柳州某酒店热水设计方案分析

维普资讯 http://www.cqvip.com 第７卷第２期　柳州职业技术学院学报　Ｖｏ１．７　ＮＯ．２　２００７年６月　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＬＩＵＺＨＯＵ　ＶＯＣＡ￣ＯＮＡＬ＆ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ　ＣＯＬＬＥＧＥ　Ｊｕｎ．２００７　￣ｎ＃ｔｌｌｌ某酒店热水设计方案分析　蒋文胜　谢立新　（柳州职业技术学院，　广西柳州５４５００６）　摘　要：根据酒店方面的要求，提出三个热水设计方案，即采用空气源热泵热水机组、采用燃　油热水锅炉和采用电热水锅炉。并进行运行成本的分析。做出设计方案的选择。最后对空气源热泵　热水机组的应用提出了几个应注意的问题。　关键词：空气源热泵热水机组；燃油热水锅炉；电热水锅炉；成本分析　中图分类号：ＴＫ５　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１—１０８４（２００７）０２—００８７—０６　一、工程项目设计要求　柳州某酒店位于柳州市中心，楼高７层，其中１层为厨房和咖啡馆，２～３层为餐厅，４～７层为客　房（共２００个床位），要求２４小时供应热水。有关设计参数如下。　１．根据气象资料显示，柳州年平均气温２０．１～２０．７℃，最冷月１月平均气温７．２～１０．４１％２，最热月　７月平均气温２７．２～２８．９％２。　２．柳州市全年自来水平均水温１８％２。冬季冷水的计算温度为１０％２，夏季冷水的计算温度为　２０％２。春秋季冷水的计算温度为１５％２。　３．热水出水温度为５５℃。　二、热负荷计算　根据《建筑给水排水设计规范》　（ＧＢ５００１５－２００３），每人洗浴热水量按ＩＯＯＬ／人计算，洗浴率按　８５％计算。则每天洗浴用热水总量１７吨，即设计用水量为１７吨５５％２热水，完全可以满足日常洗浴要　求。另外，１层厨房和咖啡馆与２～３层餐厅也用热水，考虑日用热水量为３吨。因此，该酒店设计　５５℃热水日用量共计２０吨。　热负荷计算公式为：　Ｑ＝ｃＸｍＸ（ｔ２一ｔ１）×Ｉ（ｃ　式中Ｑ为全天耗热量，单位ｋｃａｌ；　ｃ为水的比热，取ｌｋｃａｌ／ｋｇ・℃；　ＩＴＩ为热水日用量，单位ｋｇ；　　‘ｔ　为热水出水温度，取５５℃；　ｔ，为各季节自来水平均温度，单位℃；　【收稿日期】２００６－１２—２５　【修改稿日期】２００７－０３—２０　【作者简介】蒋文胜（１９６８＿），男，重庆市人，柳州职业技术学院实验师，主要从事中央空调教学与研究；谢立新（１９６　），　男，广西柳城县人，柳州职业技术学院讲师，主要从事制冷技术教学与研究。　维普资讯 http://www.cqvip.com 柳州职业技术学院学报　２００７年６月　Ｉ（ｃ为热损系数，取１．０５。　各季节用水热负荷计算结果如表１。　表１　各季节用水全天耗热量　环境平均温度　季节　℃　℃　ｋｃａｌ　ｋＷ・ｈ　自来水平均温度　用水全天耗热量　冬季　７　１０　９４５×１０　１０９９．０３５　春秋季　夏季　三、各方案设备选型　２０　３０　１５　２０　８４０ｘ１０　７３５×１０　９７６．９２０　８５４．８０５　在供热设备和热水系统的选择方面，根据酒店方面的要求，提出三个热水设计方案，即采用热　泵热水机组、采用燃油热水锅炉和采用电热水锅炉，各方案设备选型及运行时间的计算结果如下。　１．方案一：采用空气源热泵热水机组方案　（１）设备选型　热泵热水机组每天运行最长时间不超过２０小时，从节约投资和经济运行最合理考虑，在冬季不　利天气下，我们按照每天２０小时计算。因此每小时耗热量为：　Ｐ时　１　０９９．０３５ｋＷ・ｈ／２０ｈ　５４．９５ｋＷ。　根据产品选型手册，在环境温度为７℃时，某品牌ＫＲＳ一８５０／Ｇ～Ｂ型空气源热泵热水机组输出功　率为Ｐ输出＝２６．３５ｋｗ。则机组台数为　ｎ＝ｉｎｔ【Ｐ时／Ｐ输出】＝ｉｎｔ【５４．９５ｋｗ／２６．３５ｋｗ】＝２台。　故采用２台某品牌ＫＲＳ一８５０／Ｇ—Ｂ型空气源热泵热水机组，在极端气温下采用辅助电加热设备。　同时考虑到１～３层的其他热水用途，所以热水系统采用２台Ｋ＿ＫＳ一８５０／Ｇ－Ｂ机组，配２个１０吨　不锈钢开式保温水箱，以应付高峰用水，可满足热水需求。　（２）确定机组运行时间　根据某品牌ＫＲＳ一８５０／Ｇ—Ｂ型空气源热泵热水机组在模拟环境实验室的模拟检测结果以及各季　节用水热负荷．可以计算出机组在各季节平均全天运行时间如表２。　表２机组在各季节平均全天运行时间　环境平均温度　单台机组额定输出功率　季节　℃　ｋＷ　ｈ　机组平均全天运行时间　冬季　７　２６．３５　２０．８５　春秋季　夏季　２０　３０　３５．６４　４２．１０　１３．７６　１０．１５　２．方案二：采用燃油锅炉方案　（１）设备选型　根据产品选型手册，选用一台６万大卡／小时全自动燃油常压热水锅炉．　型号为ＨＸ—ＧＲ７０Ｙ　（Ｑ），锅炉技术参数为：供热量６００００ｋｃＮ／ｈ（６９．７８ｋＷ），热效率８９％，取暖供热面积４００ｍ　，锅炉　维普资讯 http://www.cqvip.com 第７卷第２期　蒋文胜．谢立新：柳州某酒店热水设计方案分析　８９　储水量０．２ｍ３，供热水量１．０ｍ　／ｈ，循环热水量２．４ｍ　／ｈ，每小时耗油６．５Ｋｇ／ｈ。　同时考虑到１～３层的其他热水用途，所以本系统采用１台全自动燃油常压热水锅炉，配２个１０　吨不锈钢开式保温水箱，以应付高峰用水，可满足热水需求。　（２）确定锅炉运行时间　根据全自动燃油常压热水锅炉的额定供热量以及各季节用水热负荷，可以计算出锅炉运行时间　如表３。　表３全自动燃油常压热水锅炉在各季节平均全天运行时间　环境平均温度　季节　ｃＣ　ｋＷ　ｈ　热水锅炉额定供热量　锅炉平均全天运行时间　冬季　春秋季　夏季　７　２０　３０　６９．７８　６９．７８　６９．７８　１５．７５　１４．００　１２．２５　３．方案三：采用电锅炉方案　（１）设备选型　根据产品选型手册，选用一台强制循环有压电热热水锅炉，型号为ＱＸＤ０．０５８—０．４－９５／７０－６０，　锅炉技术参数为：电功率６０ｋＷ，供热量５００００ｋｃ￣／ｈ（５８ｋＷ），热效率９８％，取暖供热面积４００－　５００ｍ　，锅炉储水量０．２ｍ　，供热水量１．Ｏｍ　／ｈ，循环热水量２．０６ｍ　／ｈ。　同时考虑到１～３层的其他热水用途，所以本系统采用１台电热热水锅炉，配２个１０吨不锈钢开　式保温水箱，以应付高峰用水，可满足热水需求。　（２）确定锅炉运行时间　根据电热热水锅炉的额定供热量以及各季节用水热负荷，可以计算出锅炉运行时间如表４。　表４　电热热水锅炉在各季节平均全天运行时间　环境平均温度　季节　ｏＣ　ｋＷ　ｈ　热水锅炉额定供热量　锅炉平均全天运行时间　冬季　７　５８．００　１８．９５　春秋季　夏季　２０　３０　５８．００　５８．００　１６．８４　１４．７４　四、方案对比分析　为了计算各方案的运行费用，热泵ｃｏｐ值（制热性能系数）按平均３．５计算，营业性电价按１．００　元／ｋｗｈ计算，柴油油价按４．８０元／Ｌ计算，各季节机组（锅炉）运行时间按９０天计算，人工费按　０．７２万元／人计算（电价及各种能源价格参照柳州现行市场价，仅供参考）。计算出各方案运行费用　如表５。　维普资讯 http://www.cqvip.com 柳州职业技术学院学报　２００７年６月　表５三种方案运行费用（单位：万元／年）　消耗　能源　冬季　方案一　方案二　方案三　热泵机组　燃油锅炉　电锅炉　电能　柴油　电能　２．８３　５．２１　１０．２３　电费、燃油费用　人工费　运行总费用　春秋季　５．０４　９．２５　１８．１９　夏季　２．２０　４．０５　７．９６　０．００　１．４４　０．００　１０．０７　１９．９５　３６－３８　方案　热水设备　综合比较三种方案的特点及运行情况对比如表６。　表６三种方案对比表（单位：万元）　方案一　项目　方案二　方案三　热泵机组　燃油锅炉　电锅炉　能源种类　污染情况　电能　无污染　柴油　有污染　电能　无污染　安全性　初始投资成本估计（不含热水管道）　年运行费用（不含维修费）　使用寿命　安全性高　安全性中　安全性高　２４．００　１０．０７　１５年　１５．００　１９．９５　１０年　１０．００　３６－３８　１０年　寿命期内年平均成本（不考虑时间价值与维修等费用）　综合三种方案的特点及运行成本分析等因素可以看出：　１１．６７　２１．０５　３７－３８　１．从初始投资成本（不含热水管道）方面方案一最高，方案二次之，方案三最低；而从年运行　费用（不含维修费）方面正好相反。方案一比方案二多出的９万元初始投资成本将于１年内收回；　而方案一比方案三多出的１４万元初始投资成本将于半年内收回。　２．从寿命期内年平均成本（不考虑时间价值与维修等费用）方面，方案三的年平均成本最高，　分别是方案二和方案一的１．８倍、３．２倍。　３．从设备的性能特点方面：　（１）燃油锅炉具有加热快、出水量大等优点，它以柴油作为燃料，热效率为８０－９０％；必须经过　消防安全部门检查验收；使用过程中存在不安全因素，燃烧过程对周围环境造成一定污染；锅炉需　要专用机房，占用室内空间，需专职人员管理，且锅炉要定期经技术监督部门检查。　（２）电锅炉具有运行无污染、无噪音、绿色环保等优点，它以电能作为能源，热效率为９８％以　上；必须经过消防安全部门检查验收；使用过程中存在一定的不安全因素，易结水垢；可以实现全　自动智能化控制技术，无人值守，但需占用一定的室内空间。　（３）空气源热泵热水机组具有高效节能、绿色环保、安全可靠、全天候方便使用等优点。空气　源热泵热水器是通过大量获取空气中免费热能，消耗的电能仅仅是压缩机用来搬运空气能源所用的　维普资讯 http://www.cqvip.com 第７卷第２期　蒋文胜，谢立新：柳州某酒店热水设计方案分析　９１　能量，因此热效率高达２５０￣５７０％；空气源热泵热水器在工作过程中杜绝漏电事故，没有燃料泄漏等　引起火灾、爆炸、中毒等危险，没有任何有毒气体、温室气体和酸雨气体排放，也没有废热污染。　不占用室内空间，无需专人管理，２４小时无人职守自动化运行，寿命长达１５年以上；不受天气影　响，保证全天候热水供应，同时结合其定时开关功能实现低谷用电，实现更节约的使用效果。其缺　点是：虽是一种效果明显的节能型产品，但仍要消耗一部分常规能源（电能），这也是其使用区域性　障碍的原因，即无电地区不可用；加热水温有限制．空气源热泵出水温度一般在６０℃左右，不能产　生８０￣Ｃ以上高温水或蒸汽；机组受季节影响，冬季加热时间较长，特别是在较低气温（－ＩＯ￣Ｃ左右）　条件下，其ｃｏｐ值接近等于１，没有节能意义。　综上所述，虽然方案一的初始投资成本最高，但是其年运行费用和寿命期内年平均成本最低．　多出的初始投资成本很快从节约的运行费用中收回。尽管机组受季节影响，环境温度越低，其热效　率也越低，柳州市冬季最冷月１月平均气温７．２～１０．４￣Ｃ，而热泵机组的ｃｏｐ值仍在３．５～４．０之间，该　机组仍然具备良好的节能效果。因此，空气源热泵热水器作为一种新型环保、节能、健康、安全的　高端热水供应系统是酒店方热水项目的最佳选择。　五、应用空气源热泵热水机组应注意的问题　根据工程实践，大多数空气源热泵热水工程还是能满足热水供应的基本要求，但能同时符合设　计合理、投资及运行经济、减振隔噪效果明显．供热效果优良等要求的项目不多。不少工程存在着　这样或那样的问题，主要可归纳为：　１．热泵机组的质量问题。个别品牌选配部件没有充分考虑热泵的运行环境，实际寿命偏短。其　中最严重的烧压缩机现象并不少见。有的产品制造粗糙，没用多久部件明显生锈。一些产品样本数　据缺乏实验依据，可信度较差，还有售后服务跟不上，或服务水平不高。杂牌机充斥市场，因其质　量问题严重地打击了用户对热泵机组的信心。　２．设计方面的问题。一些工程没能达到设计要求。有的也与设计方面的失误有关。很多工程虽　然能满足基本的供热要求，但由于设计不合理，直接影响了系统的投资和运行费用，甚至影响了系　统的正常运行。常见的设计问题主要有：主机选择不当、主机位置不当、水泵匹配不当、水系统组　织不当等。　３．安装与施工问题。主要问题有：安装技术不高，达不到规范要求；不按图施工、随意更改；采　购劣质零配件，偷工减料；不清洗管道，造成脏堵；保温工程隔气层没做好，滴漏水现象时有发生等。　４．运行与维护管理不善。有些项目热泵机组烧压缩机、水温不稳定等故障是与错误操作有关．　系统设备的某些故障是可以通过运行过程中细心观测．及时排查得到减轻或避免。由于许多系统自　动控制程度不高，系统运行中很多内容需人工去调整，运行管理与维护尤为重要。定期的保养工作，　可以减少或避免系统中的故障，同时可提高系统的运行效率。　５．以太阳能热水器为辅，采用热回收技术．节能效果更佳。根据气象资料显示，柳州一年的日　照时数约１６００小时，年每平方米接受阳光辐射约４５００兆焦耳，因此柳州具有使用太阳能的便利条　件。太阳能热水器在太阳直射下，几乎零成本运行．可惜在阴雨雪天或夜晚只能依靠电辅助系统工　作，统计数据显示，对于一年四季全天候使用的常规太阳能辅助系统全年耗电能比热泵机组全年总　耗电能要高。该酒店因受资金和场地的限制，没有考虑采用太阳能热水器方案。而对于不受资金和　场地的限制的场所，采用“空气源热泵热水机组＋太阳能热水器”供热水系统更具节能意义．在有阳　光的时候太阳能热水器发挥供热的主要作用，空气源热泵热水机组少开或不用开；而没有阳光的时　维普资讯 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柳州职业技术学院学报　２００７年６月　候就靠空气源热泵热水机组供热，这样比单纯使用某一种热水器能节省更多的电能。另外，空气源　热泵热水机组在制取热水的过程中．不断把周围空气温度降下来，如果利用热回收技术能将这部分　冷空气送人房间或作其他用途，便达到了“免费”供冷的目的。　【参考文献】　［１】陈耀宗，姜文源，胡鹤钧，张延灿，张淼．建筑给水排水设计手册［Ｍ】．北京：中国建筑工业出版社，２００１　［２】邵宗义．民用建筑暖通及给排水设计实例［Ｍ】．北京：化学工业出版社，２００４．　【３】ＧＢ５（１（１１５—２（１（１３，建筑给水排水设计规范【ｓ１．　Ｔｈｅ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｈｏｔ　Ｗａｔｅｒ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｐｒｏｐｏｓａｌ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ｈｏｔｅｌ　ｉｎ　Ｌｉｕｚｈｏｕ　ＪＩＡＮＧ　Ｗｅｎ－ｓｈｅｎｇ，ＸＩＥ　Ｌｉ—ｘｉｎ　（Ｌｉｕｚｈｏｕ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｌｉｕｚｈｏｕ　５４５００６，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔ　ｔｈｅ　ｈｏｔｅｌ’Ｓ　ｒｅｑｕｅｓｔ，ｔｈｅ　ａｕｔｈｏｒｓ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｈａｖｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｔｈｒｅｅ　ｈｏｔ　ｗａｔｅｒ　ｄｅｓｉｇｎｓ，ｎａｍｅｌｙ　ｔｈｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｉｒ—ｓｏｕｒｃｅ　ｈｅａｔ　ｐｕｍｐ　ｈｏｔ　ｗａｔｅｒ　ｕｎｉｔ．ｔｈｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｕｅｌ　ｏｉｌ　ｈｏｔ　ｗａｔｅｒ　ｂｏｉｌｅｒ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｈｅａｔｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｂｏｉｌｅｒ．Ｔｈｅ　ｃｈｏｉｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｐｒｏｐｏｓａｌｓ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｍａｄｅ　ａｆｔｅｒ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅｉｒ　ｃｏｓｔｓ．Ｔｈｅ　ａｕｔｈｏｒｓ　ａｌｓｏ　ｐｒｏｐｏｓｅ　ｓｅｖｅｒａｌ　ｎｏｔｅｗｏｒｔｈｙ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｆ　ｈｏｗ　ｔｏ　ａｐｐｌｙ　ｔｈｅ　ａｉｒ—ｓｏｕｒｃｅ　ｈｅａｔ　ｐｕｍｐ　ｈｏｔ　ｗａｔｅｒ　ｕｎｉｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅ　ａｉｒ——ｓｏｕｒｃｅ　ｈｅａｔ　ｐｕｍｐ　ｈｏｔ　ｗａｔｅｒ　ｕｎｉｔ；ｔｈｅ　ｆｕｅｌ　ｏｉｌ　ｈｏｔ　ｗａｔｅｒ　ｂｏｉｌｅｒ；ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｈｅａｔｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｂｏｉｌｅｒ；ｃｏｓｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　（上接第８２页）　四、结束语　光纤熔接机可以采用上述的途径来改善其性能，实现良好的兼容性、准确性和稳定性。在光纤　熔接机的兼容性、准确性和稳定性得到保证时，熔接机的使用者将会大大提高其工作效率，也使操　作简单化，并延长了端面制作工具的使用寿命和减少端面制作的时间与次数。　［参考文献】　［１］徐公权等译．光纤通信技术［Ｍ】．北京：机械工业出版社．２００２．　［２］袁枫，田丰（译）．高质量的光纤熔接和精确的熔接损耗在线测试［Ｊ］．智能建筑与城市信息，２００６，（８）　［３］田丰，蔡世杰（译）．一种提高熔接机性能和延长服务周期带电弧稳定器的新型耐用电极（一）踟．ＩＢ智能建筑与城市信息　２００５，（９）．　Ｔｈｒｅｅ　Ｗａｙｓ　ｔｏ　Ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｆｉｂｅｒ　Ｆｕｓｉｏｎ　Ｓｐｌｉｃｅｒ　ＭＯ　Ｈｕｉ－ｚｈｏｎｇ　ｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｎｉｎｇ　５３０００４；Ｌｉｕｚｈｏｕ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ＆Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｌｉｕｚｈｏｕ　５４５００５，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｈａｓ　ｓｉｍｐｌｙ　ｄｅｆｉｎｅｄ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ，ａｃｃｕｒａｃｙ　ａｎｄ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｆｉｂｅｒ　Ｓｐｌｉｃｅｒ．Ｉｔ　ｐｒｏｐｏｓｅｓ　ｔｈｒｅｅ　ｗａｙｓ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｆｉｂｅｒ　Ｓｐｌｉｃｅｒ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｗｈｉｃｈ　ｅｎｈａｎｃｅ　ｔｈｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｆｉｂｅｒ　Ｓｐｌｉｃｅｒ　ｕｓｅｒ，ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｆｉｂｅｒ　ｓｐｌｉｃｅ　ａｎｄ　ｌｅｎｇｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ｌｉｆｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｆｉｂｅｒ　ｓｐｌｉｃｉｎｇ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｆｉｂｅｒ　Ｆｕｓｉｏｎ　ｓｐｌｉｃｅｒ；Ｍｏｄｅｌ　Ｆｉｅｌｄ　Ｄｉａｍｅｔｅｒ；ｓｐｌｉｃｅ　ｌｏｓｓ；ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ