1曾永攀 2于哲
1.中信建筑设计研究总院有限公司，武汉市 430000 ；
2.重庆川东燃气工程设计研究院，重庆市，401120
摘要：本文结合某酒店的暖通空调设计，详细介绍了暖通节能措施的运用，为同类型建筑暖通空调设计提供了参考。
关键词：酒店 冷却塔供冷 冷凝热回收 污水源热泵
0 引言
近年来随着社会和经济的发展，酒店类建筑在各地建设运营的越来越多，能耗也越来越大。据不完全统计，酒店空调能耗在建筑总能耗中比重超过60%。因此，在酒店暖通空调系统设计中，应在保证酒店舒适性的前提下，考虑降低暖通空调系统的运行能耗，为节能减排及碳中和作出贡献。
本文结合某酒店暖通空调节能设计实例，针对酒店暖通空调节能设计中相关要点作了一定分析，在节能设计理念下，对冷热源系统、空调水系统、空调风系统进行了优化。
1 工程概况
某五星级酒店位于夏热冬冷地区，地上建筑面积约56461m2，地下建筑面积26132m2，建筑高度约为97.05米。地上23层，其中地上酒店裙房部分4层，设置有大堂、宴会厅、餐厅、会议室、泳池等功能区；酒店客房部分18层，地下2层，主要为地下车库、设备用房、厨房洗衣房等。
2 暖通空调节能设计
2.1空调冷热负荷及冷热源节能设计
2.1.1空气调节系统的夏季冷负荷根据各空气调节区的同时使用情况及调节方式，按各空气调节区逐时冷负荷的综合最大值确定。经天正负荷计算软件进行热负荷和逐时逐项的冷负荷计算，结果分别为4580kW及6720kW。另酒店泳池热水负荷及生活热水负荷分别为300kW和900kW。
2.1.2冷源按满足公共建筑节能设计及绿色建筑设计要求选择COP值及IPLV值较高机组。
磁悬浮压缩机以磁悬浮轴承替代普通金属有油轴承，将轴承置于智能的磁场中，使压缩机实现无摩擦运转，无需润滑油，并能减少运转噪音，加上变频技术能使机器实现34~40%的能效节约。
本项目选用了三台磁悬浮离心式冷水机组，单台机组制冷量为2462kW（700RT），机组总冷量为7386kW，满足夏季最大计算冷负荷，放置于地下一层制冷机房；冷冻水供回水温度6/12℃，冷却水供回水温度32/37℃。其名义工况下COP为6.42，IPLV为7.0。
2.1.3冷凝热回收。冷凝热热回收系统利用空调系统的冷凝热来加热生活热水，不仅减少了空调冷凝热对环境的污染，而且还具有较好的经济性能，能给业主带来可观的经济效益。空调系统冷水机组的冷凝热约为冷水机组制冷量的1.2~1.3倍，常规设计中由于考虑到机组的运行能效和安全性，机组大量冷凝热是通过冷却塔直接排放至大气中，浪费了许多能量。而对于宾馆、酒店和娱乐场所等既需要空调制冷又有生活热水需求的建筑来说，意义十分重大。设置冷凝热回收系统应在保证冷水机组制冷性能不降低的前提下，最大限度回收和利用冷水机组制冷时排出的冷凝热。但考虑到空调系统冷凝热回收时间及热量与酒店生活热水利用时间及热量不一致，因此本项目考虑将冷凝热回收作为生活热水的辅助加热措施。
本项目设置了一台带双冷凝器的冷水机组，其中一个接入冷却塔冷却水系统，对制冷运行时的冷凝热进行回收，另外一个冷凝器作为作为冷凝热回收装置用于对生活热水的预加热，预热设定出水温度为37℃，预热后的热水进入后续加热系统中。本项目冷凝热回收机组将生活热水不直接加热至使用温度，只是预热到37℃，与冷却塔冷却水供回水温度一致，在回收了冷凝热同时也对冷水机组的冷凝温度不产生影响，则不会降低冷水机组的制冷性能系数。
2.1.4冷却塔直接供冷。
由于酒店对舒适性要求较高，过渡季节经常出现需要制冷需求，，这种情况开启冷水机组供冷，耗费能量较大。但实际上此时一是室外温度和相对湿度都相对较低，二是酒店室内冷湿负荷相比夏季工况也大幅减少，如果此时仍按夏季工况开开启冷水机组，一方面是冷水机组效率极低，对于采用离心机组的建筑可能由于喘振因素的影响开不了机，另一方面也是对能源的消耗较大。此时若只开启冷却塔，适当提高冷冻水温度，减少其除湿能力，能刚好利用水温与空调末端所需冷冻水水温相匹配的特点，这样能极大的节约能源。
本项目采用冷却塔间接供冷系统，在地下室冷冻机房设置两台板式换热器，板式换热器换热温差设定为1.5℃，换热器容量为冷负荷的30%，二次侧单独配置冷冻水循环水泵。由于采用板式换热器进行中间换热，存在换热损失，因此要达到同样供冷效果需要提供比直接供冷系统更低温度的冷却水；但它能保证末端的循环冷冻水为清洁的，减少管路污垢对换热影响。
2.1.5污水源热泵系统
污水源热泵系统是一种采用水源热泵机组，利用生活污水作为低品味热源来获得高温热水实现加热或供暖的系统形式。酒店建筑洗澡产生的废水水量大、杂志含量少、水温适宜（一般温度在20~28℃），是一个比较理想的热源。本项目采用污水源热泵系统为酒店生活热水预热，与冷凝热回收系统共同使用。
2.2空调风系统节能设计
2.2.1 空调排风热回收
因为五星级酒店客房空调系统不考虑客人是否入住在冬夏季均24h开启，卫生间的排风带走了大量冷热量，如何能合理回收，将给业主节省较多的运营能耗。本项目在设备转换层及屋顶新风机房内设置4台内置三维热管的排风热回收新风机组，单体风量12000m3/h，夏季全热回收效率达到60%，冬季显热回收效率达到55%。由于采用了三维热管热回收装置，卫生间排风与新风不接触，避免了对新风系统的污染，在满足酒店客人舒适性的前提下，也节省了运行能耗。
2.2.2 泳池除湿热泵系统
泳池夏天具有室内制冷、除湿以及泳池热水的加热三方面的需求。而泳池除湿热泵系统则能在同时满足这三方面需求的同时回收冷凝热，节约了运行费用。蒸发器中制冷剂吸收的热量，经池水冷凝器加热池水，实现池水加热功能；或经再热冷凝器，加热冷却的空气，实现空气保温功能；或经空调冷凝器将热量排至室外，实现空调制冷功能。当除湿热泵所产生的冷量不足以满足要求时，由冷热两用盘管（通7/12℃冷冻水，空气辅助表冷器）补充提供室内降温所需要的冷量。本项目设置一台送风量15000 m3/h的除湿热泵空调机组，热泵辅助散热室外机置于裙房屋面。池厅风管布置考虑防止玻璃与吊顶结露，采用直片式散流器对外幕墙进行送风，气流组织形式采用上送侧回。同时泳池周边布置地暖，提高客人热舒适性。
3 小结
本项目在后续酒店经营中，由于酒店管理得当，机电管理水平较高，系统均正常运行，节省了一定的运行成本。综上所述，酒店暖通空调设计中，在选用较高能效的机组的同时，应充分考虑各种能量的排放是否能合理高效的回收加以利用，从而减少运行能耗。当然由于系统较为复杂，不同时段运行模式不一样，对于酒店机电管理也提出了一定的要求。
参考文献
1 刘羊九，王云山，姜衍礼，等．某污水源热泵系统的节能环保分析[J]．制冷与空调，2018，18(4)：62—65．
2 修鹏利，于海英．浅谈室外空气直接作为冷源的应用与研究[J]．科技天地，2005，5(6)：142—143．
3 董指钢．中央空调系统免费制冷技术的经济分析[M]．同济大学图书馆，2007．
4 马最良，孙宇辉等．冷却塔供冷技术在我国应用的模拟与预测分析[J]．暖通空调．2000，30(2)：5~8．
5 董指钢，吴喜平．上海商场免费冷却系统节能现状[J]．上海节能（建筑节能特辑），2005，6(4)：83—86．
6 屈国伦，谭海阳，黄伟，等．南方地区星级酒店空调通风系统节能改造适用型技术研究与应用集成[J] ．暖通空调．2012，42(6)：1~6．