瀘縣玉蟾山溫泉度假酒店項目空調冷、熱源系統選擇分析

李滔

摘 要：本文通過瀘縣玉蟾山溫泉度假酒店項目采用何種不同的空調冷、熱源系統形式作出技術經濟分析比較及選擇建議。

關鍵詞：冷、熱源系統；技術經濟

中圖分類號：TU831 文獻標識碼：A

一、項目概述

本項目位于四川省瀘州市瀘縣境內，建筑面積約為25000m2，建筑高度10.8m（暫定）。汽車庫停車位：153個，客房151個，酒店定位為5星級酒店。地上共三層，地下一層，其中，地下一層為車庫、酒店設備及后勤用房、廚房、KTV；一層為大堂、餐廳、宴會廳、SPA區及客房；二、三層為客房、套房、溫泉客房、會議室。酒店定位為五星級酒店。

酒店空調冷負荷初步估算為：2650kW，空調熱負荷為：1700kW。項目所在地電價：0.985元/kW·h（未執行峰谷電價），天然氣價格：3.45元/Nm3。

二、空調冷、熱源系統可選形式

酒店的冷、熱源系統形式與酒店的地理位置、運行模式、星級定位有密切關系。

本酒店可采用的空調冷、熱源方式有下列四種：

1 水冷電制冷機加燃氣鍋爐系統

水冷電制冷機加燃氣鍋爐系統是一種被廣泛采用的中央空調冷、熱源形式，夏季采用水冷電制冷機組為空調系統提供冷凍水，冬季采用燃氣鍋爐作為空調熱源。

2 風冷熱泵機組系統

風冷熱泵機組系統是一種向室外空氣排熱/取熱的中央空調系統形式，主機集中設置。制冷時向空氣散熱，制熱時向空氣取熱。

3 水源熱泵系統

水源熱泵系統是一種向地下水排/取熱的制冷/制熱空調系統。制冷時向地下水排熱，制熱時向地下水取熱。它利用了地下水的溫度不受室外空氣溫度的影響，四季基本保持不變的優點，從而提高空調制冷/制熱效率，節省運行費用。

4 分體空調系統：是一種向室外空氣排熱/取熱的分體空調系統形式，設備分散設置。制冷時向空氣散熱，制熱時向空氣取熱。

三、空調冷、熱源系統方式優缺點分析

1 水冷電制冷機組+燃氣鍋爐系統

此系統由電制冷機組、冷卻塔、冷凍水泵、冷卻水泵、燃氣鍋爐等主要設備

組成。除冷卻塔應置于室外通風條件較好的區域以外，其它設備均置于地下制冷機房和燃氣鍋爐房內。由冷水主機提供空調用冷凍水，由燃氣鍋爐提供空調熱源，通過管道分送至各空調機房及房間內末端。

優點：主機設備初投資少，運行費用低（與當地電價、燃氣價格有關）；系統成熟、機組設備運行可靠、系統安全性高；設備單機制冷量范圍廣，小冷量可采用螺桿機，大冷量可采用離心機；制冷效率高，能耗少；燃氣鍋爐運行效率高，整體效率可達90%以上；維護管理方便，使用壽命較長，機組壽命一般為15年～20年左右；設備初次投資少，運行費用低（與當地電價及燃氣價格有關）。

缺點：電制冷機運行噪音大，機房需作消聲處理；即使采用環保冷媒，制冷機運行時亦會產生溫室效應；占用機房面積大；燃氣鍋爐房位置需為靠近外墻的地下一層或首層，并需消防部門及勞動部門批準；鍋爐房有建筑特殊要求，需設置泄爆口；需要設置鍋爐煙囪至建筑高位，影響建筑效果；鍋爐燃燒煙氣排放會對周邊環境和大氣產生影響。

2 風冷熱泵系統

系統由風冷熱泵主機、空調水系統循環泵等組成。以空氣為冷（熱）源，以水為供冷（熱）介質的中央空調機組，無需冷卻塔、冷卻水泵、鍋爐及相應管道系統等。夏季機組制冷運行提供空調冷凍水、冬季熱泵運行提供空調熱水。

優點：系統可靠性高，任何模塊的臨時檢修停運都不會影響整機的正常運行，提高了整個空調系統的合理性和可靠性；機組可直接放置屋頂或通風良好處，地下室只需考慮循環泵及水處理設備機房，機房面積小；控制方便，獨立使用，無須專業人員操作；一機多用，可同時提供空調冷、熱源，不需要額外設置空調系統熱源。

缺點：能效比較低，配電容量大，對電力要求高；設備單機制冷量小，需要多臺機組并聯運行；機組尺寸大，需要安裝在通風良好的區域，需要占用較大的室外空間。且設備排風會對周圍環境產生影響；冬季制熱運行時，設備除霜對系統穩定性有影響；每年需進行一次檢修及設備清洗；機組使用壽命較短，機組壽命一般為10年左右。

3 水源熱泵系統

系統由水源熱泵主機、空調水系統循環泵、取水井、回灌井、潛水泵、水處理設備等組成。利用地下水作空調系統的為冷、熱源，通過消耗部分電能，進行室內與地下水之間進行能量轉換的空調系統。無需冷卻塔、冷卻水泵、鍋爐及相應管道系統等。

優點：水源熱泵是一種利用清潔的可再生能源的技術；系統制冷及制熱效率高，能耗少；水體溫度全年相對穩定，熱泵機組運行穩定可靠；一機多用，可同時提供空調冷、熱源，不需要額外設置空調系統熱源；系統不需要設置冷卻塔，避免了冷卻塔對建筑外觀的影響。

缺點：受當地水源條件及地理結構的限制，若無可靠的地下水源，或地質結構造成無法提取地下水和回灌，此系統則無法使用；系統初投資高。投資成本與當地的地質條件及地下水的情況密切相關，若地質結構復雜，打井難度較大，則會大大增加系統建設費用；每年需要對管道進行清砂處理和水井的清理護理，系統運行維護工作量較大；水井的壽命受外界因素的影響較大，一旦無法使用，則系統將無法運行。

4 分體空調系統

系統由風室內機、風冷熱泵室外機、冷媒配管、溫控器及自控裝置組成，室外機安裝在通風良好的室外區域，通過冷媒管及控制線與室內機相連，通過室內機實現夏季供冷和冬季供暖的需求。

優點：運行靈活，每個客房機組可獨立運行，根據住客需要供冷或供熱；系統安全性高，設備一旦出現問題，只是影響一個客房；不需要設置制冷機房和集中空調熱源，因此不需要空調冷、熱源機房；在入住率較低的情況下，由于沒有水系統循環泵等耗電設備，因此比中央空調系統運行費用低；一機多用，可同時提供空調冷、熱源，不需要額外設置空調系統熱源；系統初投資低。

缺點：室外機的安裝要求，影響建筑外觀；設備能效比低，配電容量要求大，系統運行耗電量高；冬季熱泵運行時，設備除霜影響客房的舒適度；夏季制冷運行時，室內機的出風溫度較低，影響客房舒適度；設備壽命低，故障率高，維護保養工作量大，需要定期對室外機散熱翅片進行清理。

5 各系統技術經濟比較表（表1）

（1）設備初投資僅為空調冷、熱源系統設備購置費用，不含安裝費用，不含生活熱水熱源及廚房洗衣房蒸汽源的設備費用，為初步估算值；（2）分體空調系統設備初投資已包括室內機室外機的全部費用，僅不包括末端風口；無法與其他三個系統初投資包含的內容不同；（3）各系統設備定位為合資品牌產品；（4）水源熱泵系統打井費用按每口井15萬考慮，若地質結構復雜，此費用將會有很大提高；（5）年運行費用按全年當量滿負荷運行時間：制冷：1300h；制熱：1050h計算。

四、系統選擇總結

綜上所述，風冷熱泵中央空調系統需要很大的室外空間放置主機，對建筑外觀及周圍環境影響較大，不適合用于本項目；水源熱泵系統初投資較高，運行費用低，但系統穩定性和可靠性差，系統運行受當地的地下水源狀況影響較大，不可控因素較多；分體空調系統雖然具有系統靈活的優點，但所用于規模較小，且酒店定位檔次不高，季節性經營較明顯的小型酒店；水冷電制冷機加燃氣鍋爐系統為傳統的冷、熱源方式，多數酒店項目均采用此方式，系統的技術成熟、穩定性高；根據本酒店項目的實際情況，從初投資、運行管理、舒適度、運行費用等方面考慮，本項目宜采用水冷電制冷機加燃氣鍋爐的空調冷熱源形式。

參考文獻

[1]韋玉婷，羅敏，袁偉，等.四川省瀘縣玉蟾山地區地下熱礦水深循環模式淺析[J].長春工程學院學報：自然科學版，2014，15（01）.