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如何选择酒店的空调设备(下)

酒店采购帮2018-06-27 19:24:44

空调是酒店必备的硬件设施,且空调的能耗约占酒店建筑总能耗的60%,选择不当会给酒店带来巨大的成本支出和不必要的环境污染。上期为大家分享了:如何选择酒店的空调设备(上)?今日继续为大家分享酒店高参专栏作家陈新先生对于酒店空调设备选择的一些见解。

陈新

酒店高参专栏作家

方廷(香港)酒店管理公司总顾问

《走出中国酒店建设和管理的误区》作者

六、水环热泵空调系统的选择原则

水环热泵空调系统是指小型水/空气热泵机组的一种方式,即用水环路将小型水/空气热泵机组(水源热泵机组)并联在一起,构成以回收建筑物内部余热为主要特征的热泵采暖、制冷的空调系统。

该系统于20世纪60年代在美国加利福利亚州出现,故也称加利福利亚系统。进入70年代后,这项技术在日本推广应用。到了80年代初,我国的一些建筑开始采用这种设备。

水环热泵系统具有许多优点:

①具有回收建筑内余热的特有功能。对于有余热且大部分时间有同时采暖与制冷要求的场合,采用该系统将会把能量从有余热的地方转移到需要热量的地方,实现建筑物内部的热回收以节约能源。

②具有多方面的灵活性。用户可根据室外气候的变化和各自的要求,在一年内的任何时候可随意地选择机组的采暖或制冷运行模式,可满足不同场合、不同人群的需要;该系统可以整栋大楼一次完成安装投入使用,也可以先定购初期安装所需的机组进行部分安装,更可以让租住人订购机组,随着大楼的租住情况逐步安装投入使用。

由于该系统没有体积庞大的风管、冷水机组等,故可不设空调机房,而且由于环路水温为常温水(13-32℃),所以管道不会结霜,几乎无热损失,风管可不用保温;运行管理方便与灵活:该机组可以独立运行,可按每户或每房独立计费;当大楼仅有部分租户使用空调时,就只需要部分机组和循环水系统运行,大大减少能耗。

该系统虽然水环路是双管系统,但与四管制风机盘管系统一样,可达到同时制冷采暖的效果。

该系统组成简单,仅有少量风管系统,没有制冷机房和复杂的冷冻水系统,大大简化设计;而且该机组可在工厂里组装,现场没有制冷剂管路的安装,减少工地的安装工作量,施工进度快。

但是,该系统的缺陷非常明显。首先,由于水环热泵空调系统采用单元式水/空气热泵机组,小型制冷压缩机设置在室内,其噪声会大大高于风机盘管。其次,只有当建筑内有大量余热时,通过水环热泵空调系统将建筑物内的余热转移到需要热量的区域才能收到良好的节能效果。

但是,目前我国各类建筑物、特别是酒店内部负荷不大,建筑物内的内区面积小,而且常规空调热源又常为燃煤锅炉,这两种情况制约传统的水环热泵空调系统在我国的应用。

目前,为了使水环热泵空调系统能正常运行,在水系统中设置加热设备(如电锅炉、燃油(气)锅炉等),从外部引入高位热能以补充不足的建筑物余热。当水环路中水温低于13℃时,用加热设备投入运行,显然这种用能方式十分不合理,因为采用高位能(电、燃气、燃油)通过锅炉(或换热装置)转变为循环水的低位能,这是用能的极大浪费。

综上所述,办公楼、商场是水环热泵空调系统的主要应用场合,但是酒店不能使用这种系统。

七、地源热泵系统的选择原则

地源热泵系统根据地热能交换系统形式的不同,分为地埋管地源热泵系统(简称地埋管系统)、地下水地源热泵系统(简称地下水系统)和地表水地源热泵系统(简称地表水系统)。地表水系统中的地表水是一个广义概念,包括河流、湖泊、海水、中水或达到国家排放标准的污水、废水等。

地源热泵室外地能换热系统的比较

比较内容

室外地能换热系统



地埋管系统

地下水系统

地表水系统


换热强度

土壤热阻大,换热强度低

水质比地表水好,换热强度高

水热阻小,换热强度

比土壤高

运行稳定

运行性能比较稳定

短期稳定性优于地表水,长期可能变化

气候影响较大

占地面积

较多

较少

不计水体占用面积,

占地最少

建设难度

设计难度、施工量及投

资较大

设计难度、施工量及投资较小

设计难度、施工量及

投资最小

运行维护

基本免维护

维护工作量及费用较大

维护工作量及费用较小

环境影响

基本无明显影响

对地下水及生态的影响有待观测和评估

短期无明显影响,长期

有待观测和评估

使用寿命

寿命在50年以上

取决于水井寿命,优质井可达20年以上

取决于换热管或换热

器寿命

应用范围

应用范围比较广泛

取决于地下水资源情况

取决于附近是否有大

量或大流量水体

从以上表中可以看出,三个系统各有优缺点,但地埋管系统由于换热强度低,设计难度、施工量及投资很大而一般不予考虑。地表水系统分开式和闭式两种,开式系统类似于地下水系统,闭式系统类似于地埋管系统,但是地表水体热源特性与地下水或地埋管系统有很大不同。

与地埋管系统相比,地表水系统的优势是没有钻孔式挖掘费用,投资相对低;缺点是设在公共水体中的换热管有被损害的危险,而且如果水体小或浅,水体温度随空气温度变化较大。

开式系统设计的关键是取、排水口和取水构筑物的设计,通常情况下,取排水口的原则是上游深层取水,下游浅层排水,而且取水口和排水口之间还应相隔一定的距离,保证排水再次进入取水口之前温度能得到最大限度的恢复。闭式系统设计的关键是换热器的设计,因为湖水的温度变化更复杂,比地下土壤或地下水的温度更难预测。所以,笔者建议一般最好不要使用这种地表水系统。

这里着重讲一下地下水(又称深井水)系统。地下水的水温常年保持不变,一般比当地平均气温高几度,我国东北的北部地区的深井水水温约为4℃,中部地区约为8-12℃,南部地区约为12-14℃;华北地区深井水温度约为15-19℃;华东地区深井水温度约为19-20℃;西北地区深井水温度约为18-20℃。

显然除了东北部分地区外,我国大部分地区完全可以利用深井水来调节传统的水环热泵系统中的环路水温,即冬季用深井水作为外部热源替代传统水环热泵系统中加热设备的高温能源以保证环路水温不低于10℃,夏季用深水井作为冷却介质,通过板式换热器替代传统水环热泵系统中的排热设备(冷却塔),以保证环路中水温不高于32℃。

这样既解决常见的建筑物余热不足的问题,又省掉传统水环热泵空调系统中加热锅炉和排热设备,大大降低了能耗。

无论是地表水还是地下水系统都遇到了比较棘手的问题:①回灌阻塞。因为不能将全部的井水回灌到含水层内,就会带来地下水位降低、含水层疏干、地面下沉等环境问题。②腐蚀与水质问题。地下水的水质不好是引起腐蚀的根本因素,因此要进行大量的除砂、除铁和软化等一系列的工作。③井水泵功耗过高。井水泵的功耗占地下水源热泵系统能耗比重很大,因此必须选好井水泵。④运行管理不善。

许多管理人员不知道怎样操作,为什么这样操作。笔者在所遇到的使用地下水水环热泵空调系统的写字楼和酒店中,有的因为回灌阻塞而停止使用,有的因为输配系统被砂堵住而导致冬天不制热、夏天不制冷。所以,除非当地有足够的地下水量、水质较好,当地政府规定又允许,否则酒店是不应考虑使用地下水源热泵系统的。

八、供热锅炉的选择原则

供热锅炉按热源介质可分为蒸汽锅炉和热水锅炉;按能源燃料种类可分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉和电锅炉;按设备承压可分为常压热水锅炉、真空锅炉和承压锅炉。一些酒店在选购锅炉时往往犯错,笔者建议如下:

1、锅炉的形状:无论是热水锅炉还是蒸汽锅炉,以选购卧式、而不是立式为宜。

来源:万豪集团

2、锅炉的台数应根据热负荷的调节要求、设备的检修需要以及今后扩建的可能性等因素来确定,一般不应少于2台,不应多于4台,对于特殊的大型酒店可适当增加。为了尽可能减少使用台数,又可节约锅炉房面积,可内置或外置换热器,既能供应卫生热水,又可以满足空调循环水采暖的要求,做到一机两用,互备互用。

3、当锅炉房设置在酒店的地下室时,应优先考虑选用常压热水锅炉或真空热水锅炉,如果需要选用蒸汽锅炉时,则应满足《蒸汽锅炉监察规程》和《热水锅炉监察规程》的要求,符合锅炉房有关消防安全要求的规定。

4、虽然电热锅炉具有使用方便等特点,但由于我国目前电力供应紧张和电价较贵,一般酒店用户难以承受其高昂的运行费用,而且从能源利用的角度看,用电锅炉供热是很不经济的,因此,酒店应拒绝使用电锅炉。

5、燃煤锅炉。这种锅炉的主要问题在于对环境污染严重,在煤的燃烧过程中会产生二氧化硫和烟尘等有害物质,是目前大气污染的主要有害物,因此在城市范围内以及对环境保护要求较高地区的酒店,不应用煤作为锅炉燃料。燃煤锅炉房占地面积较大,在煤和渣的运输过程中也对环境产生污染。但是煤是一种廉价的燃料,热能成本低,因此,若是处在对环境要求不十分严格地区的酒店可用此锅炉。

6、燃油、燃气锅炉。因为油料价格很高,所以酒店应拒绝使用燃油锅炉来供热。但是,由于我国经济的高位运行,各种能源十分紧缺,特别到了冬季,各地的天燃气往往不够用,天燃气公司为了保证居民生活用气,往往限制酒店的空调用气,而没有空调的酒店是不能经营下去的,所以酒店应选购油气两用的锅炉。

7、蒸汽锅炉。当选用蒸汽锅炉来供酒店空调时,需要进行二次换热,用蒸汽通过热交换器加热空调循环水,热效率不及常压锅炉和真空热水锅炉,因此酒店不宜选用蒸汽锅炉作为空调热源设备。

8、真空热水锅炉。这种锅炉在我国是近几年才推广使用的,其炉内水容积小,热水供应启动速度快,炉内充水可用软水或纯水,不结垢,无腐蚀,在蒸汽介质下,换热管的传热效率比较高,锅炉本体处于负压下工作,运行安全可靠。真空热水锅炉属常压锅炉,所以不受压力锅炉相关规范规程的监督。

九、热水集中采暖系统的选择原则

对于地处严寒地区(比如我国东北)的酒店来说,不宜采用空调调节系统进行冬季采暖,冬季宜设热水集中采暖系统,因为严寒地区采暖期长(一般为半年时间),能源消耗量大,运行费用高,所以酒店如何选择采暖方式应慎之又慎,一般来说,严寒地区的酒店应采用散热器供暖和地板供暖两种方式。

来源:万豪集团

1、散热器供暖。在酒店的采暖设计中,对散热器的选择普遍不够重视,很少做全面而详细的分析和比较,其实,散热器的选择不仅关系到投资的多少,而且与节能有密切关系。散热器按照材质可分为:铸铁散热器、钢制散热器和铝质散热器。铸铁散热器耐腐蚀性强,价格便宜,但承压力差,传热系数较低,外形欠美观。钢制散热器承压能力大,制作外形较美,传热系数略高于铸铁,但耐腐蚀性比铸铁的要差。铝质散热器比较美观,传热系数较高,耐腐蚀性好,只是价格比较昂贵,酒店宜用这种材料。

人们早已发现,散热器表面涂料对散热器的辐射换热有影响,当然也就必然对散热器的散热量有影响。但是,这个问题在实际的酒店建设中没有受到应有的重视,散热器表面涂刷金属涂料如银粉漆的现象至今仍很普遍。实验表明,若将柱型铸铁散热器的表面涂料由传统的银粉漆改为非金属涂料,就可提高散热能力13%-16%,这是一种简单易行的节能措施。

涂料对散热量的影响

序号

表面涂料

相对散热量(%)

1

裸体散热器

100

2

铝粉涂料

93.7

3

铜粉涂料

92.6

4

浅棕色涂料

104.8

5

浅米黄色涂料

104

6

白色光泽涂料

102.2

以上数据由美国专家J.R.艾伦在所著《供暖与空调》一书中提供,他还指出:如有一层以上涂料时,最后的涂层是决定散热器散热量结果的涂层。

散热器宜明装。散热器暗装时,由于空气的自然对流受限,热辐射被遮挡,所以,散热效率大多比暗装的低。同时,散热器暗装时,其周围的空气温度远远高于明装时的温度,这将导致局部围护结构的温差传热量增大。而且,散热器暗装时,不仅要增加建造费用,还必须占用一部分建筑面积,显然这样做是很不明智的,应该尽量避免。

另外,如将散热器装在离地面很高的位置时,室内的供暖效果肯定不会好;而采用长、矮的散热器时,可以比采用短、高的散热器保持较小的温度梯度,所以供暖效果一定比后者好。

2、地板低温辐射供暖。上述的散热器供暖属于对流供暖,而地板供暖属于辐射供暖。

地板供暖的优点是:

具有辐射强度和温度的双重作用,符合人体散热要求的热状态。室内围护结构内表面温度比较高,减少了冷表面对人体的冷辐射,因此具有较好的舒适感。

室内不需要装置散热器,不影响室内美观,不占用有效面积。

室内温度梯度小,垂直方向温度分布均匀、节约能量。

同样舒适条件下,辐射供暖与对流供暖系统比较,房间温度可降低2-3℃,因此可节省能量。地板供暖唯一的缺点是,因其与土建关系比较密切,在设计时必须考虑周到。

另外,地板供暖投资比散热器高。设计地板供暖时应注意:

为使供、回水管达到阻力平衡,宜采用同程式。

应处理好管道和辐射板的膨胀问题。

埋置的盘管不应使用丝扣连接和法兰连接。

供水温度一般为40-60℃,供、回水温差为6-10℃。

辐射板表面的平均温度,若经常有人停留的应为24-26℃,若短期有人停留的应为28-30℃。

因为酒店种类繁多,情形不同,望酒店业主、设计师和管理者根据自身酒店的特点,选择恰当的方案,让建成后酒店的空调系统真正能够撑起酒店的门面来。


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