酒店综合节能技术介绍及案例分析要点

1、豪生（厦门）酒店综合节能技术分析报告能源是保障酒店各种机电设备运行的基础动力。 随着我国现代酒店的快速发 展，虽然酒店的能源管理水平已得到了很大的提高， 酒店的能源消耗量呈逐年下 降的趋势，但与发达国家比较，我国酒店业在能源利用效率方面还存在较大差距。 针对豪生（厦门）酒店机电设备的特点，常用的、实践证明比较成熟的节能技术 做一分析。对于具体的节能项目进行基础理论分析，求得基础理论的技术支持。 并以豪生（厦门） 酒店的实际机电设备进行分析， 对节能方法及其实际应用中的 注意要点进行分析。供豪生酒店集团团队参考。1 目前一般五星级酒店用能基本状况目前我国酒店业能源消耗费用平均约占酒店收入的 13

2、左右。 酒店用能一般比例平均约为：空调 51照明 21机电 17其他 10从酒店用能一般比例来看， 空调用能占酒店用能的一半以上， 节能潜力最大。 其次为照明，下面我司将从这两个方面进行分析和节能计算。2 空调节能技术及方法2.1 冷冻基础理论简述1、实际冷冻循环分析：压缩机(3)节流冷冻循环简图冷冻循环的T-S图冷冻循环过程文字表述：由蒸发器（4）出来的状态为1 （T1,P1）的气体冷媒；经压缩机绝热压缩以 后，变成状态2（T2,P2）。被压缩后的气体冷媒，在冷凝器（2）中，等压冷却 冷凝，经状态3 （T3,P2）而变化成状态4（T3,P2）的液态冷媒，再经节流阀（3） 膨胀到低压（P1）,

3、变成状态5 （T1,P1）的气液混合物。其中低温（T1）低压（P1）下的液态冷媒，在蒸发器（4）中吸收被冷物质的热量，在P1下气化，变 成状态1（ T1,P1）的气态冷媒。气态冷媒经管道重新进入压缩机，开始新的循 环。以上为冷冻循环的四个过程。2、冷冻理论分析空调节能途径（一）（1）冷冻系数刀二 Q1/ -W=Q/ （-Q2） Q1式中 Q1 冷媒从环境（冷物体T1）吸收的热量，为正值；Q2-冷媒向环境（热物体T2）放出的热量，为负值。W-压缩机对物系（冷媒）所作的功，为负值。文字表述：刀表明外加1个单位的功，冷冻剂从冷物体所能够吸取能量。 它是衡量冷冻循环效率的一个重要指标。3、冷冻理论分析

4、空调节能途径（二）（ 2） 理想冷冻循环（可逆循环）数字表达式： 刀可二 Q1/（-Q2）-Q1 = T1 / T2-T1式中：T1冷物体的绝对温度（蒸发温度）T2热物体的绝对温度（冷凝温度）文字表述： 对理想冷冻循环来说， 因为每一部都是可逆的， 故理想冷 冻循环的效率可为最大。而且与 T1、T2有关，而与冷冻剂无关。分析：当蒸发温度 T1 升高时，冷冻系数升高； T1 降低时，则反之。 当冷凝温度T2降低时，冷冻系数升高；T2升高时，则反之。4、冷冻理论分析空调节能途径（三）(1) 在T S图上求算冷冻能力冷冻循环的T-S图由冷冻循环的T-S图分析可得： 标准冷冻工况为(1-2-3-4-5

5、-1 )其制冷量积分面积 Q1; 当冷凝温度降低至T2'时，其冷冻工况为(1-2-3-4 ' -5 ' -1量积分面积为Q1+Q1 ; 当蒸发温度升高至T1'时，其冷冻工况为(1-2-3-4-5 ' ' -1量积分面积为Q1+ Q1''。 改变操作工况分析冷冻量的变化案例分析> S)，其制冷)，其制冷(a)冷冻机以氨为冷媒。标准运行工况:蒸发温度T1 = -15 C冷凝温度T2=30C 过冷温度T2'= 25 T制冷量 lOOOOOKCal/ h（b） 改变运行工况后：蒸发温度T1 = -10 C冷凝温度T2=25

6、C过冷温度T2'= 2OC制冷量 135OOOKCal/ h（5）冷冻理论分析空调节能途径（四） 冷冻理论与实践证明在蒸发温度一定条件下：冷凝温度T2升高1C,空调冷水机组效率降低约 4.2 %左右。 冷凝温度T2降低1C,空调冷水机组效率升高约 4.O %左右。在冷凝温度一定条件下：蒸发温度T1降低1C,空调冷水机组效率降低约 4.2 %左右。 蒸发温度T1升高1C,空调冷水机组效率升高约 4.O %左右。（6）冷冻理论分析空调节能途径（五） 冷冻理论支持节能的途径方向A、冷凝温度越低,冷冻系数越大,可减少压缩机的电耗B、蒸发温度越高,冷冻系数越大,可减少压缩机电耗。C、蒸发过程中所

7、吸收被冷物体的热量和压缩机做功产生的热量是可 以回收利用的。根据冷冻理论支持的空调节能的途径， 设计相应的节能设备和自动化控制 系统以及工艺管路等等，以达到节能的最佳化。2.2 酒店综合节能建设基本条件和要求1）因地制宜，合理的采用符合本酒店的节能技术和方法。2）熟悉系统及设备的运行工况。3）节能经济效益明显。4）不影响设施系统及设备的正常运行，不影响对客服务的质量。5）节能设施要求具备操作简单，容易控制，无安全隐患。6）基本不影响周边环境。7）经过调查研究，科学论证工作后决策节能建设项目。2.3 中央空调余热回收技术及其应用充分利用热交换原理，将空调的余热（冷凝热）进行回收，生产5060C热

8、水，供酒店客房、桑拿、员工浴室等使用。由于回收的空调是冷凝热余热。所 以生产热水量是零能耗。同时，由于部分余热回收利用，从而降低了冷凝温度。 又使中央空调机组效率提高 510。由于技改后主机负荷减少，不仅节省主机 的耗电量， 同时也减少主机的故障率， 延长了主机的使用寿命， 是一举多得的优 秀节能技术。1）中央空调余热回收技术原理流程示意图咼小僭I(2) 空调余热回收系统特点: 实现了两台主机互为备用一组余热回收器系统的管路工艺流程，从而进步提高了余热回收率。 余热回收热水系统与原热水系统互联，确保供热水可靠性。(3) 中央空调余热回收技术应用范围广泛应用于活塞式，螺杆式冷水机组。热水箱容积推

9、荐按总用水量的30%左右设置。设有完善的热水锅炉备用系统。设有恒定热水出水温度的自动调节系统。(4) 关键设备余热回收器面积计算传热方程式：Q= KF tm物理意义：在某一个传热状态下，每单位面积，每度温升所传的热量。式中：K传热系数【Kcal/m2.h. °C】F 传热面积【 m2】 tm 对数平均温度差C】传热系数K:描述了某一传热过程的状态，即传热能力的大小，K值的来源有三个方面：选用生产实践数据；实验测定；理论计算。在此推荐：计算空调余热回收面积的传热系数K值为580720【 Kcal/m2.h. C】2.4 中央空调循环水系统变频节能技术中央空调进行变频节能系统，需要硬件及

10、软件技术的组合，利用矢量控制 手段将动态过程相应补偿， 恒转矩调压、 瞬流干扰负向抑制技术综合使用。 变频 调速技术产生的新产品，通过同步跟踪，调压、调相、调节频率、瞬流抑制于一 体，具有:(1) 恒转矩的条件下调节控制电压，限制电流，使电机负载处于最适当、最 小、最省电力的电压和电流运行状态；(2) 矢量控制和模糊逻辑控制的优化调频技术，具有最先进通用变频器的全 部功能；(3) 由微机采样跟踪，实现功率因数动态补偿；(4) 瞬流干扰抑制技术，过滤瞬流波动减小其所造成的损失和干扰。正是由于这些优势， 使中央空调变频节能有实施的理论依据和进行控制的可 行性。其主要应考虑的因素有:1) 在中央空调

11、设计时为保证在天气温度最高的情况下能满足要求，所以按最大的负荷设计并有 15 左右的富裕量，而平时使用时并不能达到满负荷，所以 存在较大的裕度， 其中主机常常可以根据负载变化自动加载， 卸载， 而水泵的流 量却不能随主机匹配调节，存在很大浪费；2) 系统的流量压力必须靠截流阀和旁路阀调节来完成， 因此不可避免存在较 大截流损失和消耗大流量高压力主机， 以及低流量小温差的现象。 不仅大量浪费 电能，而且还可能造成空调冷暖不适的情形，同时对系统设备带来不利的影响；3) 电机起动电流为额定值的 5 倍左右。电机在如此大的电流冲击下， 进行频 繁的起停，对电机、接触器触点、空气形状触点带来电弧冲击，同

12、时也会给电网带来一定的有害冲击。同时起动时带来的机械冲击和停止时的承重现象也会给机 械传动、轴承、阀门等带来疲劳损伤。4）变频技术在现代空调中的使用已成为必然趋势， 因此这不仅能有效改良现 代空调系统的工艺不足，还能大幅降低能耗节省运行成本。因此，在中央空调系 统中安装变频控制系统并设置闭环自动调节，使节能效果更好。1中央空调变频系统设计的依据在我国的南方特别是深圳地区周围，每年空调开的时间大约1o个月左右。这样一年之中，中央空调系统中的冷却泵机组和冷冻水泵机组都在固定的大流量 下工作。另外由于季节、昼夜和用户负荷的变化，实际上空调负载在绝大部分时 间内比设计负载低很多，如图1和图2所示。年变

13、化图示日变化图示10090a an就礙圖蟲倒輪就可由建筑物的实测得到热负载变化率的情况。这样，就可以决定水泵流量和压力的最大（100 %）设计负载，这样相比，一年中负载率在50鸠下的时间占全部运行时间的50%上，一般冷冻水设计温差为57C,冷却水的设计温差为4 6C,在系统流量固定的情况下，全年绝大部分运行时间温差仅为13C,即在温差低、流量大的情况下工作，增加了管路系统的能量损失，浪费了水泵运行的 输送能量。一般空调水泵的耗电量占空调系统耗电的2030%。因此，节约水泵在低负载时系统供水输出能量具有很重要的意义，所以随负荷而改变水流量的 空调水泵系统就显示出巨大的优越性， 而得到越来越广泛的

14、重视及应用。 采用变 频器调节泵的转速可以很方便地调节水的流量其节能率通常可达35%50%左右。例如水泵的运行特性如下：1）水泵的流量与转速的一次方成正比： Q=N2）温差AT与转速一次方成反比， T =l/n ;3）扬程H与转速二次方成正比，H=N24）轴功率P与转速的三次方成正比，P=N3它们之间的关系如表1所示。50200J11削L形岂；100L0010010010090901118172.980801256451.270701454934.36060-沾.囲艮七%苗豹泊 u 如弓庄 之紗 竺由图3可见该系统节施敕果是十分夹出的.2中央空调变频系统的设计变频系统只涉及冷冻水机组和冷却水机

15、组的变频调节控制。1）冷冻水系统它的水温取决于蒸发器的设定值，回水温度取决于蒸发器接收的热量，中央 空调冷冻水出的温度与冷冻水的回水温度设计最大温差为5"C（出水为8"C,回水为13"C）。现采用在蒸发器的出水管和回水管上装有检测温度的变送器。再与PID温度调节器、PLC和变频器组成闭环控制系统，通过冷冻水的温差来控制，使冷 冻水泵机组的转速相应于热负载的变化而变化，当第一台电机已达到工频时，还达不到要求时就可起动第二台电机， 工频运行，然后调控第一台电机。这样不断 调整控制，使其达到最佳的效果.94 冷林汞控制方案图2）冷却水系统降低水的温度取决于冷却塔的工作状

16、态，我们只需控制高温冷却水的温度（冷凝器出水口）即可控制温差。现采用温度变送器，PID调节器，PLC变频器组 成的闭环控制系统，冷凝器出水温度控制在 T2,（例如38"C），使冷却水泵的转 速相应于热负载的变化而变化。同样，当第一台电机已达到工频时，还达不到要 求时，就可起动第二台电机实行工频运行， 然后调控第一台电机，使之达最佳的 状态。设定3）系统投入预算变频节能系统由于采用闭环控制，电机按需要设定温度，使设备容量随时间 季节变化，热负荷通过转速调节能在满足要求的前提下最大限度的节能， 并减少 对电网的冲击。豪生（厦门）酒店中央空调有4台冷却泵，其中2台为55Kw,2台为30Kw

17、其中1台备用），冷却泵合计功率为55KW*甘30KW*仁170KV，采用变频节能系统 投入约：单价2000元/KW 则冷却变频系统造价约需：140*2000.00元=28.00 万元。豪生(厦门)酒店中央空调有4台冷冻泵，其中2台为45Kw,2台为22Kw其 中1台备用)，冷冻泵合计功率为45KW*甘22KW*仁112KV，采用变频节能系统 投入约：单价2000元/KW 则冷冻变频系统造价约需：112*2000.00元=22.40 万元。4) 功耗分析及变频节能预测1、中央空调每天工作时间为24h,并且根据时段环境气候，开机台数都不 一样，现以1台55kW冷却泵和1台45kW冷冻泵为例计算工频

18、运行状态全年耗电 量A 55KW冷却泵工频运行时，三相工作电流 75A,功率因数取0.8P= (1.732 X 380VX 75AX 0.8 X 24X 30 X 12)- 1000 =341190 kWh变频运行时，三相工作电流为 45A,功率因数取0.95P=(1.732X380VX45AX 0.95X 24X30X12)- 1000 = 243098kWhB、30KW冷却泵工频运行时，三相工作电流 40A,功率因数取0.8P=(1.732X380VX40AX0.8X24X30X12)-1000 =181968 kWh变频运行时，三相工作电流为 25A,功率因数取0.95P=(1 .732

19、 X 380VX 25AX 0.95X 24X30X12)- 1000 =135054kWhC、45kW冷冻泵工频运行时，三相工作电流 60A,功率因数取0.8P=(1.732X380VX60AX0.8X24X30X12)-1000 = 272952 kWh变频运行时，三相工作电流为 40A,功率因数取0.95P= ( 1.732 X 380VX 40AX 0.95 X 24X 30 X 12)- 1000 = 227460 kWhD 22kW冷冻泵工频运行时，三相工作电流 30A,功率因数取0.8P=(1.732X380VX30AX0.8X24X30X12)-1000 =136476 kWh

20、变频运行时，三相工作电流为18A,功率因数取0.95P=( 1 .732 X 380VX 18AX 0.95X 24X30X12)- 1000 = 97239kWh5) 产品投资回报计算(1) 每台 55KW冷却泵年节电量 341190kW/h-243098kW/h=98092kW/h 按每度电 0.8 元计算 98092X0.8=78473.6 元/ 年(2) 每台 30KW冷却泵年节电量181968kW/h-135054kW/h=46914kW/h按每度电 0.8 元计算 46914X0.8=37531.2 元/年(3) 每台 45KW冷冻泵年节电量 272952kW/h-227460kW

21、/h=45492kW/h按每度电 0.8 元计算45492X 0.8=36393.6 元/年(4) 每台 22KW冷冻泵年节电量 136476kW/h-97239kW/h=39237kW/h按每度电 0.8 元计算39237X0.8=31389.6 元/年( 5)6 套设备投入运行后，全年总节约电费2元78473.6*2+37531.2*1+36393.6*2+31389.6*1= 298655.( 6)投资回收期投资额 608000元/全年节约电费 298655.2 = 1.68 年2.5 气源热泵三联供技术及其应用源热泵技术是利用地下浅层地热资源（包括土壤、地下水、地表水），以 地热源作为

22、热泵夏季制冷的冷却热源， 冬季采暖供热的低温热源； 同理水源热泵 则以建筑附近的江、河、湖、海、水库等为热源；目前实用技术两者均实现了建 筑物空调， 采暖和生活用水的三联供； 而气源热泵是从空气中吸收热量做为热源 的，实用技术实现了向建筑物提供采暖和生活用水二联供。 无论哪种热泵均为通 过输入少量的电能，获得较大的热能，一般可达 1：3.5 以上。综上所述地源热泵和水源热泵优点很突出，但受建筑物的客观条件和建筑 物所在的地质条件、 自然环境所限制， 往往许多地方不适合应用。 特别象深圳这 样的高密度建筑物群中， 较难以实施。 因此必须因地制宜， 采用一种适合我国南 方（亚热带气候） 而不受城市

23、建筑物和地质条件的影响的产品， 新型气源热泵在 原气源热泵的基础上增设一套蒸发器。 仍然可做到： 空调制冷， 采暖制热和生活 热水的三联供给。1、气源热泵三联供技术。主要利用我国南方（深圳、海南、闽南地区）全年平均温度20C以上。冬季平均气候916C,极温不低于3C。优越的气候条件给气源热泵开辟了良好前 景。厦门地区属于上述气候环境。2、气源热泵三联供技术工艺流程示意图冬幸工况生活用水丄冷凝器蒸发器热空气蒸发器lg采负由工艺流程示意图可知，春夏秋空调季节，热泵热源来自于空调负荷，冬 季非空调季节，热源来自室外空气，由压缩机做功将吸热蒸发后的气态吸热冷媒 压缩成高温高压气态冷媒，在冷凝器中放热加

24、热生活用热水（或采暖用热水）。 气态冷媒被冷却、冷凝为液态冷媒，经过节流膨胀至蒸发器蒸发吸热，从而完成 一个热循环。3、设备的特点：设有二套蒸发器系统，一套（即制冷终端设备）为春、夏、秋空调季节使用, 一套为冬季非空调季节使用，即从操作上分为两个工况。4、气源热泵技术指标气源能温度平均926C 制冷温度：79C 制热温度：55C（热水） 冷媒介质：134a制冷、制热效率：3.23.55 、技术特点气源热泵技术，特别适用我国南方冬季极限温度 3C以上的地区，全年 节约能源费用约 40%以上。以空气作为热泵热源，可谓取之不竭，用之不尽，热源费用等于零，不需 打井，埋管，一次投资费低，不受地质状况和

25、建筑物的影响。维护保养方便，运行费较地源水源热泵低。我国现生产的气源热泵规格比较小， 暂无大型化设备。 做为大型酒店采暖 之用，还有待于开发。 目前气源热泵主要用于生产生活用热水的同时， 副产空调 制冷而广泛采用。6 、气源热泵在酒店的应用推荐空调主机 +气源热泵配制，热泵选型可考虑按酒店生活热水的总用量 进行选择。甚至酒店冬季（非空调季节），仍可用气源热泵制冷，作为酒店空气除湿之 用，也取得了良好的效果。2.6 采用 CO 2浓度控制新风量新技术酒店宴会厅、多功能厅、餐厅等公共区域空调负荷较大。当非就餐时，或不 举行宴会、不举办各种庆典会议及活动时，室内空调负荷很低。但当一旦启动， 往往人员

26、大增，宾客满堂，座无虚席，有时甚至超员 20%以上。因此在宴会厅、 多功能厅、 餐厅的空调冷负荷设计计算时， 均要充分考虑满员和超员的冷负荷余 量，所以设计的冷负荷均很大。该空调方式多采用全新风低风速组合式大风量空调机组供冷。常用送回风方 式有两种:a）只设送风而不设回风方式；b）设有送、回风方式；无论哪种方式，该系统的新风百分比都很大。空调 制冷量，一般新风供冷是循环供冷的一倍多。下面我司根据空调的实际负荷变化而合理的调节新风量达到节能的目的，采用C02浓度调节新风量节能方案，如图示：宴会厅及公共场所新风节能方案示意图酒店宴会厅、多功能厅、餐厅等公共区域采用C02浓度调节空调新风量节能 技术

27、，主要采用C02探头，采集空间的C02浓度，通过传感器至智能分析控制器 发出指令，从而控制电动微分调节风阀。以达到调节和控制新风量一直处在最佳 节能运行状态。该技术适合设有送、回风空调方式的场合。节能值平均可达 2035%以上。2.7 利用客房控制系统控制客房风机盘管的节能技术在星级酒店中，冷水机组和锅炉能耗约占总能耗的50%左右，水泵能耗约占总能耗的 30%左右，风机盘管能耗约占总能耗的 20%左右，因此大型中央空调 系统的节能涉及到主机、水泵管理系统、末端设备、控制系统等多个环节，不仅 需要各环节达到节能要求， 更需要系统整体优化节能， 保持定期调整， 保证系统 在最优状态下运行，才能提高

28、中央空调的运行效率。客房控制系统在酒店中主要是对中央空调系统的末端设备即风机盘管进 行控制，通过对风机盘管的合理控制而达到节能的效果， 主要是减少了两部分消 耗：冷热源的消耗和三速风机的消耗， 这两种消耗的降低将使整个中央空调系统 的能耗降低， 但其数据的精确计算却非常难， 原因是各种中央空调系统本身的差 异、控制系统节能技术的差异、 回水温度设定的差异以及不同地区、 不同季节气 候的差异， 都会导致能耗的变化， 因此我们一般以酒店中央空调系统的实际统计 数据作为依据进行节能估算。1）客房控制系统节能估算经重庆、上海、广州等地区的实践证明，室内设定温度夏季高1C或冬季低1C,整个中央空调系统的

29、能耗将减少6-8 %左右。客房控制系统的智能温控面板在酒店客房中具有四种温度模式： 客人入住后的舒适模式，基本设定温度（与 Check in/Check out 联动）； 客人外出后的节能模式，设定温度降低或升高4C（具体温度可根据实际情况进行调整）（与 Check in/Check out 联动）；客人入睡后的夜间模式，设定温度降低或升高2C。（具体温度可根据实际情况进行调整）；空房模式，保证室内温度冬天不低于 10C，夏天不高于30C（具体温度 可根据实际情况进行调整） （与 Check in/Check out 联动）。这样，通过客房智能温控器设定温度的自动调整，便可实现节能的目的。根据

30、上海地区五星级酒店中央空调能耗统计报告， 能耗最少的是红塔大酒 店，其中央空调的年费用为 756万人民币，完全采用电能源，客房数量为 300 间，假设所有客房均采用 i-bus 智能温控面板对风机盘管进行智能控制，以每 天平均有 8 小时处于节能模式、 8小时处于夜间模式计算，则全年中央空调系统 可节约的费用为：756 万 X 8/24 X 6%X 4 + 756 万 X 8/24 X 6%X 2 =90 万豪生（厦门）酒店的客房客房数量为 393 间的五星级酒店， 假设其入住率 与红塔大酒店的入住率基本相同， 并且公共部位的使用情况相似， 则其能耗应至 少相当于红塔大酒店的 120%，据此计

31、算，采用此种控制方式一年可节约的费用 为：90 万X 120% =约 108 万（以上一些数据的来源自上海市酒店管理协会提供。 ）2）客房智能控制系统造价预算： 客房智能控制系统建议采用符合电气欧洲标准的 EIB 总线技术，该技术具 有成熟、稳定、可靠的特点，并且在星级酒店、商业、会展中心、机场等场合具 有非常多的成功案例。 同时具有开放的协议， 完全可以与酒店管理系统进行无逢 集成。实现与酒店PMS系统check- in /check-out 的联动控制。系统造价预算普通标准客房造价： 1.8 万元/间；豪生（厦门）酒店共有 367间标准客 房，造价为： 367*1.8 万元 = 660.6

32、 万元。二间套房造价： 2.9 万元/间；豪生（厦门）酒店共有 26间标准客房，造 价为：26*2.9 万元 = 75.4 万元。以上预算包含了客房插卡取电、灯光控制（含卫生间灯光及排风机） 、客 房风机盘管控制、电视插座控制以及总台中央集中控制、 各楼层服务间房态显示； 以及与PMS集成的接口和协议。3 酒店智能照明控制技术的节能及其应用酒店照明的能源消耗在酒店能源消耗中约占 21%，因此，智能照明在酒店 节能方面具有举足轻重的作用， 我司根据酒店智能照明系统的设计经验以及豪生 (厦门)酒店的建筑平面图，智能照明系统主要设置于大堂、咖啡厅、西餐厅、 会议厅、报告厅、宴会厅、行政酒廊以及消防楼梯等处。1) 集中管理，减少人为浪费现代高层办公大楼或星级酒店中， 人为造成照明能源浪费的现象仍然非常 严重，无论房间有人还是无人， 经常是“长明灯”。 智能照明系统既能分散控制 又能集中管理， 在大楼的中央控制室， 管理人员通过操作键盘即可关闭无人房间 的照明灯。2) 自动控制灯光开关利用红外感应器或动静传感器采集判断消防楼梯有无人员经过， 从而自动 控制酒店内消防楼梯的灯光，做到“人来灯亮，人走灯灭” 。3) 自动调光，充分利用自然光智能照明系统中的光线感应开关通过测定工作面的照度，与设定值比较， 来