下只作为待机状态使用，当采暖锅炉或生活热水锅炉需要检修时，其投入运行。
3、生活热水系统设备选型
湖北饭店现有客房360套，客房部分理论最大用水量在52吨，考虑到其它功能区域使用热水，最大使用生活热水量设计在60吨左右。
3.1、采用燃气锅炉加热生活热水方案设备选型
建议选用一台型号为CWNS1.05-JW-Q间接式中央热水机组来满足每天加热生活热水的需求。
CWNS1.05-JW-Q间接式中央热水机组每小时最大供应60℃热水量为23吨，每天额定开机2.7小时就可以满足最大使用量的生活热水供应。
3.2、采用太阳能＋热泵辅助加热生活热水方案设备选型
为了更进一步节能，考虑到湖北饭店楼顶现有的空余面积，结合武汉市太阳能资源条件等因素，建议本工程可考虑选用太阳能热水系统。
太阳能热水系统容量按60吨设计，在阴天、雨天和过度季节由热泵系统提供热水。
热泵系统配置2台机组，一用一备或交替使用，始终保障有一台能够正常运行。
单台热泵机组设计最大产热水量按60吨进行设计。
太阳能热水系统集热器建议选用162组LPC47-1550工程型集热器，单组集热器由50支直径47MM，长度1500MM的全玻璃真空管组成，占地面积1060m2。
真空管集热器综合性能优于平板式集热器，使用寿命可达15年；这种集热器没有普通太阳能热水器的水箱，而是通过联箱将真空管有效地组合在一起，结构非常紧凑，便于安装，同时运行相当可靠，集热效率较高。
这种集热器在武汉地区可以保证春秋季节每日晴好天气下每台每天提供375--420升热水，全年平均温升30℃（45℃-15℃）。
热泵辅助系统建议选用2台制热量为85kw的空气源热泵热水机组，其输入功率为24kW（品牌不同，输入功率有区别）。
单台小时产60℃热水量为2.5吨，两台热泵机组每天最大产热水量可达到120吨，完全满足酒店使用热水最大量的需求。
太阳能热水系统主要是最大量的节约卫生热水的运行费用。
在春、秋、夏三季晴好天气，太阳能热水系统能够提供最大用生活热水量的要求。
热泵系统作为太阳能冬季和其它季节雨天、阴天等情况下的备用补充能源。
在冬季最不利环境日，太阳能热水系统提供部分热源后，再由热泵系统提供二次热源来加热饭店需求的生活热水。
3.3、采用太阳能＋燃气锅炉辅助加热生活热水方案设备选型
原理和太阳能面积选型同上（3.2），在夏季和过渡季节以太阳能作为生活热水加热源，以天然气锅炉作为辅助加热生活热水热源。
冬季利用太阳能最大限度的提升生活热水温度，不能满足使用要求时采用天然气锅炉加热卫生热水。
辅助加热生活热水天然气锅炉型号为CWNS1.05-JW-Q型，每小时产生60℃热水量为23吨。
辅助加热生活热水天然气锅炉如与采暖锅炉并用，建议选用一台型号为CWNS2.1-JK.W-Q型双用供热机组，其最大供热量为2100kW,完全可以满足同时采暖和加热生活热水的需求。
3.4、采用两台空气源热泵机组加热卫生热水方案的设备选型
同3.2热泵设备选型。
选用2台制热量为85kw的空气源热泵热水机组，其输入功率为24kW（品牌不同，输入功率有区别）。
单台小时产60℃热水量为2.5吨，两台热泵机组每天最大产热水量可达到120吨，完全满足酒店使用热水最大量的需求。
七、湖北饭店供冷/供热系统设备清单及概算
1、采用离心式制冷机＋水蓄冷＋燃气锅炉采暖＋燃气锅炉提供生活热水方案系统主要设备清单及概算
单位：
万元
序号
名称
规格
数量
单价
总价
备注
1
常规电制冷空调主机
空调制冷量：
2000kW
输入功率：
328.3kW
2台
用于制冷
常规空调设备
2
间接式供热机组
供热量：
1750kw/h
供回水温度：
60/55
1台
28
28
用于采暖
3
间接式双用供热机组
供热量：
2100kw/h
供回水温度：
60/55
1台
35
35
采暖及卫生热水锅炉备用
4
间接式供热机组
供热量：
1050kw/h
供回水温度：
60/55
1台
23
23
用于加热生活热水
5
冷冻循环水泵
Q=336m3/h，H=34m
N=55kW,r=1480
3台
0
0
二用一备
常规空调设备
6
冷却循环水泵
Q=400m3/h，H=28m
N=55kW,r=1480
3台
0
0
二用一备
常规空调设备
7
生活热水
循环水泵
Q=30m3/h，H=26m
N=5.5kW,r=1480
2台
0.38
0.76
一用一备
8
生活热水箱
20吨
2台
6
6
不锈钢材质
9
冷却塔
Q=400m3/h
2台
0
0
常规空调设备
10
分集水器
DN700
2台
0
0
常规空调设备
11
充冷水泵
Q=360m3/h，H=14m
N=30kW,r=1480
1台
1.36
1.36
用于蓄冷系统
12
放冷水泵
Q=221m3/h，H=14.4m
N=15kW,r=1480
2台
0.87
1.74
用于蓄冷系统
13
蓄冷消防水池
1200m3
1台
108
108
用于蓄冷系统
14
蓄冷控制系统
1套
14
14
用于蓄冷控制
15
板式换热器
1900kw
2台
23
46
蓄冷系统使用
16
水处理装置
软水量：
2吨
1台
0.86
0.86
热媒水软化
17
补水箱
2吨
1台
0.5
0.5
锅炉补水箱
15
合计
大写：
贰佰陆拾伍万贰仟贰佰元整
2、采用制冷机＋水蓄冷＋燃气锅炉采暖＋太阳能生活热水系统＋热泵辅助热水系统主要设备清单及概算
单位：
万元
序号
名称
规格
数量
单价
总价
备注
1
常规电制冷空调主机
空调制冷量：
2000kW
输入功率：
328.3kW
2台
0
0
用于制冷
常规空调设备
2
间接式供热机组
供热量：
1400kw/h
供回水温度：
60/55
2台
23
46
用于采暖
3
太阳能热水系统
产水量：
20吨/天
1套
21
21
生活热水加热
4
空气源热泵
产水量：
1.65吨/h
功率：
16kw
2套
8.8
17.6
生活热水辅助加热
5
冷冻循环水泵
Q=336m3/h，H=34m
N=55kW,r=1480
3台
0
0
二用一备
常规空调设备
6
冷却循环水泵
Q=400m3/h，H=28m
N=55kW,r=1480
3台
0
0
二用一备
常规空调设备
7
生活热水
循环水泵
Q=12.5m3/h，H=13m
N=1.1kW,r=1480
3台
0.23
0.69
二用一备
8
生活热水箱
10吨
2台
3
6
不锈钢水箱
9
冷却塔
Q=400m3/h
2台
0
0
常规空调设备
10
分集水器
DN700
2台
0
0
常规空调设备
11
充冷水泵
Q=360m3/h，H=14m
N=30kW,r=1480
1台
1.36
1.36
用于蓄冷系统
12
放冷水泵
Q=221m3/h，H=14.4m
N=15kW,r=1480
2台
0.87
1.74
用于蓄冷系统
13
板式换热器
1900kw
2台
23
46
蓄冷系统使用
14
蓄冷消防水池
1200m3
1台
108
108
用于蓄冷系统
15
蓄冷控制系统
1套
14
14
用于蓄冷控制
16
水处理装置
软水量：
2吨
1台
0.86
0.86
热媒水软化
17
补水箱
2吨
1台
0.5
0.5
锅炉补水箱
18
合计
大写：
贰佰陆拾叁万柒仟伍佰元整
3、采用制冷机＋水蓄冷＋燃气锅炉采暖＋太阳能生活热水系统＋采暖备用锅炉辅助热水系统主要设备清单及概算
单位：
万元
序号
名称
规格
数量
单价
总价
备注
1
常规电制冷空调主机
空调制冷量：
2000kW
输入功率：
328.3kW
2台
0
0
用于制冷
常规空调设备
2
间接式供热机组
供热量：
1750kw/h
供回水温度：
60/55
1台
28
28
用于采暖
3
间接式双用供热机组
供热量：
2100kw/h
供回水温度：
60/55
1台
35
35
采暖与生活热水辅助热源
4
太阳能热水系统
产水量：
20吨/天
1套
21
21
生活热水加热
5
冷冻循环水泵
Q=336m3/h，H=34m
N=55kW,r=1480
3台
0
0
二用一备
常规空调设备
6
冷却循环水泵
Q=400m3/h，H=28m
N=55kW,r=1480
3台
0
0
二用一备
常规空调设备
7
生活热水
循环水泵
Q=30m3/h，H=26m
N=5.5kW,r=1480
2台
0.38
0.76
二用一备
8
热水循环泵
Q=10m3/h，H=14m
N=1.1kW,r=1480
2台
0.23
0.46
二用一备
8
生活热水箱
20吨
2台
6
12
不锈钢水箱
9
冷却塔
Q=400m3/h
2台
0
0
常规空调设备
10
分集水器
DN700
2台
0
0
常规空调设备
11
充冷水泵
Q=360m3/h，H=14m
N=30kW,r=1480
1台
1.36
1.36
用于蓄冷系统
12
放冷水泵
Q=221m3/h，H=14.4m
N=15kW,r=1480
2台
0.87
1.74
用于蓄冷系统
13
板式换热器
1900kw
2台
23
46
蓄冷系统使用
14
蓄冷消防水池
1200m3
1台
108
108
用于蓄冷系统
15
蓄冷控制系统
1套
14
14
用于蓄冷控制
16
水处理装置
软水量：
2吨
1台
0.86
0.86
热媒水软化
17
补水箱
2吨
1台
0.5
0.5
锅炉补水箱
18
合计
大写：
贰佰陆拾玖万陆仟捌佰元整
4、采用制冷机＋水蓄冷＋燃气锅炉采暖＋热泵加热生活用水系统主要设备清单及概算
单位：
万元
序号
名称
规格
数量
单价
总价
备注
1
常规电制冷空调主机
空调制冷量：
2000kW
输入功率：
328.3kW
2台
0
0
用于制冷
常规空调设备
2
间接式供热机组
供热量：
1400kw/h
供回水温度：
60/55
2台
23
46
用于采暖
3
空气源热泵
产水量：
1.65吨/h
功率：
16kw
2套
8.8
17.6
生活热水辅助加热
4
冷冻循环水泵
Q=336m3/h，H=34m
N=55kW,r=1480
3台
0
0
二用一备
常规空调设备
5
冷却循环水泵
Q=400m3/h，H=28m
N=55kW,r=1480
3台
0
0
二用一备
常规空调设备
6
生活热水
循环水泵
Q=12.5m3/h，H=13m
N=1.1kW,r=1480
3台
0.23
0.69
二用一备
7
生活热水箱
10吨
2台
3
6
不锈钢水箱
8
冷却塔
Q=400m3/h
2台
0
0
常规空调设备
9
分集水器
DN700
2台
0
0
常规空调设备
10
充冷水泵
Q=360m3/h，H=14m
N=30kW,r=1480
1台
1.36
1.36
用于蓄冷系统
11
放冷水泵
Q=221m3/h，
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