淺談某酒店生活熱水供應系統設計

莊惟

摘要：本文通過對內蒙古呼和浩特的某五星級酒店項目生活熱水供應系統太陽能和一臺燃氣鍋爐聯合供熱、兩臺燃氣鍋爐供熱兩種不同方案的分析和對比，得出在該地區酒店生活熱水供應系統中太陽能供熱和燃氣鍋爐供熱的應用示例對比。

關鍵詞：熱水；酒店；太陽能；燃氣鍋爐；應用

中圖分類號：F274文獻標識碼：A文章編號：2095-3178（2018）19-0325-01

進入21世紀之后，能源問題已經成為世界各國關注的焦點，其中不可再生資源，如天然氣、石油、煤礦等日益減少，現有的能源結構已經不適合人類和環境的可持續發展，由此可再生能源就成了可持續發展過程中大力發展的重點，其中太陽能因其清潔再生、取之不盡的獨特優勢成為了未來能源結構的基礎。

1太陽能一般是指太陽光的輻射能量

從能源的角度解釋，太陽能可以分為廣義和狹義兩種：廣義上

的太陽能包括地球上的風能、水能、海洋溫差能、波浪能、生物質

能以及部分潮汐能；而狹義上的太陽能則僅限于太陽輻射能的光熱、

光電和光化學的直接轉換。通常說的太陽能是指它的狹義概念。

太陽能的利用與發展是近幾十年各國能源結構調整發展的重點，

它可以分為三個方面的應用：

（1）光熱利用：將陽光聚合，并運用其能量產生熱水、蒸氣等

加以利用。

（2）光電利用：利用光伏板組件，在陽光下便會產生直流電加

以利用。

（3）光化學利用：利用太陽光的照射，使某些物質發生化學反

應，進而得到新物質加以利用。

運用在建筑上的太陽能主要是利用了太陽的光熱效益。

太陽能擁有取之不盡，用之不竭的優點，而且在使用過程中不

會產生廢物，對自然環境沒有污染且不需要運輸，長期的經濟效益很高。在我國，太陽能資源豐富，但其分布具有明顯的地域差異性，本次項目位于我國北方內蒙古呼和浩特市，本地區處于我國太陽能資源分區中的Ⅰ區，屬于太陽能能源豐富區，年平均日輻照量為17028KJ/m2，全年太陽總輻射量為6241.19MJ/m2。

本文通過對某一五星級酒店生活熱水供應系統的方案比較分析，

闡述太陽能在本地區的應用效果。

工程介紹

此工程位于內蒙古呼和浩特市，建筑的性質為酒店，地上十九

層，地下兩層，建筑高度為79.05米，建筑面積為25294.5m2。生活熱水系統主要為客房供應生活熱水。現已知客房床位數300位，設計熱水溫度為60°C，冷水溫度為5°C。設計小時耗熱量為：1018872.95KJ/h，設計小時熱水量為：108m3/d。

方案一：采用太陽能為主要熱源，一臺燃氣熱水鍋爐為輔助熱源相結合的供熱方式提供熱水；方案二：采用兩臺燃氣熱水鍋爐制備熱水儲存于熱水水箱后通過熱水加壓泵采用上供下回的方式提供熱水。兩種方案在供水方式上、用水量定額、水質、熱水水量、耗熱量等指標上都相同。以下就通過采用兩種不同熱源的方案對比對該酒店熱水供應做簡單分析。

2太陽能結合燃氣熱水鍋爐供熱方案

由于本工程為五星級酒店，規模較大，對供熱質量、建筑外觀、水質、防凍要求均較高，所以確定選用第一種方法-強制循環間接系統。強制循環間接系統主要由集熱系統、儲熱系統、換熱系統、熱水供應系統組成。太陽能熱水系統為自動控制系統，通過測量點的溫度、流量、日照強度等參數和循環泵、電加熱器、電動閥等運行完成熱水供應。當冬季或連續陰天時，貯熱水箱出水管溫度達不到55°C時，此時啟動燃氣鍋爐保證熱水系統正常供應。為了更加有利于冬季的集熱，將安裝傾角加大至40度；冬季的太陽高度角低，加大集熱器安裝傾角，則集熱器表面太陽直射輻射的入射角減小，對應的太陽輻照量增加。太陽能集熱器的運行介質為防凍液，以解決冬季的防凍問題。因此，采用間接加熱閉式系統，集熱介質通過板式換熱器加熱貯熱水箱中的用水，系統回水管路上循環泵前設定壓力膨脹罐。按夏季工況確定太陽貯熱水箱的容積，設置貯熱水箱2個，每個容積為15m3，總容積30m3。

在太陽能供熱系統中，集熱板是汲取太陽熱能的關鍵組成部分，經計算本工程需要集熱板面積為794m2。集熱器成本780元/m2；單位集熱器面積的水箱價格70元/m2；管材、水泵及控制系統為

230元/m2；施工費用80元/m2。

作為輔助熱源的燃氣熱水鍋爐，在太陽能無法保證的情況下啟

動一臺燃氣鍋爐來保證熱水的供應。燃氣鍋爐采用熱負荷為280KW，燃氣耗量25W。一臺燃氣鍋爐初投資為18萬元，產品壽命周期為10年。根據本地燃氣和電的價格核算出壽命周期內年平均費用變化趨勢很小，二氧化碳減排量達到88%。

3燃氣鍋爐供熱方案

天然氣作為一種清潔性能源，主要成分為烷烴，其中甲烷占絕

大多數，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣和少量一氧化碳及微量的稀有氣體。在標準狀況下，甲烷至丁烷以氣體狀態存在，戊烷以上為液體。甲烷是最短和最輕的烴分子。天然氣中不含一氧化碳，也比空氣輕，一旦泄漏，立即會向上擴散，不易積聚形成爆炸性氣體，安全性較高。采用天然氣作為能源，可減少煤和石油的用量，可以大大改善環境污染的問題。天然氣作為一種清潔能源，能減少二氧化硫和粉塵排放量近100%，

減少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%，并有助于減少酸雨形成。但是，相比于太陽能來說，天然氣燃燒產生的二氧化碳也會造成一定的溫室效應。

本工程采用兩臺燃氣熱水鍋爐制備熱水，一用一備，型號為熱負荷為280KW，燃氣耗量25W，初投資大約為70萬，產生每噸熱水運行成本為40元/噸，全年平均每噸熱水耗電18.85KW.h，折合14.14元/噸。后期年平均費用較少，變化趨勢較平坦。

4兩種熱源制備熱水效益及節能減排對比分析

經過以上兩種熱源制備熱水的初投資和后續運行費用的對比，

從初投資來說，太陽能和燃氣聯合供熱投資較大，從后期運行費用來說，燃氣鍋爐費用偏高；從環保角度來說，太陽能和燃氣鍋爐聯合供熱較為環保。

5結論

通過以上對兩種不同供熱系統方案的對比分析，在呼和浩特及

類似氣候區，太陽能供熱有著很大的優勢，具有環保、節能的優點，后期運行費用也很經濟，非常適合此類地區建筑生活熱水的供應。參考文獻

[1]王增長.《建筑給水排水工程》第六版.2010

[2]《建筑給水排水設計規范》（GB50015—20032009年版）[3]《全國民用建筑工程設計技術措施——給水排水》（2009年版）