酒店冷熱源系統(tǒng)設計與淺析

楊曉波

【摘 要】一個酒店，就相當于是一個綜合體，內(nèi)部設有生活、娛樂、辦公等等眾多的功能區(qū)域，例如：客房區(qū)、接待區(qū)、商務區(qū)、宴會區(qū)、公共區(qū)域、康體中心、后勤區(qū)、廚房區(qū)等等。因此為滿足各功能區(qū)對溫度、濕度、新風、噪聲等舒適度的要求，我們將為其設置眾多的復雜的空調系統(tǒng)，而這些不同的系統(tǒng)都需要有冷源與熱源。

【關鍵詞】冷熱源；免費冷源；保溫與防凍；自動控制；監(jiān)測與報警

酒店內(nèi)主要的冷熱源機房有制冷機房、換熱站、鍋爐房、燃氣表間等等。機房的設置要充分考慮到系統(tǒng)管道的走向，尤其是豎井的位置，盡量避免管道交叉，同時要把對層高及周圍房間的影響降到最低，且系統(tǒng)管道不要太長，這樣也有利于系統(tǒng)節(jié)能。下面講述一下酒店的冷熱源系統(tǒng)設計。

1. 空調負荷計算

空調負荷應考慮酒店各個功能區(qū)的運營狀況，如：客房入住率，會議室、宴會廳等會議場所的使用率，餐廳、酒吧的上座率，康體中心（健身房、SPA、游泳池）的人員密度，后勤辦公區(qū)的人員密度等。并結合酒店各個功能區(qū)的運行時間表，燈光和設備冷負荷指標，以及人員、照明和設備的同時使用率，兼顧考慮廚房、洗衣房補風系統(tǒng)冷熱處理等因素進行空調采暖的負荷計算。

2.空調冷熱源

制冷機房及換熱站等大型設備易布置在地下室，以節(jié)省地上空間，同時可以減輕地上樓板載荷減少結構造價。大型機房的布置應以建筑圖紙為基礎，并結合酒店的特點綜合考慮。

2.1制冷主機

酒店的冷負荷包括：客房、裙房冷負荷，空調新風冷負荷，廚房洗衣房預處理新風冷負荷等等。根據(jù)酒店的運營狀況及客房部分負荷和餐飲最高負荷時刻的不同來綜合考慮并確定酒店負荷的使用高峰。酒店的負荷是一個不斷變化的數(shù)值，同時由于離心機組在部分負荷時容易發(fā)生喘振的現(xiàn)象，因此，建議采用多臺離心式冷水機組并結合采用螺桿式冷水機組來滿足不同時刻的冷負荷需求，既有利于節(jié)能又能很好的保證機組高效穩(wěn)定的運行。制冷機組冷凍水供回水溫度通常為7/12℃；冷卻水供回水溫度通常為37/32℃；冷卻塔與主機之間為一一對應關系。冷卻水主管道之間設置溫差旁通。冷卻塔易設置于酒店裙房屋頂，如裙房面積不足也可設置在客房塔樓屋頂?shù)珣浞肿龊脵C組的隔振減噪措施。

2.2其他冷源

電梯機房等小且分散的房間可采用分體空調。泳池間可采用除濕熱泵。

2.3免費冷源

在冬季、過渡季采用冷卻塔作為“免費”冷源。如果本地區(qū)全年室外濕球溫度低于5℃的時間比較長（酒店24小時運營）則建議采用“免費”冷源。當室外空氣濕球溫度低于5℃時，只開啟冷卻塔而不必開啟制冷機即可對酒店內(nèi)區(qū)進行免費供冷。

在冬季、過渡季，設置一臺“免費”冷源板換。冷源側供/回水溫度為8.5/12℃，負荷側供/回水溫度為10/15℃。根據(jù)室外溫度及室內(nèi)情況考慮機組運行控制要求。冬季使用的冷卻塔集水盤內(nèi)應增設防凍電加熱器，冷卻水管保溫層內(nèi)應加設電伴熱設施。

2.4熱源

采暖和空調熱負荷，生活熱水和泳池熱水熱負荷等首先考慮市政熱力系統(tǒng)供熱。同時設置鍋爐房作為非采暖季供熱設備。地下鍋爐房應有泄爆口與鍋爐吊裝口，兩者可合用，地下燃氣表間也應有泄爆口。

鍋爐房內(nèi)易設置多臺熱水鍋爐，供應生活熱水、泳池加熱熱水、過渡季空調供暖熱水等；同時易設置多臺蒸汽鍋爐，供應洗衣房、廚房用蒸汽以及空調加濕用蒸汽。用汽點蒸汽壓力通常為：洗衣房：0.86MPa；加濕：0.20MPa。

鍋爐煙氣系統(tǒng)：為減少煙氣對主體建筑的影響，可將鍋爐煙囪經(jīng)核心筒引至酒店塔樓屋頂，遠離客房區(qū)排放。排煙管路上設置排煙冷凝余熱回收裝置（串聯(lián)在鍋爐的煙囪上），預熱生活熱水補水。鍋爐、柴油發(fā)電機煙道采用不銹鋼成品煙囪，裝設于土建井道內(nèi)，煙囪上設置膨脹節(jié)。

鍋爐可采用燃油/燃氣兩用鍋爐，平時使用市政天然氣作為燃料，應急時采用柴油作為燃料。

3.空調水系統(tǒng)

空調機組及風機盤管采用四管制空調系統(tǒng)，在需要時可根據(jù)不同房間的需要同時供冷和供熱。

酒店空調冷凍水系統(tǒng)采用一次泵變頻系統(tǒng)，并根據(jù)實際情況設置備用泵。在分水器之后，按照水系統(tǒng)的阻力及服務區(qū)域的不同分成多個環(huán)路，水系統(tǒng)采用異程式系統(tǒng)。

在大堂、泳池池岸、更衣區(qū)、全日餐廳設置低溫地板輻射供暖系統(tǒng)，可通過板式換熱機組換熱提供供暖熱水。系統(tǒng)設置熱水循環(huán)泵并設置一臺備泵。地暖水系統(tǒng)設置三通型溫度調節(jié)裝置，采用溫控中心控制，夏季應能切斷。

4.空調系統(tǒng)的保溫與防凍措施

空調送、排風管，空調冷凍、冷卻、冷凝的供回水管和排水管等均做橡塑保溫；蒸汽系統(tǒng)管道采用離心玻璃棉保溫；吊頂內(nèi)的消防排煙系統(tǒng)的排煙風管做離心玻璃棉保溫。

4.1 冷卻水系統(tǒng)防凍措施

冬季使用的冷卻塔集水盤內(nèi)增設防凍電加熱器，冷卻水管保溫層內(nèi)加設電伴熱設施。

防止冷卻水系統(tǒng)結冰，首先對室外管道和構件要做好保溫，要有足夠厚度的保溫層，特別對易吸潮的保溫材料，更要做好防潮層，密封完善，不允許雨水滲入保溫材料。

4.2 空調機組防凍措施

全空氣空調機組/新風機組：熱水盤管設溫度傳感器與熱水閥、新風閥連鎖控制，當盤管表面溫度低于5℃時，自動控制熱水盤管閥門至全開狀態(tài)，同時關閉空調機組新風閥。

熱回收裝置：帶熱回收裝置的新風機組，保證熱回收機組排風量大于等于送風量，防止熱回收裝置凍結。

5.系統(tǒng)自動控制、監(jiān)測與報警

納入樓宇自控系統(tǒng)的設備、系統(tǒng)有：蒸汽系統(tǒng)、空調機組、新風機組與通風系統(tǒng)等。

由于制冷站、鍋爐房內(nèi)的機電設備眾多，故在酒店制冷站和鍋爐房設置機房群控系統(tǒng)，提高控制系統(tǒng)的專業(yè)化、精確性和可靠性，并達到系統(tǒng)節(jié)能運行。納入到機房群控的設備、系統(tǒng)有制冷機、冷卻塔、循環(huán)水泵、水處理設備、化學加藥系統(tǒng)、鍋爐等。

冷凍水一次泵變流量系統(tǒng)：酒店的冷凍水系統(tǒng)采用一次泵變流量系統(tǒng)。通過分析和比較設置在最不利環(huán)路上的壓差傳感器所采集到得壓差值與設定值的大小關系，來確定循環(huán)水泵的轉速，而水泵轉速的調節(jié)時通過變頻器實現(xiàn)。在冷水供回水總管上分別設溫度傳感器，并在回水總管上設流量傳感器，以測定每一瞬間冷水的供回水溫度及總水量。群控系統(tǒng)將依次計算出空調系統(tǒng)負載端每一瞬間的實際用冷量，并經(jīng)邏輯判斷確定“加機”或“減機”。通過與冷水機組上的BA接口對接，實現(xiàn)對冷水機組的自動啟?？刂啤８鶕?jù)在冷水機組的最小流量設置最小流量旁通，當冷水流量接近“最小流量”時，開啟設置在旁通管上的電動閥，此時循環(huán)水泵的轉速不再降低，而通過調節(jié)電動閥的開度來適應末端空調負荷的變化。為了確保該系統(tǒng)的安全和可靠運行，控制冷水流量的變化范圍和每分鐘的變化率是重點內(nèi)容。

空調冷卻水系統(tǒng)：酒店制冷系統(tǒng)采用模塊式冷卻塔，并分組與制冷機一一對應。根據(jù)冷卻塔的供水溫度而控制冷卻塔風機的啟停。冷卻水供回水總管間設置旁通管，當冷卻水的供水溫度降低到15℃時，開啟旁通管上的電動閥，減少冷卻塔的處理水量，從而使冷卻水的供水溫度不低于15℃。

鍋爐房熱水系統(tǒng)：鍋爐采用燃氣/燃油蒸汽鍋爐，供應生活熱水換熱系統(tǒng)、酒店空調熱水換熱系統(tǒng)、洗衣房蒸汽系統(tǒng)、冬季空調加濕蒸汽系統(tǒng)等。

板式換熱機組系統(tǒng)：板式換熱機組采用汽-水換熱器，二次側水系統(tǒng)采用變流量系統(tǒng)。

室內(nèi)CO2濃度控制新風量供給：酒店宴會廳、餐廳等人員密度變化范圍大的區(qū)域，在室內(nèi)設計二氧化碳濃度傳感器，AHU根據(jù)室內(nèi)CO2濃度傳感器所監(jiān)測到的二氧化碳濃度來自動的調節(jié)新風量。

預冷和預熱：酒店宴會廳、餐廳等間歇運行的全空氣空調系統(tǒng)在其重新投入運行前，BAS將關閉AHU的新風電動調節(jié)閥，僅利用循環(huán)風進行預冷或預熱，以節(jié)省能耗。

夏季夜間預冷，是指當夏季必須進行機械供冷時，可利用夜間相對溫度較低的室外空氣進行自然或機械通風，以實現(xiàn)對室內(nèi)家具及建筑物本身的預冷卻，從而減少白天空調供冷負荷和能耗。

連鎖控制：廚房、垃圾房、洗衣房、鍋爐房、制冷機房、水泵房的送、排風機的連鎖控制，即同時啟停。

新風機組（PAU）：回水管上配比例積分動態(tài)平衡電動調節(jié)閥，根據(jù)送風溫度調節(jié)閥門開度，使送風溫度保持在所要求的范圍內(nèi)。控制加濕器供水管上電動調節(jié)閥，使送風濕度達到設定值。

組合式空氣處理機（AHU）：回水管上配比例積分動態(tài)平衡電動調節(jié)閥，根據(jù)回風溫度調節(jié)閥門開度，使回風溫度保持在所要求的范圍內(nèi)。根據(jù)室內(nèi)濕度，調節(jié)加濕器的加濕量。

空氣處理機（AHU/PAU）：電動兩通閥與風機連鎖，當切斷風機電源時，電動閥關至限位器所定開度處。新風閥與風機連鎖，當風機啟動（關閉）時，新風閥全開（全關）。壓差開關檢測空氣過濾器兩側的壓差，當超過設定值時，發(fā)出報警信號。冷（熱）水盤管的下游設計防凍開關，當送風溫度低于限定值時，將切斷風機電路，停止風機運轉，同時關閉新風閥。

熱回收段的排風下游設計防凍溫度傳感器，當排風溫度低于4℃時，打開旁通，并減少新風量。