武汉市某酒店空调系统节能设计案例

武汉市某酒店空调系统节能设计案例工程概况武汉市A酒店位于武汉市建设大道，于1999年投入使用。是一家国际五星级涉外商务酒店，总HYPERLINK"/swzx/nzj/"建筑面积71178.74m2，地下二层，地上二十一层。占地面积13409㎡，绿化面积6646㎡，HYPERLINK"/swzx/nzj/"建筑高度为83.85m,HYPERLINK"/swzx/nzj/"建筑密度为39.70%，HYPERLINK"/xwzx/fcdt/"容积率为4.81。群楼三层及四层以上客房的外窗均使用中空玻璃，屋顶为珍珠岩隔热。酒店的综合窗墙比约为0.2。酒店的客户率在75%左右。酒店的HYPERLINK"/nt/search.php?searchtype=title&keywords=中央空调&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"中央空调系统酒店的用能设备包括HYPERLINK"/nt/search.php?searchtype=title&keywords=中央空调&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"中央空调系统、照明办公、厨具、动力设备(例如HYPERLINK"/"电梯、水泵)等，下面介绍HYPERLINK"/nt/search.php?searchtype=title&keywords=中央空调&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"中央空调系统的装机容量与运行状况。设备装机容量该酒店的HYPERLINK"/nt/search.php?searchtype=title&keywords=中央空调&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"中央空调系统用于夏季供冷、冬季供暖以及过渡季节的通风换气。冷热源为电制冷与燃气锅炉，制冷机的装机容量为5625.6kW，单位面积装机容量79.03W/㎡;制热锅炉(包括HYPERLINK"/forum-173-1.html"采暖热水和生活热水)的总装机容量为11200kW，单位面积装机容量157.35W/㎡。客房采用新风机组+HYPERLINK"/search.php?searchtype=title&keywords=%B7%E7%BB%FA%C5%CC%B9%DC&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"风机盘管系统，大空间空调区域采用全空气系统。HYPERLINK"/nt/search.php?searchtype=title&keywords=中央空调&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"中央空调系统主要设备见表1。HYPERLINK"/nt/search.php?searchtype=title&keywords=中央空调&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"中央空调系统设备装机容量份额见下图。设备运行状况负荷率HYPERLINK"/nt/search.php?searchtype=title&keywords=中央空调&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"中央空调水系统设备运行状况见表2。从表中可看出，机组实际投入的容量为装机容量的50%或者25%。空调冷冻水供水温度设定在10℃～10.5℃之间，供回水温差一般为2.2℃～3.2℃。空调冷冻水泵采用变频HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制，冷却水泵3月、4月、5月、6月、9月采用变频HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制。制冷机COP(1)制冷机COP。制冷机额定工况下的COP为5.0。制冷机部分负荷下的COP和份额比率见表3(源自B公司的主机测试报告，2#主机)，实际工况的COP加权平均值为3.6。从表中可看出：第一，单台主机负荷率在60%的概率最大;第二，COP值均不满足公共HYPERLINK"/swzx/nzj/"建筑设计标准。(2)空调水系统COP。空调水系统的COP=制冷量/(主机功率+空调泵功率+HYPERLINK"/search.php?searchid=114&orderby=lastpost&ascdesc=desc&searchsubmit=yes"冷却塔功率+末端阻力)，根据用户记录，负荷率一般设定在80%，实际运行均小于80%。系统COP值计算结果见表4。系统装机容量的COP为2.75。根据公共HYPERLINK"/swzx/nzj/"建筑能耗调查与能源审计的结果，公共HYPERLINK"/swzx/nzj/"建筑设计标准有必要制定系统COP的限值，以避免冷热源容量选择过大，限制初投资的增加。末端设备运行状况新风机组全年运行，HYPERLINK"/search.php?searchtype=title&keywords=%B7%E7%BB%FA%C5%CC%B9%DC&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"风机盘管为钥匙HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制，当客房无客人时，盘管风机每小时运行15分钟。酒店的能耗及分析酒店2006年、2007年度的能耗与指标该酒店2006年、2007年度的逐月耗能见图2。从图中可看出，该酒店7月或8月年耗能量平均指标见表5。在2007年武汉市被审计的五星级酒店中，该酒店的各项指标均低于武汉市五星级酒店的平均值。酒店各用能系统能耗该酒店的冷水机组装有单独计量表，厨房厨具、热水锅炉、蒸汽锅炉用天然气均装有单独的计量表，部分HYPERLINK"/"电梯有单独的计量仪表，但计量器具仍配备不全，不能采集到各用能系统的能耗，所以，各用能系统的耗能是根据计量仪表、运行记录、计算公式以及经验法统计计算得出(由于篇幅问题，统计方法另文介绍)。图3为酒店各用能系统的能耗份额。图中“其他”项用能含照明、动力设备、厨房HYPERLINK"/dq/search.php?searchtype=title&keywords=电气&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"电气产品、信息系统等设备用电。能耗模拟(一级)采用DesignBuilder软件对该酒店进行HYPERLINK"/swzx/nzj/"建筑能耗模拟。参数取值见表6。综合窗墙比为0.2，主楼南北朝向为0.28,东西朝向为0.08，制冷系统的COP=2.7，锅炉热效率为0.8。模拟结果见表7。表中的能耗是将各种燃料折算为热值，其中，1kWh=3600kJ，天燃气、柴油的热值见表5。模拟结果表明，制冷机组的能耗误差为1.19%，总能耗误差为1.60%。空调制冷HYPERLINK"/forum-173-1.html"采暖能耗占25.77%。图3与图4表示的能耗份额有区别，原因是图3是换算成等价值，图4是换算为热值。通过能源审计分析得到可采用的HYPERLINK"/zm/search.php?searchtype=keywords&keywords=%BD%DA%C4%DC&catid=47&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"节能措施，采用DesignBuilder软件模拟论证可采用的HYPERLINK"/zm/search.php?searchtype=keywords&keywords=%BD%DA%C4%DC&catid=47&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"节能措施，得到的各项HYPERLINK"/zm/search.php?searchtype=keywords&keywords=%BD%DA%C4%DC&catid=47&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"节能结果见表8。在外墙外保温与空调系统COP由2.7提高到3.5的条件下，酒店的总HYPERLINK"/zm/search.php?searchtype=keywords&keywords=%BD%DA%C4%DC&catid=47&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"节能率为17.21%;对照明进行自动HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制，HYPERLINK"/zm/search.php?searchtype=keywords&keywords=%BD%DA%C4%DC&catid=47&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"节能率为18.30%;由于锅炉热效率原为80%，故该项措施HYPERLINK"/zm/search.php?searchtype=keywords&keywords=%BD%DA%C4%DC&catid=47&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"节能率不高。总体评价是该酒店的HYPERLINK"/zm/search.php?searchtype=keywords&keywords=%BD%DA%C4%DC&catid=47&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"节能潜力不是很大，其原因是该酒店已经做过多项HYPERLINK"/zm/search.php?searchtype=keywords&keywords=%BD%DA%C4%DC&catid=47&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"节能改造，例如：外窗由单玻改为中空玻璃，水泵已经改造为变频HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制，大多数HYPERLINK"/"灯具为HYPERLINK"/zm/search.php?searchtype=keywords&keywords=%BD%DA%C4%DC&catid=47&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"节能灯，注重行为HYPERLINK"/zm/search.php?searchtype=keywords&keywords=%BD%DA%C4%DC&catid=47&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"节能等，目前正在进行制冷机组的变频HYPERLINK"/index.php?gid=280"控制。还可以采取在宴会厅、多功能厅、餐厅等大型空调区域采用CO2浓度调节新风量、采用热交换技术回收回风的冷(热)量等HYPERLINK"/zm/search.php?searchtype=keywords&keywords=%BD%DA%C4%DC&catid=47&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"节能措施。结论通过对武汉市A酒店的能源审计，根据计量仪表、运行记录、计算公式以及经验法统计计算得出该酒店的能耗指标69.51kgce/(㎡·年)与经济指标169.46元/(㎡·a)。利用DesignBuilder能耗模拟软件对酒店进行HYPERLINK