佛山某酒店中央空调热回收系统方案分析.doc

佛山某酒店中央空调热回收系统方案分析摘要：本文针对两种不同的热回收方案与常规方案进行了对比，并比较了不同方案的优缺点，并作出相应结论。关键词：酒店， 空调热回收， 技术经济分析abstract: this article in view of the two kinds of different heat recovery plan and normal scheme of comparison, compares the advantages and disadvantages of different options, and makes corresponding conclusion.keywords: hotel, air conditioning heat recovery, technical and economic analysis中图分类号：te684文献标识码：a文章编号：0 引言目前，我国的能源利用率普遍较低，有广泛的余热资源，对空调系统加以热回收利用有着巨大的潜力。对空调系统热回收的研究也成为一大趋势。国外，healy1等提出将冷凝热作为免费热水供应的可能性，随后用实验装置确证了其计算结果，他们发现热回收系统每年可节约70%的热水供应耗热量。夏威夷地区2从1980年起就有约200幢建筑，超过25000个用户以及15家旅馆对空调系统进行了改造，充分利用了制冷机组的冷凝热量进行了热水供应，运行结果显示，回收系统比原有的燃气热水器节约花销至少50%以上。国内，丁力行等3针对湖南典型气候，以假定建筑面积及冷负荷为例，对水源热泵冷水机组、风冷热泵机组、溴化锂直燃机组及水冷冷热水机组+燃油热水锅炉的四种冷热源方案采用了净现值成本法进行了经济性分析，结果表明水源热泵冷水机组有较好的经济性。本文针对佛山某酒店采用蒸汽锅炉+普通螺杆制冷机、蒸汽锅炉+普通螺杆制冷机+水-水热泵、蒸汽锅炉+显热回收螺杆制冷机三种方案进行技术经济分析。1 方案介绍本项目地处佛山，为五星级度假酒店，地下两层，地上最高塔楼为五层，包含车库、酒店后勤区、全日餐厅、特色餐厅、宴会厅、会议室、室内泳池及酒店客房等功能区。方案一：蒸汽锅炉+普通螺杆制冷机根据冷热负荷计算，选取4台250rt螺杆式水冷制冷机+2台4.0t/h蒸汽锅炉作为本项目的冷热源。方案二：蒸汽锅炉+普通螺杆制冷机+水-水热泵水-水热泵低温侧从冷冻水中吸取热量，产生高温热水用来预热生活热水，因本项目客房数较少，生活热水负荷较低，而制冷负荷在全年大部分时段远远大于热泵预热负荷，为了保证热泵的平稳运行，热泵预热能力的选型基于将每天所需的生活热水预热负荷平摊到16个小时内。本方案采用水-水热泵先预热生活热水，再通过锅炉再热至所需的温度。图1水-水热泵方案+蒸汽锅炉方案系统相关示意图1所示，将水-水热泵机组连接在中央制冷系统的冷冻水管路上，利用热泵机组将冷水由15预热至45左右，然后利用蒸汽锅炉将热水在容积式换热器内加热至60，送至各用水点；热泵运行的同时，输出的低温水可使制冷机进水温度降低，降低制冷机能耗的输出。根据计算，选用两台180kw热泵可满足本项目需求。方案三 ：蒸汽锅炉+部分热回收式螺杆制冷机本方案利用部分热回收式制冷机回收的热量，将自来水由15预热至35，然后利用蒸汽锅炉将热水在容积式换热器内加热至60，送至各用水点。结合项目情况，选用4台热回收制冷机可基本满足酒店生活热水所需的预热负荷。采用部分热回收制冷机，在热回收工况时，不会降低制冷机的运行效率，反而可稍微提升制冷机的效率，同时基本不会对冷冻水系统的控制造成不利影响。系统相关示意图2如下：图2部分热回收式制冷机+蒸汽锅炉方案3 方案分析评价一个系统方案是否成功，需从技术经济方面综合分析。下面从控制、日常维护、初投资、回收期等方面综合分析。从运行控制复杂程度看，方案一为常规方案，冷热源完全独立，系统控制最简单；方案二，热泵的工作效率受制于空调冷负荷，同时亦受制于生活热水负荷，系统控制复杂。方案三，因部分热回收式制冷机热回收工况的控制由制冷机厂商提供，同时热回收工况不会对冷冻水系统造成不利影响，故此方案于控制上相对方案二简单。从机房占用面积来看，以方案一为基础，方案二，增加了两台水-水热泵、六台热水循环泵、两台容积式储水罐及其配套设施，机房面积大约需增加120平方米；方案三，由于带热回收制冷机与普通制冷机结构尺寸上并无差别，仅增加了五台热水循环泵及其配套设施，机房面积大约需增加80平方米；从日常管理及运行维护方面看，方案一及方案三设备集中于地库机房，便于集中管理及维护；方案二设备也集中于地库机房，但热泵系统控制复杂，管理上需工程人员对系统有较深入的认识，管理及维护较为复杂。从初投资来看，以方案一为基础，方案二由于增加了水-水热泵、热水循环泵、热水储热罐等配套设备，并附加上相对应的管道、管件、阀门、变配电系统、控制系统，所以初投资大约需增加133万元；方案三中带部分热回收的制冷机比普通的制冷机造价要高，同时增加了热水循环泵、热水储热罐、及相对应的管道、管件、阀门、配电系统、控制系统等，所以初投资大约增加98万元。从运行费用分析:取天然气热值38.85mj/m3，天然气价格5.7元/m3；电费：1.1元/kwh；每产生1kwh的热量，锅炉及热泵的运行费用如下：锅炉：取锅炉运行效率0.9，水-水热泵nplv为3.0；锅炉运行费用：5.7*3600/38.85/1000/0.9=0.587元/kwh;水-水热泵运行费用：1.1/3.0=0.367元/kwh;酒店生活热水全年预热负荷按下式计算：其中，取水的比热为4.187kj/kg，按全年270天运行，全年平均负荷占高峰热水负荷的系数为0.7,为全年预热负荷kwh,为预热热水温度，取45，为冷水全年平均温度，取15，基于上述分析，以方案一为基础，计算得到方案二年节省运行费用为32.3万元，方案三年节省运行费用为38.1万元。通过以上对增加初投资及年节省运行费用分析，可计算出方案二的回收期为4.9年，方案三的回收期为2.7年。4 结论在本文分析中，方案三相较于方案二控制、管理简单，初投资增加少，年节省运行费用多，回收期短。但是否采用热回收及采用哪种热回收方式，还需结合项目情况，进行综合、全面的经济技术分析比较后确定。参考文献1recookwater storage tank size requitement for residential heat pumpair-conditioner i)superheater heater recoveryashrae transductions，1990，v0196 pt(2)：7157192aslloydand fhkohlossbeforeandafter metered data and daffy loa