某温泉酒店冷热源方案分析

1、 某温泉酒店冷热源方案分析目录1.工程概况12.负荷估算43.地热井水利用分析64.冷热源方案105.结论25271. 工程概况1.1项目名称: xxxxxxx1.2建设地点：xxxxxxxx1.3项目概况： 酒店总建筑面积约73452平米.其中地上部分总建筑面积46202平米，地下部分总建筑面积27250平米。1.4室外设计参数计算参数夏季冬季采暖计算温度 -10.1通风计算温度 27.8-5.5空调计算干球温度 31.5-12.8空调计算湿球温度 23.8室外计算相对湿度49%室外平均风速 1.8m/s2.6m/s大气压力 91.96kpa93.95kpa 年干球温度日平均温度 日干球温度

2、统计 不同热负荷对应的室外日平均温度 q 75%q 50%q 25% q -12.8 -4.6 3.6 11.8 不同热负荷区间对应的天数统计温度区间-12.8t<-4.6 -4.6t<3.63.6t<11.811.8t<18天数 21天 90天 68天 64天占比8.65%37.00%28.00%26.35%热源提供的热负荷100%q 75%q 50%q 25% q1.5室内设计参数房间名称夏季冬季新风量(m3/h人)噪声等级（nc）温度（）相对湿度（%）温度（）相对湿度（%）酒店客房265020403045酒店大堂265020401045商业265020402045

3、餐厅265020402545淋浴更衣265025403045水上游乐296529652045行政办公265020403040走廊265020402045电梯厅2650204020451.6地热井条件 项目现一口地热井可用，井口出水量80m3/h，井口出水温度58,按照地热水保护原则，需配套一口回灌井，日平均提供地热水1536 m3。 在保证项目低成本，低能耗的目标下，尽可能最大程度利用地热井水中的热能。1.7能源价格： 如不采用峰谷电价，商业电价统一为1.2元/kw.h 天然气价格为3.8元/nm3. 1.8峰谷电价 1-10kv一般商业峰谷电价电价(元/kw.h） 时段谷0.44050:00

4、7：00平0.76888：0011:00 18:0023:00峰1.12197:008:00,11:0018:00,23:0024:00 2. 负荷估算2.1空调负荷估算： 空调负荷估算表序号项目建筑面积(m2)冷负荷指标（w/m2)热负荷指标(w/m2)空调冷负荷 (kw)空调热负荷 (kw)备注1酒店客房 1700280651360.161105.132温泉娱乐商业地下一层温泉娱乐区 5600(其中1000平米即建议采用地板辐射)100105地板辐射:3556058835水上游乐 1850(其中400平米建议采用地板辐射)230300地板辐射:3542555514员工餐厅275250180

5、68.7549.5餐厅厨房10420020.8120淋浴更衣 400(其中300平米采建议用地板辐射)85250地板辐射:353410010.5办公等空调采暖房间180708012.614.4地下一夹层行政办公区域83360705058.3全日餐厅26027525045.565地上部分酒店大堂服务台区域 1285(其中1000平米建议采用地板辐射)100150地板辐射:35128.558835洗浴更衣区 1350(其中1000平米建议采用地板辐射)85200地板辐射:35114.7527035其他区域 26565901002390.852656.53合计521162992.2温泉、洗浴和酒店生

6、活热水负荷估算温泉娱乐每日最大接待人数2500人，酒店客房供220间，客房按标准客房，2床/客房，冷水计算温度4，热水供水温度按照53计算。 温泉娱乐生活热水计算接待人数2500人热水定额80l/d总热水量200 m3/天日耗热量41032.6x103kj/d设计小时耗热量1187.286kw小时变化系数2.5 酒店生活热水计算房间数220床位数440热水定额140l/（床.d）总热水量 61.6m3/天日耗热量12677.28x103kj/d设计小时耗热量366.8kw小时变化系数2.5 2.3总冷热负荷估算：空调总冷负荷5211kw空调采暖总热负荷6299kw生活热水总热负荷1554 kw

7、总热负荷合计7853kw 温泉用水量：300 m3/d（温泉井直接供给）3. 地热井水利用分析3.1 地热井水水量分析计算 生活热水日耗热量为：41032.6x103kj/d+12677.28x103kj/d=53709.88x103kj 本项目地热水排放温度取25，则满足生活热水热量的地热水量需388.72 m3/日，按390 m3/日考虑。 按照每口井可长期保证提供的热水量1536 m3计算，每日温泉用水300 m3，要满足温泉用水及生活热水供热，每日需要消耗的地热水量至少需700 m3。每口井每日提供的地热水量还有846 m3的富裕量可考虑供热。地热井水利用分配表温泉用地热水量（m3/日

8、）300生活热水用地热水量（m3/日）390供热用地热水量（m3/日）846合计（m3/日）15363.2 地热井水供热分析 地热水其它部分如考虑供暖，其排放温度至少需要32方能满足供热要求，用户侧空调水供回水温度为45/30。 则每日地热井提供的地热水除了保证温泉用水及生活用水外，其它地热水直接利用换热器换热至32排放，则其全天可提供的热量为： 4.187x846x1.0x（58-32）x1000=92097252kj 热负荷：1065kw 如果工程考虑梯级利用，回收供生活热水系统25尾水及供热部分32尾水热量，两部分尾水混合后变为30，共1236方。利用热泵提取其中热量后15排放，则地热水

9、可提供用于空调供热的热量为： 4187x846x(58-32)+1236x4187x(30-15)（1+1/5.034)=185144768.4 kj 热负荷：2143kw 水源热泵机组温度范围 水源热泵机组选型计算热泵机组：1台 制热量：1145.7kw 制冷量：918.1kw 输入功率：227.6kw水源热泵机组夏季制冷工况计算直接利用与梯级利用地热井水给酒店供热分析 分项直接提取热量梯级利用提取热量 供热能力（kw）10652143-12.8（100%设计负荷)可保证约96%酒店客房供热，建筑面积约16385m2的客房供热能够得到保证可保证约100%酒店客房供热，建筑面积约17002m2

10、的客房供热能够得到保证，能够额外提供1038kw给温泉娱乐供热-4.6（75%设计负荷)可保证100%酒店客房供热额外提供237 kw给温泉娱乐供热可保证100%酒店客房供热额外提供1314kw给温泉娱乐供热3.6（50%设计负荷)可保证100%酒店客房供热，能够额外提供512.5 kw给温泉娱乐供热可供100%酒店客房供热能够额外提供1590 kw给温泉娱乐供热11.8（25%设计负荷)可保证100%酒店客房供热，能够额外提供818.75 kw给温泉娱乐供热能够提供整个温泉酒店的供热 直接从地热水中提取的热量在采暖季最冷日，只能提供建筑面积约16385 m2的酒店空调供热，其它部分包括温泉娱

11、乐场所的供热只能有其它热源补充供热，并且在非采暖季，直接从地热水中提取的热量也不能全部满足酒店客房及温泉娱乐场所的供热，需辅助热源进行补充； 地热水中的热量梯级利用后在采暖季最冷日，能够满足酒店全部的空调供热，温泉娱乐场所的供热有其它热源来提供。 为便于方案比较，根据中国建筑热环境分析专用气象数据集得到采暖期间不同室外日平均温度区间的天数。 地热梯级利用热泵机组启动情况表室外温度区间-12.8t<-4.6-4.6t<3.63.6t<55t<8.98.9t<11.811.8t<14.514.5t<18天数21901733171748占比8.65%37.0

12、0%7.00%13.60%7.00%7.00%19.75%备注需要其它辅助热源需要其它辅助热源需要其它辅助热源需要其它辅助热源热泵机组启动辅助供热热泵机组启动辅助供热 地热水直接提取热量，热泵机组不启动 据计算，在非采暖季，室外温度高于8.9时，地热水梯级利用后提取的热量完全满足酒店客房及温泉娱乐场所的供热。当室外温度低于8.9时，需要辅助热源辅助供热。当室外温度高于14.5时，从地热水中直接提取的热量能够满足酒店供热要求。4. 冷热源方案4.1热源方案 地热井水除了考虑温泉水外，其它部分考虑生活用水用热及空调供热，在采暖季和过渡季作为热源。 4.1.1直接提取地热水中热量 从上面分析计算可知

13、，地热水直接可提取的热负荷1065kw，温泉酒店所需空调热负荷为6299kw，生活热水负荷1554kw，其它辅助热源提供热量需6788kw。 方案一 地热直接提取热量+锅炉 地热的直接利用，给酒店提供空调热量和加热生活热水。锅炉主要用于生活热水检修补热，温泉酒店在地热井水不能保证供热要求时补热用。1）主要热源设备：锅炉：3台 额定热功率：2.4mw 燃料量：302.6m3/ nm3.h 燃烧器功率：7.5kw2）热源系统原理图 3）方案特点 优点：免费使用地热提供的能量，提高了能源的利用率，经济节能，系统安全可靠，灵活度较高； 缺点：地热水资源限制，锅炉运行时间长。方案二 地热直接提取热量+市

14、政热力+辅热锅炉 地热水经换热后为酒店提供空调热量和加热生活用热水，市政热力供暖期为酒店提供供热热量；辅热锅炉主要用于生活热水检修补热，供暖期前后地热井水不能保证供热要求时补热用。1）主要冷热源设备：辅热锅炉：2台 额定热功率：2.1mw，燃料量：226.95 m3/ nm3.h 燃烧器功率：7.5kw2）热源系统原理图3）方案特点优点：免费使用地热提供的能量，系统安全可靠，便于管理；缺点：消耗地热水资源，系统复杂，不易灵活调控。4.1.2地热梯级利用 从上面分析计算可知，地热水梯级利用供热最大能够提供热负荷2125kw，温泉酒店所需热负荷为6299kw，生活热水负荷1554kw，其它辅助热源

15、提供热量需5728kw方案三 地热梯级利用提取热量+锅炉 地热水经过梯级利用后为酒店提供空调热量和加热生活用热水；锅炉在地热井水不能保证供热要求时供热用。1）主要热源设备： 热泵机组：1台 制热量：1145.7kw 制冷量：918.1kw 输入功率：227.6kw锅炉：3台 额定热功率：2.1mw，燃料量：226.95 m3/ nm3.h 燃烧器功率：7.5kw 2）热源系统原理图 3）方案特点 优点：免费使用地热提供的能量，提高了能源的利用率，经济节能，系统安全可靠，灵活度较高； 缺点：消耗地热水资源，系统稍复杂。 方案四 地热梯级利用提取热量+市政热力+辅热锅炉 地热水经梯级利用为酒店提供

16、空调热量和加热生活用热水，市政热力供暖期提供空调热量；辅热锅炉主要用于生活热水检修补热，供暖期前后地热井水不能保证供热要求时补热用。 1）主要热源设备：热泵机组：1台 制热量：1145.7kw 制冷量：918.1kw 输入功率：227.6kw辅热锅炉：2台 额定热功率：2.4mw，燃料量：302.6 m3/ nm3.h 燃烧器功率：7.5kw2）热源系统原理图3）方案特点优点：免费使用地热提供的能量，能源的利用率高，系统安全可靠，便于管理；缺点：消耗地热水资源，系统较复杂。4.2冷源方案4.2.1常规电制冷电制冷机组与热泵机组一起给系统提供冷量。1）主要冷源设备：离心式冷水机组：2台 制冷量：

17、2110kw 输入功率：394kw 冷却塔：3台2）冷源系统原理图3）方案特点优点：自建制冷站，供冷灵活可靠，便于管理。缺点：冷却塔运行对周边环境有一定的影响。4.2.2冰蓄冷在电价谷段，利用双工况冷机给蓄冰槽制冰，其它时段，双工况冷机与热泵机组，蓄冰槽共同制冷。热泵机组兼做基载主机。1)计算基础数据 酒店逐时冷负荷系数k时间1:002:003:004:005:006:007:008:009:00k0.160.160.250.250.250.500.590.670.67时间10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00k0.750.840.901.0

18、01.000.920.840.840.74时间19:0020:0021:0022:0023:0024:00k0.740.500.500.330.160.16不同冷负荷区间对应的天数统计温度区间28.625<t31.525.75<t28.82522.875<t<25.7520<t22.875天数 1天 7天 33天 54天占比 1.00 %7.35% 34.80%56.85%冷源提供的冷负荷100%q 75%q 50%q 25% q2)冷负荷日平衡分析 100%设计日负荷平衡表全日100%冰蓄冷电价总负荷基载主机蓄冷蓄冰放冷主机放冷kwrt0.4405834 0:0

19、0130 13045000.4405834 1:00130 13045000.4405834 2:00130 13045000.44051303 3:00204 20445000.44051303 4:00204 20445000.44051303 5:00204 20445000.44052606 6:00407 23045001370.76883074 7:00481 23002511.12193491 8:00546 146400 1.12193491 9:00546 14640001.12193908 10:00611 21140000.76884377 11:00685 230045

20、50.76884690 12:00733 2305030.76885211 13:00815 2305850.76885211 14:00815 2305850.76884794 15:00750 2305200.76884377 16:00685 2304550.76884377 17:00685 2304551.12193856 18:00603 20340001.12193856 19:00603 13646701.12192606 20:00407 040701.12192606 21:00407 040701.12191720 22:00269 026900.7688834 23:0

21、0130 13000130总计11181 4045 3150 3150 4076 蓄冰率： 28.17% 75%设计日负荷平衡表75%冰蓄冷电价总负荷基载主机蓄冷蓄冰放冷主机放冷kwrtrtrtrtrt0.4405834 0:0098 9845000.4405834 1:0098 9845000.4405834 2:0098 9845000.44051303 3:00153 15345000.44051303 4:00153 15345000.44051303 5:00153 15345000.44052606 6:00306 45003060.76883074 7:00361 003611.

22、12193491 8:00409 040901.12193491 9:00409 040901.12193908 10:00458 045800.76884377 11:00513 01563570.76884690 12:00550 005500.76885211 13:00611 006110.76885211 14:00611 006110.76884794 15:00562 005620.76884377 16:00513 005130.76884377 17:00513 005131.12193856 18:00452 045201.12193856 19:00452 045201.

23、12192606 20:00306 030601.12192606 21:00306 030601.12191720 22:00202 020200.7688834 23:0098 98000总计8385 850 3150 3150 4386 50%设计日负荷平衡表50%冰蓄冷电价总负荷基载主机蓄冷蓄冰放冷主机放冷kwrtrtrtrtrt0.4405834 0:0065 6545000.4405834 1:0065 6545000.4405834 2:0065 6545000.44051303 3:00102 10245000.44051303 4:00102 10245000.4405130

24、3 5:00102 10245000.44052606 6:00204 204450000.76883074 7:00240 2301001.12193491 8:00273 027301.12193491 9:00273 27301.12193908 10:00306 030600.76884377 11:00342 034200.76884690 12:00367 003670.76885211 13:00407 004070.76885211 14:00407 004070.76884794 15:00375 003750.76884377 16:00342 034200.7688437

25、7 17:00342 034201.12193856 18:00302 030201.12193856 19:00302 030201.12192606 20:00204 020401.12192606 21:00204 020401.12191720 22:00134 013400.7688834 23:0065 65000总计5590 1010 3150 3024 1556 25%设计日负荷平衡表25%冰蓄冷电价总负荷基载主机蓄冷蓄冰放冷主机放冷kwrtrtrtrtrt0.4405834 0:0033 3345000.4405834 1:0033 3345000.4405834 2:003

26、3 3345000.44051303 3:0051 5145000.44051303 4:0051 5145000.44051303 5:0051 5145000.44052606 6:00102 1020000.76883074 7:00120 12012001.12193491 8:00136 013601.12193491 9:00136 013601.12193908 10:00153 0153 0.76884377 11:00171 017100.76884690 12:00183 018300.76885211 13:00204 0204 0.76885211 14:00204 0

27、204 0.76884794 15:00187 018700.76884377 16:00171 017100.76884377 17:00171 017101.12193856 18:00151 015101.12193856 19:00151 015101.12192606 20:00102 010201.12192606 21:00102 010201.12191720 22:0067 06700.7688834 23:0033 1300330 总计2795 603 2700 2442 0 冷负荷（100%）平衡图冷负荷（75%）平衡图冷负荷（50%）平衡图冷负荷（25%）平衡图双工况冷

28、水机组：2台 空调制冷量：380冷吨，制冰制冷量：275冷吨 输入功率：250kw乙二醇泵：3台（两用一备） 流量：250m3/h 扬程：28m 功率：37kw 融冰乙二醇泵：3台（两用一备） 流量：285m3/h 扬程：28m 功率：45kw 热泵机组：1台(地热梯级用热泵机组) 冷却塔：3台4）冷源系统原理图5）方案特点优点：充分利用峰谷电价优势，降低运行费用,增强系统除湿能力。缺点：建设成本高，运行管理复杂,增加系统除湿能力，蓄冷设备需占用一定建筑面积,变压器容量减少约296kw。 4.3不同冷热源方案主要设备初投资及运行费用4.3.1冷源方案主要设备初投资及运行费用主要设备初投资及运行

29、费比较项目常规电制冷冰蓄冷初投资（万元）制冷机组400双工况机组:180 单工况机组：120附设设备80冷却塔 蓄冰装置：150 (占地约220平米） 冷却塔：80 换热机组：100 乙二醇设备：20合计480650主要设备全年运行费合计（万元）能源价格电：1.1219元/kw.h 谷：0.4405元/kw.h 0:007：00；峰：1.1219元/kw.h 8：0011:00 18:0023:00；平：0.7688元/kw.h 7:008:00,11:0018:00,23:0024:00能源形式 电电合计101454.3.2不同热源方案初投资及运行费用比较 不同热源方案初投资比较项目方案一方

30、案二方案三方案四地热直接提取热量+锅炉地热直接提取热量+市政热力+辅热锅炉地热梯级利用提取热量+锅炉地热梯级利用提取热量 +市政热力+辅热锅炉初投资(万元)锅炉120热力接口费：255锅炉：60锅炉：90热泵机组：55市政接口费：200锅炉：80热泵机组：55主要设备投资120315145335 不同热源方案空调季主要设备运行费用比较 主要设备运行费用比较 项目方案一方案二方案三方案四地热直接提取热量+锅炉地热直接提取热量+市政热力+辅热锅炉地热梯级利用提取热量+锅炉地热梯级利用提取热量+市政热力+辅热锅炉能源价格电：1.2元/kw.h 天然气：3.8元/nm3 地热水提取成本：0.6元/m3

31、能源形式 电/天然气/地热水电/供热网/地热水电 /天然气/地热水电/供热网/地热水能源消耗量 8861881.2 nm3 329778m3市政供热供热面积：47067m2）152882.2 nm3329778 m3531778.4kw.h 424405.26 nm3 329778 m3531778.4kw.h市政面积：40950 m275139.3nm3 329778m3 主要设备全年运行费合计（万元）344455 245409说明：1.夏季空调运行天数分别和95天计，每天运行24小时,运行负荷系数取0.55；   2.水泵等用电设备运行费用几个方案都差不多，但是与机组耗

32、能相比，水泵等用电设备运行费用所占比例不大，此次比较主要比较冷热源运行费用，表中为概算值。 3. 市政热力运行费用 (市政平均价格按照晋中市使用价格：7.5元/m2月；以3米高度为界，层高在3米以下的，折标系数为1；层高在34米（含4米）的，折标系数为1.3；层高在45米（含5米）的，折标系数为1.5；层高在56米（含6米）的，折标系数为2；层高在6米以上的，折标系数为3；）. 4. 地热水提取成本暂按0.6元/m3估算(流量80 m3/h，扬程121米潜水泵扬程为45kw），地热水实际提取成本应根据专业公司设计报告确定）。4.4溴化锂机组做为系统冷热源的分析 溴化锂吸收式直燃机组给酒店提供空

33、调热量及生活热水用热；给酒店提供冷量。1）主要冷热源设备：溴化锂直燃机机组：2台 制冷量：2600kw 制热量：3228kw 卫生热水热量：800kw 天然气耗量：制冷：189m3/h，制热：346 m3/h，配电量21.7kw， 溶液量：11.7t冷却塔：2台2）冷热源系统原理图3）方案特点 优点：可同时制冷、供热及供应生活热水，一机多用，系统控制较灵活 缺点：机组运行时腐蚀较严重，容易结晶，冷量衰减较快，寿命较短，同时系统投资大，运行费用较高，值班管理较复杂等。4）主要设备初投资及运行成本项目溴化锂机组初投资（万元）制冷机组750附设设备100冷却塔合计850主要设备全年运行费合计（万元）

34、能源价格电：1.2元/kw.h 天然气：3.8元/nm3 地热水提取成本：0.6元/m3能源形式 电/天然气能源消耗量71505kw.h1886522n m3合计688 夏季空调运行天数分别和95天计，每天运行24小时,运行负荷系数取0.55；5）结论，在本工程中应用溴化锂机组，其建设成本及运行费用远高于其他方案，本工程不建议使用。4.5.冷热源方案分析4.5.1热源方案分析 从上面比较可以看出，热源方案一（地热直接提取热量+锅炉）初投资最少（主要设备120万元），方案三（地热梯级利用提取热量+锅炉）运行成本最少（主要设备运行245万元），远低于其他方案运行成本。方案一和方案三初投资较低，供热调