申金芳
中信建筑设计研究总院有限公司湖北武汉430014
摘要：结合工程实例，介绍了严寒地区酒店的冷热负荷计算特点及构成，以及如何根据负荷合理配置冷热源方案。
关键词：严寒地区酒店冷热负荷冷热源
1工程概况
五星级酒店功能多样，空调供暖系统设置需要考虑的因素较多，要求舒适性高、运行时间长、节能效果好、冷热负荷多变等特点。我们将为其设置众多的复杂的空调系统，而让这些不同的系统运行良好的心脏则是冷热源系统。本文以乌鲁木齐经开万达酒店为例，介绍整个项目冷热源系统的设计过程。工程为新疆地区首位五星级酒店，总建筑面积约4万m2。地上17层，其中地上酒店裙房部分4层，酒店客房部分13层,地上建筑面积约为3.35万m2，地下2层，地下总建筑面积约为0.65万m2。
2设计参数
2.1室内计算参数
4冬季热负荷
酒店热源最大需求用量包括以下四部分：1）冬季空调、供暖热负荷；2）生活热水热负荷；3）泳池池水加热负荷；4）通风热负荷。酒店的热源必须完全满足以上的供热需求，并应有一定的富裕。上述热负荷的峰值并不会在同一时刻出现，且有部分热负荷并非24h的负荷，例如泳池池水、通风及洗衣房负荷。所以，酒店总热负荷需要考虑0.9的系数。
4.1空调热负荷
采用鸿业6.0计算软件对酒店进行空调热负荷计算。计算结果见表4.1.1.
4.3地板供暖热负荷
采用地板供暖区域为首层及四层康体区，地暖面积为3030m2，按照每平米100W进行设计计算，地板采暖热负荷为303kW.
4.4散热器供暖热负荷（需计入计算热负荷部分）
（1）公共区域中央空调承担全部供暖负荷；并另增加散热器供暖，其供暖系统负荷按照设置区域供暖计算负荷的20%进行配置，区域总负荷为计算负荷的120%。
（2）客房区域房间供暖负荷由室内散热器不额外增加计算负荷。
（3）后勤辅助区域、设备层、设备机房等，按规范计算，不额外增加供暖负荷。
4.5最大热负荷
综合分项计算结果，冬季最大计算热负荷见表4.5.1。
7蒸汽用量
经鸿业负荷计算6.0计算冬季湿负荷为1050kg/h，蒸汽加湿效率取100%，考虑一定的富裕量，计算冬季新风加湿所需蒸汽量为1.2t/h。本工程客房数为293间，客房入住率取80%，双人床和单人床的数量按6:4的比例计算，每人布草量按6.4kg/d计算，每公斤布草用蒸汽量为2.2kg/kg布草，每天洗衣房工作8小时。故计算得到洗衣房所需蒸汽量为0.8t/h。综上所述，本工程总共需要蒸汽量2t/h。
8冷源系统
8.1制冷机组
除非通过经济技术比较证实其它形式的冷源更有优势，否则优先考虑采用技术可靠、使用成熟、造价较低、使用节能的水冷冷水机组。当单台冷水机组的制冷量达到400RT时，应采用离心式冷水机组，制冷剂采用环保冷媒R134a。
制冷机组的台数不宜少于3台。按计算负荷选择制冷机，不考虑富裕量，在设计条件下，若机组规格不能符合计算冷负荷要求时，所选择机组的总装机容量与计算冷负荷的比值不超过110%。
根据冷负荷计算结果，本项目酒店冷源选择三台螺杆式冷水机组，螺杆式冷水机组单台机组制冷量为1070kW（300RT），机组总冷量为3210kW，满足夏季最大计算冷负荷。冷冻水供回水温度均为7/12℃，温差为5℃；冷却水供回水温度均为30/35℃，温差为5℃。
空调冷冻水系统采用一次泵变流量，其中螺杆式冷水机组设置4台冷冻水泵和冷却水泵与冷水机组对应（三用一备），水泵设于地下二层冷水机房及换热站内。冷冻水泵采用变频控制，冷却水泵采用定频控制。
8.1免费冷源
在过渡季节，仅开启冷却塔，通过板式换热器为室内提供冷源。冷源侧供/回水温度为8.5/12℃，负荷侧供/回水温度为10/15℃，室外湿球温度4℃。免费冷负荷按照总冷负荷的20%估算。板式换热器的换热能力为计算冷负荷的115%。冬季使用的冷却塔集水盘内应需设置电加热器，屋面水管道均设置电伴热。电伴热设置温控装置，并超温报警。
8.2其他冷源
消防控制室/保安监控室、通讯/IT机房、设备机房值班室、电梯机房、卫星机房、厨房区域（冷菜间、裱花间、巧克力间、果汁间等）设计分体空调或多联机以满足24小时运行需要。室外机就近安装于室外或者地下车库内。
因项目处于严寒地区，厨房冷库制冷压缩机散热方式采用风冷型式。地下厨房冷库的风冷冷凝器设置于车库内或卸货平台处；地上部分的厨房冷库风冷冷凝器设置于冷库吊顶内，并接排风管道，将风排至裙房屋面。在各个厨房内设置独立的冷库排风系统，24小时运行，排风机配电与冷库配电同级别。
9热源系统
9.1市政热力
严寒地区，一般都会有城市市政热力管网供应整个供暖季的热量。对本项目而言，在供暖季，空调、供暖、生活热水和泳池加热的热源均来自市政热力，通过设置换热器制取所需要的热水。
9.1热水锅炉
在非供暖季，空调、供暖、生活热水和泳池加热的热源需要设置辅助热源来制取，本工程设辅助热源热水锅炉。锅炉的总装机容量应满足计算总热负荷，且当其中一台锅炉故障时，剩余锅炉的设计换热量应符合生活热水供热量要求，并且对于供暖和空调供热，严寒地区不低于70%，寒冷地区不低于65%，其他地区不低于50%。
根据热负荷计算结果，酒店所在地区市政热力故障时所需最大热负荷为3982kW，过渡季节最大热负荷为2308kW，辅助热源热水锅炉需满足两者较大的热负荷需求。故选用2台4t/h的热水承压锅炉，单台制热量为2.8MW，满足不小于最大热负荷的70%要求（70%热负荷为2787kW）。
9.1蒸汽锅炉
酒店的洗衣房和空调加湿用蒸汽需要由蒸汽锅炉供应。因市政热源为热水，酒店需配置辅助热源蒸汽锅炉。根据计算得到的蒸汽量，考虑一定的富余量，选择2台1.5T/h的蒸汽锅炉作为辅助热源。
锅炉房设置在酒店B1，并应靠近酒店核心筒，避开人员密集场所、重要部门和主要疏散通道。锅炉房内需要设计泄爆口、值班室、燃气表间。当采用燃油/燃气锅炉时，还需要设置储油间。为了减少泄爆口的面积，锅炉宜单独设置在锅炉间内。锅炉烟囱沿核心筒上至酒店屋顶，实现高空排放。锅炉房须单独设置电气控制室，禁止控制柜紧邻主机安装。锅炉房须单独设置电气控制室，禁止控制柜紧邻主机安装。
10设计总结
本次工程现已投入使用，运行状况良好，过渡季节部分顾客有制冷的需求，通过免费冷板式换热器为室内提供冷源，故除夏热冬暖及温和地区，其余地区均可设计利用冷却塔在过渡季与冬季提供免费供冷系统。使用市政热力管网时，热力部门提供的一次网供回水温度为130/80℃，通过实际调研发现，除了一段极冷的时间段外，供暖季运行中一次水系统供回水温度长时间仅为110/70℃，故在设计中应考虑板换热热余量，满足实际工况运行需求。
参考文献:
[1]许宏禊，万嘉凤.酒店空调设计.北京：中国建筑工业出版社，2012.
[2]曹冬冬.严寒地区公共建筑能耗模拟及冷热源比较分析.吉林建筑大学，2016.
[3]杨晓波.酒店冷热源系统设计与浅析.科学时代，2013.
[4]GB50736-2012民用建筑暖通空调设计规范.
申金芳女1986.09中级工程师
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