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暖通空調工程師評職范文客房空調系統形式選擇研究

發布時間:2013-11-29   |  所屬分類:餐飲管理:論文發表  |  瀏覽:  |  加入收藏

  摘要:本文介紹了悅榕莊度假酒店別墅客房區域,通過對空調能耗、投資等經濟技術指標優劣性的分析,選擇適宜的別墅客房空調系統。

  關鍵詞:暖通空調工程師評職范文,職稱論文發表,中央制冷,地源熱泵,水環熱泵,風冷熱泵,VRV 節能

  杭州悅榕莊酒店位于杭州市紫金港路及天目山路交匯處,屬于杭州西溪旅游服務中心項目的一部分,該酒店檔次定位為超五星的高檔酒店,包括主樓、客房式酒店、酒店別墅客房等,地上建筑面積約10,000m2。酒店別墅客房位于整個悅榕莊酒店地塊的西北部,獨立別墅形式,西側緊鄰濕地,東側面向地塊內部水景景觀,是整個項目中最能為顧客提供高端度假休閑感受的區域。HAP全年空調能耗分析軟件模擬,對空調全年空調能耗進行分析。綜合研究項目定位、初投資、物業管理、當地能源情況、運行費用等因素,選擇一個合理的別墅客房空調系統。

  1 空調系統選擇主要考慮因素

  從項目的實際要求、經濟效益、系統性能表現、機房布置和面積要求、建筑設計要求等因素綜合考慮,為本項目別墅客房區域空調方案作詳盡比較,選擇一個高效、可靠和合適的方案提供參考。

  針對可作為候選方案的三種不同的空調系統,進行相關的分析和比較。三種不同的空調系統分別為:中央制冷與采暖系統,地源熱泵系統,水環熱泵系統,風冷熱泵系統及變冷媒流量多聯式空氣源熱泵系統(簡稱VRV系統)。

  2 空調系統設計方案概況

  別墅客房區域共有12棟聯排/獨立別墅,總建筑面積約3000m2。

  空調負荷模擬軟件,采用美國空調制冷工程師協會(ASHRAE)認可的HAP-E20全年空調負荷計算軟件?照{系統工作時間表、人員密度、辦公人員逐時在室率、設備功率密度、電器設備逐時使用率、照明功率密度、照明開關時間表、人員新風量指標等,相關輸入指標均參照文獻【1】中的有關要求進行輸入。模擬結果顯示:別墅客房區域,夏季空調計算制冷負荷約為410kW,冬季空調計算采暖負荷約為280kW。

  (1)中央制冷/采暖系統

  該系統考慮將別墅客房區域、酒店主樓及客房式酒店作為一個整體進行考慮,以充分考慮各功能區域負荷高峰時間不同,減少裝機容量及運行費用。該系統主要由五個部分組成:室外冷卻塔散熱系統、中央制冷系統、中央采暖系統、冷凍水/采暖水循環系統和室內末端設備空氣系統。

  (2)地源熱泵系統

  該系統考慮每棟別墅單獨配置一臺地源熱泵系統,可在冬、夏季節分別作為每棟別墅空調系統的熱源和冷源。該系統主要由四個部分組成:室外地下封閉環路埋管系統、室內機房水-水熱泵機組系統、冷凍水/采暖水循環系統和室內末端設備空氣系統。

  (3)VRV系統(變冷媒流量風冷熱泵式空調系統)

  該系統每套別墅獨立配置一臺VRV機組,分別滿足夏季冷負荷和冬季熱負荷。該系統主要由VRV室外機及VRV室內機兩部分組成。

  3 空調系統方案綜合比較

  3.1 年運行費用比較

  1.制冷按全年180天,采暖按120天計算。

  2.客房按每天空調按24小時運轉計算。

  (考慮在酒店管理公司設計標準中,在各房間未有租出或客人外出時,設計將考慮利用插匙式控制系統控制風機盤管以低速繼續運行及控制冷凍水之開關,以保持客房內溫度在合適的范圍內)

  3.制冷機組銘牌制冷效率COP按5.6,按燃氣鍋爐效率按90%考慮。

  4. 地源熱泵機組銘牌制冷效率COP按4.3,銘牌采暖效率COP按3.5考慮。

  5.VRV機組銘牌制冷效率COP按3.3,銘牌采暖效率COP按3.1考慮。

  4.考慮到風冷熱泵及VRV在室外溫度高于5℃的時候,沒有融霜的不利工況,故考慮在總的采暖費用上乘以0.85。

  5. 上述計算中能源價格按平均電價為0.916元/度;天然氣價格3.2元/標準立方。

  小結:從全年能耗計算分析可以看出,采用地源熱泵系統能耗較低,中央制冷/采暖系統稍高,高出約3%,采用VRV系統最高,高約47%。

  3.2 初投資費用比較

  根據本項目造價估算,上述三個系統中機電主要設備之造價約為:中央制冷/采暖系統初投資約53.29萬元,地源熱泵系統初投資約121.01萬元,VRV系統初投資約114.87萬元。以上數據顯示,采用中央制冷/采暖系統造價最低,地源熱泵系統造價最高,約比中央制冷/采暖系統高227%。

  3.3 冷熱源系統穩定性比較

  中央制冷/采暖系統中央冷熱源采用水冷式電制冷機組和燃氣鍋爐。由于空氣中的濕球溫度較干球溫度波動較小,散熱系統工作穩定性較號,故中央冷源站的工作相對穩定性較高。而熱源采用燃氣熱水鍋爐,環境溫度對鍋爐燃燒效率的影響也較低。故中央制冷/采暖系統系統的冷熱源工作穩定性較高。

  對于地源熱泵系統,由于深層土壤溫度的穩定性,室外干球溫度的波動對系統基本沒有影響,制冷/制熱可保持較良好的效率。

  對于VRV系統而言,其屬于風冷系統。杭州處于我國建筑氣候分區中的夏熱冬冷的【1】區域,夏季室外空調設計溫度為35.6℃,濕球溫度27.9℃。冬季室外空調設計溫度為-2.4℃度,且最冷月月平均室外相對濕度高達76%。如采用VRV系統,在極端氣候條件下,系統工作效率衰減較大,穩定性較差。

  3.4 機房面積空間比較

  中央制冷/采暖系統由于可與主樓中央系統合設使用,故其不須在每套獨立別墅內設置主機設備,對別墅區域建筑影響較小。

  地源熱泵系統須在每棟別墅內設置一個面積約5~7平方米的主機設備機房,對建筑布置稍有影響。

  VRV系統需于屋頂或室外通風良好位置設置相關設備用房,面積約2~3平方米。

  3.5 吊頂內安裝空間比較

  三種不同形式的空調系統占用梁下安裝高度要求基本相當,約需300~350mm。

  3.6 對別墅室外區域噪音影響的比較

  中央制冷/采暖系統無須在室外設置機組,對別墅室外區域基本無噪音影響。

  地源熱泵系統制冷主機設置在封閉的空間內,并經過消聲處理后,對鄰近區域影響較小。

  對于VRV系統,室外機噪音噪音約65~75dBA,影響較大,且噪音不容易控制。本項目地處西溪濕地度假區域,屬0類聲環境功能區,晝間50dBA(6:00~22:00) ,夜間40dBA(22:00~6:00)。

  3.7 系統實施難點

  中央制冷/采暖系統本身屬成熟常規系統,但對于本項目而言實施最大難點在于別墅客房與主體客房間無地下室建筑,須采用直埋或建造地下機電管廊敷設管道輸送集中冷凍/采暖水。

  地源熱泵系統需要深入了解當地地下巖土情況(約地下60米范圍內)是否滿足地源熱泵系統的設計要求,且室外需要較多面積設置埋管。施工質量非常關鍵,如果室外埋管出現故障,檢查比較困難,維修和更換無法實施。且日后運營中須維護保養之主機量較多。

  VRV系統室外機的噪音較高,室外機設置位置要求較多,同時在炎熱的夏季和寒冷的冬季效率較差,系統的穩定性較難保證,每年附加的維修保養工作量較多。

  4 結語

  中央制冷/采暖系統、地源熱泵系統和VRV系統,從單個系統來說,均屬于技術成熟與可靠的空調系統。每個系統各有優、劣之處,主要是視其應用在什么用途和形式的建筑之內。本項目,業主根據項目定位、運行費用、舒適度要求、機房布置和面積要求、建筑外觀設計影響等因素綜合分析后,確定采用中央制冷/采暖系統作為該別墅客房區域的中央冷熱源系統,建造地下通行機電管廊敷設機電管道,實施后效果良好。

  參考文獻:

  [1] GB 50189-2005,公共建筑節能設計標準.中國建筑工業出版社,2005

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