酒店空调设计方案-宾馆空调方案论证

本文针对湖南某宾馆采用的地下水源热泵中央空调系统的运行现状，根据其自身特点提出对该系统空调水泵进行变频控制节能改造的建议和方案，并采用当量峰值小时数法从节能性和静态回收期两方面详细论证了该改造方案的可行性。结果证明，该改造方案在保证不低于热泵机组对水量的最低要求的同时，根据负荷的变化自动调节水泵的流量，节能效果显著，静态回收期短，是切实可行的。

关键字：地下水源热泵 变频控制 节约能源1 引言

集中式中央空调系统在为人们营造舒适环境的同时也带来了能耗问题，如何既满足空调舒适度，又最大限度的节约能源，已日益为人们所关注。目前空调系统设计和水泵等设备选型均是按最不利工况进行的，且留有一定的裕量。由于季节、昼夜和用户负荷的变化，实际空调热负载在绝大部分时间内远比设计负载低，空调系统多数时间是在部分负荷下运行。而运行情况是空调水泵一年四季长期在额定工况下工作，只能通过节流来降低水流量满足负荷的要求，使得水泵大部分功耗消耗在克服节流阀阻力上，浪费了水泵运行的输送能量。一般空调水泵的耗电量约占总空调系统耗电量的20-30%，故节约低负载时水系统的输送能量，对降低整个空调系统能耗具有重要的意义。

本文针对湖南某宾馆采用的地下水源热泵系统，根据其运行现状提出对该系统的空调水泵进行闭环自动变频控制节能改造，从节能性和静态回收期等方面论证了该改造方案是切实可行的。

2 空调系统概况

该宾馆位于长江中下游地区的湖南省西北部的澧县，作者于2003年1月至3月对该宾馆地源热泵系统的冬季运行工况进行了测试，测试结果整理如表1。由于宾馆的入住率、室外气温变化、人员活动内容等原因，该系统基本上是在设计负荷80%及以下运行，其中运行于设计负荷的60%以下的就占有63.48%。显然根据满负荷状态选取的热泵机组、水泵等设备让其在部分负荷下长期连续运行，设备大部分时间处于低效率工作状态。该系统热泵机组一大一小并联运行，制热量分别为100KW、40KW；两台的并联热水循环泵型号相同，其铭牌额定功率均为2.2KW；深井泵铭牌额定功率为7.5KW（系统图如图1所示），且所有水泵均定流量运行，始终处于工频状态下运转。当机组处于部分负荷运行时，常常通过关小管路上的阀门来调节供水量，造成了极大的能源浪费，因此我们有必要对该空调系统进行一下改进。3 改造方案的提出

热泵主机、深井泵和热水循环泵是宾馆中央空调系统的主要组成部分，耗电量大。由图2可以看出，在该空调系统中，热泵机组的功耗占整个空调系统能耗的65%，深井泵和热水循环泵分别为24%和11%，因此要节省整个空调系统的能耗，除大力减少热泵机组的能耗以外，减少空调水泵的能耗也是一个重要方面。

该系统的地源热泵机组本身即具有能量自动调节功能，可以在不改变制热工况的前提下，改变压缩机的输气量进而改变供液量来调节冷凝器的产热量。同时，这又为水系统的变流量运行提供了基本条件。

对于空调水泵而言，由于水泵处于定流量运行，在部分负荷状态下常常只能通过调节管路上的水阀开度来改变水流量；同时因电机转速不可调，电机只能工作在开和停两种状态，即使当热负荷很小时，也必须至少开一台，电机轴上的输出功率远大于实际负荷的需要，从而造成不必要的能源浪费。根据水泵的相似律，水泵的流量、扬程、功率具有如下关系：

（1）

式中Q, H, N, n分别为水泵的流量、扬程、轴功率和转速。

从式（1）可以看出水泵的扬程与水泵流量的平方成正比，轴功率与流量的立方成正比，而流量又与转速成正比。由此可见当电机的转速稍有下降，电机的耗电量就会大幅度下降，节能效果显著。水泵的变频调速装置就是通过调节水泵的转速以使水泵流量随负荷变化而变化，达到节能目的。

4 水泵变频调速工作原理及其控制方案

4.1 水泵变频调速原理

水泵功率、流速、流量、扬程之间具有式（1）所示关系，又由于交流异步电动机的转速与电源频率之间的关系为：

（2）

式中n，f，S，P分别为电机的转速，供电电源频率，转差率，电机极对数。

由式（2）可知，当转差率变化不大时转速正比于电源频率，只要能平滑调节电源频率，就能平滑调节电机转速。1水泵变频调速就是通过改变电源频率来调节水泵转速的一种方法。采用变频技术结合合理的自控方案，对水泵进行变流量调节，不仅避免了采用阀门调节造成的浪费，而且还极大的提高控制和调节精度。同时采用变频调速对电机实现软启动，无冲击杂声，还可以延长电机的使用寿命。

4.2 深井泵变频调速控制方案

对于深井泵来说，由于深井水温度常年保持不变，维持在18.5℃左右，我们以深井水回水温度为控制参数即可控制井水的进出口温差。如图3所示，现采用温度传感器、变频器、PID回路调节器组成闭环控制系统，按照5～7℃的温差指标，深井水回水温度控制在T℃（例如冬季12℃，夏季25℃），使深井水泵的转速相应于热负载的变化而变化。以冬季为例，当负荷增加时，深井水回水温度降低，温度传感器将温度信号（4～20mA）反馈至PID回路调节器中，PID调节器根据温度设定值和温度反馈值的偏差进行PID运算，然后输入给变频器一个提高电机运转频率的信号，加大水泵转速和流量，直到温度与设定值一致；反之负荷降低时，减小频率，降低水泵转速和流量。当水泵运行频率降到控制仪表设定的低限值时，变频器停止频率的继续降低，以满足主机对流量的要求，对主机起到保护作用。

4.3 热水循环泵变频调速控制方案

由于该热水循环系统由两台型号相同的水泵并联运行，为了实现两台水泵电机转速连续可调，使得水泵电机转速根据实际热负载的大小而设定，进而节约能源；同时也为了节省变频器等设备的初投资，作者拟采用一定一变形式，即只有一台水泵配备变频器作调速运行，另一台仍为定速运行。控制系统主要由内置PID的变频器、PLC可编程控制器、压差变送器、主接触器等构成，如图4所示，变频器和PLC控制器作为系统控制的核心部件，以末端最不利环路压差为反馈信号，时刻跟踪着该信号与设定值（可取0.1Mpa）的偏差变化情况，经过变频器内置的PID调节器运算，利用PLC控制器实现水泵变频与工频的切换，自动控制水泵投入台数和电机的转速，实现闭环控制，自动调整恒压差变量供水。

当系统负荷较小时，只需一台电机工作在低于工频状态下即可满足要求时，PLC利用变频器软启动一台水泵，根据压差变送器反馈来的信号（0～10V）自动调节运行频率。当热负荷增大时，变频器输出频率接近工频而管网压差仍达不到设定值，为了保证系统不频繁切换水泵，延时一段时间，若压差仍低于设定值时，则PLC将当前工作的变频泵切换至工频50HZ状态下运行，关断变频器，再由变频器从0HZ软启动下一台水泵，并根据偏差变化情况及时利用变频器调整到对应流量需要的频率，实现一台变频一台工频双泵供水。反之，当负荷降低时，变频器工作在基本频率时，如果出口流量仍然很大，供水压差高于设定值，同样延时一段时间后，若压差仍然很高，此时再由PLC关掉工频控制方式的水泵，只由剩下的单泵变频供水。无论系统是单泵变频运行还是双泵一定一变运行，均能实现末端恒压差供水。切换示意图如图5所示。

5 水泵变频节能计算

5.1 变频节能计算方法

本文参照文献4、5的算法，采用当量峰值小时数法计算空调运行期间的能耗，夏季当量小时数τ夏，冬季当量小时数τ冬，空调系统全年运行小时数t。设水泵的铭牌额定功率为N（KW），在未采用变频技术的情况下，空调水泵的全年耗电量Q1为：

Q1＝N-t ，KWh （3）

而采用变频调速后全年用电量Q2为：

Q2=N-（τ夏+τ冬），KWh （4）

则全年可节省的电量为

ΔQ＝Q1-Q2=N-t-N-（τ夏+τ冬），KWh （5）

静态投资回收期 n＝，年 （6）

式中 M0 - 分别为采用变频技术增加的初投资，元

M1 - 每年节省的运行费用（主要是能源费用），元

湖南省商业用电电价为0.98元/度。宾馆全年以冬、夏两季6个月运行计算，每天平均运行18个小时（6:00-24:00），文献5的当量湿球温度小时数的数据公式是针对上海地区得出，由于湖南省和上海气候条件相差不大，因此本文也近似采用此公式

τ夏＝3097.32-102.16tns τ冬＝567.37+36.43 tns （7）

tns- 室内设计湿球温度值 这里夏季取tns ＝20.3℃；冬季取tns ＝12.3℃。

代入式（7）得：τ夏＝1023.4h，τ冬＝1015.5h

5.2 深井泵节能效果分析

深井泵铭牌额定功率N=7.5KW，一台，拟选富士FRN7.5G11S-4CX变频器一台，市场报价6410元，加上其它外围设备共计总投资为M0=7000元。将其数据代入上式（5）、（6）中得：

ΔQ＝Q1-Q2＝7.5*6*30*18-7.5（1023.4+1015.5）＝9008.25KWh

折合成人民币每年可节约电费M1=9008.25*0.98＝8828元，节能效果显著。

静态投资回收期n＝==0.79年，9个半月即可回收初投资。

5.3 热水循环泵节能效果分析

热水循环泵铭牌额定功率N=2.2KW，两台，拟选富士FRN2.2G11S-4CX变频器一台，市场报价3920元，三菱FX2N-16MR-001 PLC可编程控制器一台，市场报价3080元，加上其它外围设备共计总投资为M0′=8000元。将其数据代入上式（5）、（6）中得：

ΔQ′＝＝2.2*2*30*6*18-2.2*2（1023.4+1015.5）＝5284.4KWh

折合成人民币每年可节约电费M1′=5284.4*0.98＝5179元，节能效果显著。

静态投资回收期n′＝==1.5年，一年半即可回收初投资。

6 结论

综上所述，根据地下水源热泵中央空调系统的运行特点，提出采用变频控制装置对系统进行改造，在保证不低于热泵机组对水量的最低要求，自动调节水泵流量以满足负荷的变化，节能效果显著，静态回收期短，具有一定的可行性。

参考文献

（1） 龙有新. 第十二届全国暖通空调技术信息网大会文集. 北京：中国建材工业出版社. 2003. 185～189

（2） 韩焱青. 武汉化工学院学报，2000，22（4）：70～73

（3） 张戟 龚固丰.计算机与自动化，1999，18（4）：18～19

（4） 钱锋 郑中磊. 建筑热能通风空调，2002，21（5）：51～52

（5） 陈沛霖 岳孝方. 空调与制冷技术手册. 上海：同济大学出版社，1991

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什么是中央空调解决方案？

装一网了解到，暖通空调安装过程发生故障、失误的概率随着安装难度的提升而增大。 如果出现了安装失误、故障行为，那么不仅会影响到暖通空调的安装品质， 而且会对整个建筑工程的功能产生影响。 所以，做好暖通空调安装，是非常关键的问题。

暖通空调安装过程中存在的问题

1、暖通空调安装过程中空调水流通问题

空调水流通问题是暖通空调安装过程中常见的一种问题，对暖通空调安装品质的影响较大。 暖通空调是进行长期工作的电气设备，所以在其不断运作中难免会出现部件的损坏和一些废物的堆积，这就对冷冻水系统的顺畅流通产生严重影响。 空调水系统中存在的核心问题就是流通的不顺畅。

所以，工程技术人员在安装中要做到以下几点:对管线等部件要进行合理的安排和布局。 如果布局不科学就会很容易引起管网排气不畅，

同时也会阻碍管道水的流通。定时对管道进行清理。 排气是一项很重要的环节,所以排气管的出口位置的选择是很重要的,这是提高排气效益的关键。

2、暖通空调安装过程中滴水结露、现象

空调在运行的过程中，常常会出现滴水、结露的现象。 滴水问题的原因主要是在安装管道的过程中没有依照科学技术的安装方法和标准进行安装,并且管道自身也存在着一定的品质问题，在生产和检验过程中没有进行严格的品质把控。 空调系统结露是在安装时候因碰撞引起的冷凝水无法正常排除而导致的。

3、通空调安装人员素质较低

如今，暖通空调的安装技术随着科技的发展和变化不断地革新，可是许多安装人员在安装暖通空调的时候不能做到技术的协调、合理运用，

尤其在有关交错穿插的步骤中犯严重错误，导致整个安装系统出现很严重问题。

要想安装一个合格的、高品质的暖通空调，要求安装人员具备良好的职业技能和职业道德的。 但是许多安装人员不仅基础知识水准低、能力不足，而且工作态度不端正，专业技能不能够达到高品质的安装标准。

因此，暖通空调安装人员在施工中无法严谨控制某些精细部位，在管理维护上也存在着一定的问题，这就产生了暖通空调的品质问题。

4、暖通空调安装过程制图设计不过关

随着时代的发展，暖通空调制图设计技术也开始朝着资讯化方向发展，CAD 制图技术在暖通空调中逐渐被广泛应用。

应用 CAD 技术能够在暖通空调安装前规划好管道和设备标高。 施工图纸绘制前需要对安装情况进行实际考察，对管道的铺设和设备的标高进行细致的分析，以免出现施工图纸设计不符合实际的现象发生，否则会浪费人力、财力和物力，影响工程的正常施工和工期。 这些大型建筑物对于暖通空调的安装要求更高，且施工复杂，因此需要进行专门的设计。 如果没有将需要的资料进行标注，很容易引起安装品质问题。

5、暖通空调现场安装存在的问题

暖通空调安装是一项施工复杂、专业性强、涉及范围广泛的工程，现场施工管理很容易出现各种各样的问题，因此，需要严格控制好现场安装品质。

安装前需要做好清场工作，对需要的电线和管道等材料进行审核，保证材料的品质达到要求。 安装材料出现问题会导致安装工程无法正常进行。 例如超电流现象是因为暖通空调内的杂物与暖通空调送风机摩擦，导致暖通空调不正常工作。

暖通空调安装品质问题的处理方法

1、提高安装人员素质

影响暖通空调安装的重要因素之一就是人员素质较低。 安装人员素质直接影响到工程的总体品质，因此，要想保证暖通空调符合人们的要求，就必须要提高暖通空调安装人员的素质。 具体来说，安装人员要具备足够的安全意识，才能保障空调的安装品质。

同时在安装中，安装人员要牢牢按照相关的施工规范和施工标准,以此提高整体工程品质。

管理人员在安装之前需要对施工人员进行专业技术指导和教育培训，这不仅对于促进施工人员团体观念和品质观念有着重要意义，同时还提高了安装人员在暖通空调安装过程中对错误问题的警戒。

2、暖通空调前期设计要规范、科学

前期设计对于保证暖通空调工程品质有着重要的意义。前期设计时需要设计师对设计规程进行仔细的研究,严格按照国家的相关规定进行设计，还要对建筑进行了解，结合实际情况，保证设计的合理性和科学性。 管线工程是前期设计的重点，因此，需要统一规划管线工程，使管线工程的布线顺利进行。 通过对设计方案的论证，找到设计中存在的问题，及时修改更正，优化管线布局，保证暖通空调的顺利施工。

3、通空调安装使用材料要进行品质检验

有资格的单位要对暖通空调安装所采用的原材料进行品质检验。 例如，暖通安装材料的保温性能、防湿性能等都要符合相关材料标准。 选用时要考虑到使用的安装材料是否符合环保理念，是否可以做到可持续发展。

4、做好暖通空调安装前的准备工作

当暖通空调进行现场安装时，需要提前做好材料准备。 只有在所有的材料准备齐全后，才能对土建中的底板结构进行安装前的预处理。 例如，预留桥架穿越楼板处的孔洞、剪力墙处的孔洞。 要想保证以后暖通空调安装的顺利实施，就得进行安装前的准备工作。

5、暖通空调安装后要进行调试

暖通空调安装完成后，必须进行相应的调试工作，要及时解决调试中出现的问题。 调试暖通空调过程中，要加大设备的经济性调试、安全可靠性调试试验力度。 调试人员要在调试过程中坚守岗位，随时把握暖通空调可能出现的状况。

6、专业之间要加强配合

(1)提前提出工艺对土建的要求

如果未将通风管道在混凝土墙、楼板等处预留的孔洞尺寸提供给土建专业,未落实到土建图纸上，就会造成施工时凿洞。 对土建未提出风道具体施工要求，对机房未提出排水要求，则出现机房无排水设施。

(2)设备专业与土建专业间的协调

梁下吊设是传统的敷管方式，管道多时必须加高层高。 可实际上这些管道是相对集中的，如果使整个楼层提高显然是不经济的。 另外，在走道、门洞上方的梁和板内适当预埋一些套管,以备应急之需。复杂的建筑物因建设周期长，所以难免要进行修改或加管，所以有备用预留洞就主动多了。 梁内预留套管，可从配筋上加强结构，可是在梁内凿洞就犯了土建的大忌了。

结论：随着人们对于生活要求的进一步提高，暖通空调安装问题还会得到越来越广泛的重视。在安装施工的过程中一定要及时发现问题，采取有效的措施进行解决，保证暖通空调的运行效果。

及时修改更正，优化管线布局，保证暖通空调的顺利施工。

3、通空调安装使用材料要进行品质检验

有资格的单位要对暖通空调安装所采用的原材料进行品质检验。 例如，暖通安装材料的保温性能、防湿性能等都要符合相关材料标准。 选用时要考虑到使用的安装材料是否符合环保理念，是否可以做到可持续发展。

4、做好暖通空调安装前的准备工作

当暖通空调进行现场安装时，需要提前做好材料准备。 只有在所有的材料准备齐全后，才能对土建中的底板结构进行安装前的预处理。 例如，预留桥架穿越楼板处的孔洞、剪力墙处的孔洞。 要想保证以后暖通空调安装的顺利实施，就得进行安装前的准备工作。

5、暖通空调安装后要进行调试

暖通空调安装完成后，必须进行相应的调试工作，要及时解决调试中出现的问题。 调试暖通空调过程中，要加大设备的经济性调试、安全可靠性调试试验力度。 调试人员要在调试过程中坚守岗位，随时把握暖通空调可能出现的状况。

6、专业之间要加强配合

(1)提前提出工艺对土建的要求

如果未将通风管道在混凝土墙、楼板等处预留的孔洞尺寸提供给土建专业,未落实到土建图纸上，就会造成施工时凿洞。 对土建未提出风道具体施工要求，对机房未提出排水要求，则出现机房无排水设施。

(2)设备专业与土建专业间的协调

梁下吊设是传统的敷管方式，管道多时必须加高层高。 可实际上这些管道是相对集中的，如果使整个楼层提高显然是不经济的。 另外，在走道、门洞上方的梁和板内适当预埋一些套管,以备应急之需。复杂的建筑物因建设周期长，所以难免要进行修改或加管，所以有备用预留洞就主动多了。 梁内预留套管，可从配筋上加强结构，可是在梁内凿洞就犯了土建的大忌了。

结论：随着人们对于生活要求的进一步提高，暖通空调安装问题还会得到越来越广泛的重视。在安装施工的过程中一定要及时发现问题，采取有效的措施进行解决，保证暖通空调的运行效果。

急急求助：五星酒店客房节能降耗的方法

就是针对于特定的建筑物或空间，暖通专业设计方案为中央空调，中央空调方案要满足此空间的使用要求和效果，针对中央空调设计对象的独特特点及用户的使用要求，以及中央空调专业的技术特点及优势，综合因素考虑而得出的只针对本建筑的中央空调的设计方案为中央空调解决方案，也称为中央空调可行性报告，或计划书，推荐书等。

总之，中央空调的解决方案是一个系统而全面的，具有参考性的方案，其经济性，安全性，技术性，节能性等各方面都要有全面的阐述及数据分析，目的就在于让一个非专业性的客户接受专业性极强的设计方案，让客户懂得此方案的优势性，优越性，为客户解决实际问题，其优势明显，技术含量高等特点供客户采纳和参考。

当然，一个成功的设计方案需要多方面及 多次的论证与推敲，这是具有相当专业的人员才能做得出，当您的方案综合因素有突出特点时，那么客户自然选择的机率就越大，如果客户选择了一个正确的方案，那就意味着，您是一位出色的暖通工程师，也是一个具有权威性的人才！恭喜！

酒店综合节能技术介绍及案例分析

随着我国国民经济持续快速发展，带动了能源消费长期高速增长。目前我国能源供给已呈现出紧张局面。大力推进节约降耗，缓解资源瓶颈制约，实现能源环境和经济社会的可持续发展是我国用能工作的核心。

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。针对酒店机电设备的特点，就目前常用的、实践证明比较成熟的节能技术做一简介。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。以实物工程案例进行分析，对节能方法及其实际应用中的注意要点进行总结。旨在供大家在开展节能工作时参考。

一、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％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。下面先从冷冻基础理论入手。分析空调节能的途径，论证相应的节能方法及实践。

二、酒店空调节能技术及方法

（一）冷冻基础理论简述

1、实际冷冻循环分析：

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），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。这就是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∑＝Q1∕-W=Q1∕(-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： ∑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、冷冻理论分析空调节能途径（二）

（2）理想冷冻循环（可逆循环）

数字表达式： ∑可＝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

由冷冻循环的T-S图分析可得：

● 标准冷冻工况为（1-2-3-4-5-1）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），其制冷量积分面积为Q1+Q1’；

● 当蒸发温度升高至T1’时，其冷冻工况为（1-2-3-4-5’’-1），其制冷量积分面积为Q1＋Q1’’。

（2）改变操作工况分析冷冻量的变化案例分析

（a）冷冻机以氨为冷媒。标准运行工况：

蒸发温度T1＝-15℃

冷凝温度T2=30℃

过冷温度T2’＝25℃

△制冷量100000KCal∕h

（b）改变运行工况后：

蒸发温度T1＝-10℃

冷凝温度T2=25 ℃

过冷温度T2’＝20℃

△制冷量135000KCal∕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1℃，空调冷水机组效率降低约4.2％左右。

冷凝温度T2降低1℃，空调冷水机组效率升高约4.0％左右。

在冷凝温度一定条件下：

蒸发温度T1降低1℃，空调冷水机组效率降低约4.2％左右。

蒸发温度T1升高1℃，空调冷水机组效率升高约4.0％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，就可有的放矢的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，以达到节能改造的最佳化。

（二）酒店综合节能改造基本条件和要求

1）因地制宜，合理的采用符合本酒店店情的节能技术和方法。

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改造项目。

（三）酒店空调节能技术和方法及其应用介绍

1、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50～60℃热水，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5～10％。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

（2）深圳东华假日酒店空调余热回收流程示意图（案例分析）

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，从而进一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. ℃

F－传热面积m2

△tm－对数平均温度差℃

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580～720Kcal/m2.h.℃

2、中央空调循环水系统变频节能技术

（1）中央空调循环水系统变频节能技术

空调运行冷负荷分析：

目前酒店大多数中央空调循环水系统的冷冻泵和冷却泵转速都是不可调节的，只要空调一运行，无论负荷情况如何、季节如何，冷冻泵和冷却泵都是以额定转速运行，所以能源浪费现象严重。

（2）节能改造的技术可行性

采用交流变频器控制水泵运行，是目前中央空调系统节能的有效途径之一。图一和图二给出了阀门调节和变频调速器控制两种运行状态的压力－流量（H--Q）关系及功率－流量（P--Q）关系。

图一中曲线（1）是水泵图一中曲线1是水泵在额定转速下的H-Q曲线，曲线2是水泵在某一较低速度下的H-Q曲线，曲线3是阀门开启最大时的管路H-Q曲线，曲线4是某一较小阀门开度下的管路H-Q曲线。定转速运转的条件下调节阀门开度，则工况点延曲线1由A移到B；在阀门开度最大的条件下采用变频器调节水泵转速，则工况点沿曲线3由A移到C。显然，B点与C点的流量相同，但B点的压力比C点的压力要高很多，即是说，变频控制水泵调速运转下，节能效果显著。

图二中曲线5为变频器控制水泵调速运转方式下的P-Q曲线，曲线6为阀门调节方式下的P-Q曲线可以看出，在相同的流量下，变频控方式比阀门调节方式能耗小，二者之间可由下式表示：

△P＝0.4＋0.6Q/Qc－（Q/Qc）3Pc

其中，Q为实际负荷流量，Qc为额定流量，Pc为额定负载功率，△P为功率节省值。不难算出负载流量下降到其额定流量的70％时，节电率将达到48％。

（3）除了节省电能外，变频器的应用还会给冷水机组运行带来如下优点：

1)调节水流量，把冷水机组进水和回水温度控制在适当的范围内，保证主机的热交换率，节省主机能耗。

2)管路阀门开启最大，消除阀门上节流局部损失而节省电能。

3)实现电机软启动（最大启动电流小于额定电流），并有欠压、过流、缺相、漏电等保护措施，改善了电机运行条件，提高了运行的可靠性。

4）启动平稳，无冲击负荷，大幅度降低设备损耗， 延长了设备使用寿命，减少了维修费用。

（4）中央空调循环水系统变频节能控制

（5）中央空调循环水系统变频节能技术实际应用的基本条件：

1）广泛应用于冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔。较大型冷风柜（空气处理机）以及其他可变负荷的场所。一般节能空间20～50％左右。

2）采用变频闭环控制电机，按需要设定温度，使设备系统储备的热容量和随时间季节变化的热负荷通过转速自动调节，在满足热负荷正常使用的条件下，达到最大限度的节能。

3）需对循环水系统做全面的水力计算

求出管道总阻力

△ P ＝ ∑hf=ho＋hc＋hj

n

＝ho＋（λ·L/d＋∑C）w2/2g [mH2O]

i=1

●式中：ho――流体静压头[mH2O]

hc――管路的阻力压头[mH2O]

hj――流体的动压头[mH2O]

计算该系统的水泵扬程的富裕量是多少？从而确认节能空间。

4）选择合适位置，设置最小压力差保护，加强管路降阻管理。

（5）中央空调循环水系统变频节能改造案例分析

1） 深圳丹枫白露酒店案例分析

循环系统动力回路控制功能：

1、三台泵可以在变频调节下自动节能运行。

2、变频器直接控制两台泵，间接控制一台泵。

3、变频部分故障后可以工频AC380V∕50Hz条件下运行。

4、闭环采集冷冻泵、冷却泵水冷却塔参数至智能控制子站处理，并发出指令调节水泵电机转速。

该节能系统投入运行以来，节电效果明显，年平均节电率38％以上。

在上期酒店综合节能技术介绍及案例分析之一中，用冷冻理论分析了空调节能的途径，并指出了空调节能途径及方向；介绍了酒店空调节能技术和方法及其应用：中央空调余热回收的技术及应用；中央空调水循环系统变频节能技术。本章继续介绍有关空调节能技术和方法及应用：

一、VRV变频直冷式空调节能技术及其应用案例

目前酒店客房大多数空调为经典的水循环载冷系统中央空调。该空调系统成熟可靠，历史悠久，广泛被各种场合利用。随着人们对节能意识进一步增强，研制了许多节能环保、实用型新一代空调系统，VRV变频直冷式空调就是比较典型的节能产品之一。下面就水循环载冷系统空调和新型VRV变频直冷式空调进行理论上的分析和比较。

1、水循环载冷空调系统示意图：

制冷工艺流程示意图

2、VRV变频直冷式空调系统示意图

制冷工艺流程示意图

3、水循环载冷空调系统与VRV变频直冷式空调系统比较

根据以上两个制冷工艺流程图分析，不难看出，水循环载冷空调系统设有冷冻水循环系统、冷却水循环系统。主要设备有冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、动力配电柜以及水循环水管路、阀门管件等，系统复杂且占用酒店室内较大的空间和消耗大量资源；VRV变频直冷式空调系统无水循环载冷系统，冷媒直接在风机盘管蒸发吸热进行制冷。冷凝热采用风冷却。系统简单，热交换效率高，直接制冷换热较间接制冷换热的热交换效率高出8%~15%左右。换言之，制冷效率提高8%~15%左右。

4、999丹枫白露酒店客房采用VRV变频直冷式空调案例分析：

（1）客房总制冷负荷约2330kW/h

（2）采用VRV变频直冷式空调运行能耗费用

分析条件：暂不考虑空调压缩机耗电量。只考虑冷凝风机的能耗和运行维修费用。

经过运行后的实践数据如下：

冷凝风机年耗电量约360000 KWH(0.9元/ KWH)

维修费用约25000元/年

运行总费用349000元/年

（3）采用水循环载冷中央空调系统能耗及费用。

分析条件：暂不考虑空调压缩机耗电量，只考虑水循环设备能耗和运行维修费用。

根据客房总冷负荷进行设计选型及运行费用计算数据如下：

水循环设备年耗电量约878000 KWH (0.9元/ KWH)

耗水量4600M3/年（4.5元/M3）

水处理费用20000元/年

维修费用25000元/年

运行总费用855900元/年

（4）方案节能比较

暂考虑两方案空调压缩电功率相等（直接制冷换热比间接制冷换热的热效率高8%~15%，本比较暂忽略不计）。

年节电量：518000KWH

年节约费用：506900元

（5）投资回收年限

选用VRV直冷式空调系统设备及安装费用较选用经典水循环载冷中央空调系统设备及安装费用多投资1900000元。

回收年限约3.7年。

（6）分析结果

优点：VRV直冷式空调不但节电效果明显，而且不需水循环载冷所用水，节省了水资源。同时，从根本上解决了水冷却塔的噪声和水汽对环境的污染问题以及水处理带来的化学水污染问题。具有运行成本低，自控程度高等诸多优点。

缺点：VRV直冷式空调用于酒店客房需要若干组子系统（室外主机）组成，需要较大的室外安装面积。由于冷媒管接点众多，一旦发生泄露难查找和维修。目前冷媒管道长度限制在90~120m之内。

二、气源热泵三联供技术及其应用

目前常见的关于各类热泵的产品说明书或技术介绍中，均讲的比较神秘。把一个本来简单的问题讲的很复杂，可能出于越神秘越复杂，其科技含量就越多的缘故吧。下面对于各类热泵来一个通俗的介绍。

通常把地源热泵、水源热泵、气源热泵统称为有源热泵。无论哪一种热泵，其工作原理都是一样的。区别在于热源的不同叫法而已。

地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、粤南地区）全年平均温度20℃以上。冬季平均气候9~16℃，极温不低于3℃。优越的气候条件给气源热泵开辟了良好前景。

2、气源热泵三联供技术工艺流程示意图

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9~26℃

制冷温度：7~9℃

制热温度：55℃（热水）

冷媒介质：134a

制冷、制热效率：＞3.2~3.5

5、技术特点

气源热泵技术，特别适用我国南方冬季极限温度≥3℃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。

有些酒店冬季（非空调季节），仍用气源热泵制冷，作为酒店空气除湿之用，也取得了良好的效果。

三、采用CO2浓度控制新风量新技术介绍

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。

如何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，就是本技术介绍的中心内容。采用CO2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CO2浓度调节空调新风量节能技术，主要采用CO2探头，采集空间的CO2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20~35%以上。