某溫泉酒店冷熱源方案分析

1、 某溫泉酒店冷熱源方案分析目錄1.工程概況12.負荷估算43.地熱井水利用分析64.冷熱源方案105.結(jié)論25271. 工程概況1.1項目名稱: xxxxxxx1.2建設地點：xxxxxxxx1.3項目概況： 酒店總建筑面積約73452平米.其中地上部分總建筑面積46202平米，地下部分總建筑面積27250平米。1.4室外設計參數(shù)計算參數(shù)夏季冬季采暖計算溫度 -10.1通風計算溫度 27.8-5.5空調(diào)計算干球溫度 31.5-12.8空調(diào)計算濕球溫度 23.8室外計算相對濕度49%室外平均風速 1.8m/s2.6m/s大氣壓力 91.96kpa93.95kpa 年干球溫度日平均溫度 日干球溫度

2、統(tǒng)計 不同熱負荷對應的室外日平均溫度 q 75%q 50%q 25% q -12.8 -4.6 3.6 11.8 不同熱負荷區(qū)間對應的天數(shù)統(tǒng)計溫度區(qū)間-12.8t<-4.6 -4.6t<3.63.6t<11.811.8t<18天數(shù) 21天 90天 68天 64天占比8.65%37.00%28.00%26.35%熱源提供的熱負荷100%q 75%q 50%q 25% q1.5室內(nèi)設計參數(shù)房間名稱夏季冬季新風量(m3/h人)噪聲等級（nc）溫度（）相對濕度（%）溫度（）相對濕度（%）酒店客房265020403045酒店大堂265020401045商業(yè)265020402045

3、餐廳265020402545淋浴更衣265025403045水上游樂296529652045行政辦公265020403040走廊265020402045電梯廳2650204020451.6地熱井條件 項目現(xiàn)一口地熱井可用，井口出水量80m3/h，井口出水溫度58,按照地熱水保護原則，需配套一口回灌井，日平均提供地熱水1536 m3。 在保證項目低成本，低能耗的目標下，盡可能最大程度利用地熱井水中的熱能。1.7能源價格： 如不采用峰谷電價，商業(yè)電價統(tǒng)一為1.2元/kw.h 天然氣價格為3.8元/nm3. 1.8峰谷電價 1-10kv一般商業(yè)峰谷電價電價(元/kw.h） 時段谷0.44050:00

4、7：00平0.76888：0011:00 18:0023:00峰1.12197:008:00,11:0018:00,23:0024:00 2. 負荷估算2.1空調(diào)負荷估算： 空調(diào)負荷估算表序號項目建筑面積(m2)冷負荷指標（w/m2)熱負荷指標(w/m2)空調(diào)冷負荷 (kw)空調(diào)熱負荷 (kw)備注1酒店客房 1700280651360.161105.132溫泉娛樂商業(yè)地下一層溫泉娛樂區(qū) 5600(其中1000平米即建議采用地板輻射)100105地板輻射:3556058835水上游樂 1850(其中400平米建議采用地板輻射)230300地板輻射:3542555514員工餐廳275250180

5、68.7549.5餐廳廚房10420020.8120淋浴更衣 400(其中300平米采建議用地板輻射)85250地板輻射:353410010.5辦公等空調(diào)采暖房間180708012.614.4地下一夾層行政辦公區(qū)域83360705058.3全日餐廳26027525045.565地上部分酒店大堂服務臺區(qū)域 1285(其中1000平米建議采用地板輻射)100150地板輻射:35128.558835洗浴更衣區(qū) 1350(其中1000平米建議采用地板輻射)85200地板輻射:35114.7527035其他區(qū)域 26565901002390.852656.53合計521162992.2溫泉、洗浴和酒店生

6、活熱水負荷估算溫泉娛樂每日最大接待人數(shù)2500人，酒店客房供220間，客房按標準客房，2床/客房，冷水計算溫度4，熱水供水溫度按照53計算。 溫泉娛樂生活熱水計算接待人數(shù)2500人熱水定額80l/d總熱水量200 m3/天日耗熱量41032.6x103kj/d設計小時耗熱量1187.286kw小時變化系數(shù)2.5 酒店生活熱水計算房間數(shù)220床位數(shù)440熱水定額140l/（床.d）總熱水量 61.6m3/天日耗熱量12677.28x103kj/d設計小時耗熱量366.8kw小時變化系數(shù)2.5 2.3總冷熱負荷估算：空調(diào)總冷負荷5211kw空調(diào)采暖總熱負荷6299kw生活熱水總熱負荷1554 kw

7、總熱負荷合計7853kw 溫泉用水量：300 m3/d（溫泉井直接供給）3. 地熱井水利用分析3.1 地熱井水水量分析計算 生活熱水日耗熱量為：41032.6x103kj/d+12677.28x103kj/d=53709.88x103kj 本項目地熱水排放溫度取25，則滿足生活熱水熱量的地熱水量需388.72 m3/日，按390 m3/日考慮。 按照每口井可長期保證提供的熱水量1536 m3計算，每日溫泉用水300 m3，要滿足溫泉用水及生活熱水供熱，每日需要消耗的地熱水量至少需700 m3。每口井每日提供的地熱水量還有846 m3的富裕量可考慮供熱。地熱井水利用分配表溫泉用地熱水量（m3/日

8、）300生活熱水用地熱水量（m3/日）390供熱用地熱水量（m3/日）846合計（m3/日）15363.2 地熱井水供熱分析 地熱水其它部分如考慮供暖，其排放溫度至少需要32方能滿足供熱要求，用戶側(cè)空調(diào)水供回水溫度為45/30。 則每日地熱井提供的地熱水除了保證溫泉用水及生活用水外，其它地熱水直接利用換熱器換熱至32排放，則其全天可提供的熱量為： 4.187x846x1.0x（58-32）x1000=92097252kj 熱負荷：1065kw 如果工程考慮梯級利用，回收供生活熱水系統(tǒng)25尾水及供熱部分32尾水熱量，兩部分尾水混合后變?yōu)?0，共1236方。利用熱泵提取其中熱量后15排放，則地熱水

9、可提供用于空調(diào)供熱的熱量為： 4187x846x(58-32)+1236x4187x(30-15)（1+1/5.034)=185144768.4 kj 熱負荷：2143kw 水源熱泵機組溫度范圍 水源熱泵機組選型計算熱泵機組：1臺 制熱量：1145.7kw 制冷量：918.1kw 輸入功率：227.6kw水源熱泵機組夏季制冷工況計算直接利用與梯級利用地熱井水給酒店供熱分析 分項直接提取熱量梯級利用提取熱量 供熱能力（kw）10652143-12.8（100%設計負荷)可保證約96%酒店客房供熱，建筑面積約16385m2的客房供熱能夠得到保證可保證約100%酒店客房供熱，建筑面積約17002m2

10、的客房供熱能夠得到保證，能夠額外提供1038kw給溫泉娛樂供熱-4.6（75%設計負荷)可保證100%酒店客房供熱額外提供237 kw給溫泉娛樂供熱可保證100%酒店客房供熱額外提供1314kw給溫泉娛樂供熱3.6（50%設計負荷)可保證100%酒店客房供熱，能夠額外提供512.5 kw給溫泉娛樂供熱可供100%酒店客房供熱能夠額外提供1590 kw給溫泉娛樂供熱11.8（25%設計負荷)可保證100%酒店客房供熱，能夠額外提供818.75 kw給溫泉娛樂供熱能夠提供整個溫泉酒店的供熱 直接從地熱水中提取的熱量在采暖季最冷日，只能提供建筑面積約16385 m2的酒店空調(diào)供熱，其它部分包括溫泉娛

11、樂場所的供熱只能有其它熱源補充供熱，并且在非采暖季，直接從地熱水中提取的熱量也不能全部滿足酒店客房及溫泉娛樂場所的供熱，需輔助熱源進行補充； 地熱水中的熱量梯級利用后在采暖季最冷日，能夠滿足酒店全部的空調(diào)供熱，溫泉娛樂場所的供熱有其它熱源來提供。 為便于方案比較，根據(jù)中國建筑熱環(huán)境分析專用氣象數(shù)據(jù)集得到采暖期間不同室外日平均溫度區(qū)間的天數(shù)。 地熱梯級利用熱泵機組啟動情況表室外溫度區(qū)間-12.8t<-4.6-4.6t<3.63.6t<55t<8.98.9t<11.811.8t<14.514.5t<18天數(shù)21901733171748占比8.65%37.0

12、0%7.00%13.60%7.00%7.00%19.75%備注需要其它輔助熱源需要其它輔助熱源需要其它輔助熱源需要其它輔助熱源熱泵機組啟動輔助供熱熱泵機組啟動輔助供熱 地熱水直接提取熱量，熱泵機組不啟動 據(jù)計算，在非采暖季，室外溫度高于8.9時，地熱水梯級利用后提取的熱量完全滿足酒店客房及溫泉娛樂場所的供熱。當室外溫度低于8.9時，需要輔助熱源輔助供熱。當室外溫度高于14.5時，從地熱水中直接提取的熱量能夠滿足酒店供熱要求。4. 冷熱源方案4.1熱源方案 地熱井水除了考慮溫泉水外，其它部分考慮生活用水用熱及空調(diào)供熱，在采暖季和過渡季作為熱源。 4.1.1直接提取地熱水中熱量 從上面分析計算可知

13、，地熱水直接可提取的熱負荷1065kw，溫泉酒店所需空調(diào)熱負荷為6299kw，生活熱水負荷1554kw，其它輔助熱源提供熱量需6788kw。 方案一 地熱直接提取熱量+鍋爐 地熱的直接利用，給酒店提供空調(diào)熱量和加熱生活熱水。鍋爐主要用于生活熱水檢修補熱，溫泉酒店在地熱井水不能保證供熱要求時補熱用。1）主要熱源設備：鍋爐：3臺 額定熱功率：2.4mw 燃料量：302.6m3/ nm3.h 燃燒器功率：7.5kw2）熱源系統(tǒng)原理圖 3）方案特點 優(yōu)點：免費使用地熱提供的能量，提高了能源的利用率，經(jīng)濟節(jié)能，系統(tǒng)安全可靠，靈活度較高； 缺點：地熱水資源限制，鍋爐運行時間長。方案二 地熱直接提取熱量+市

14、政熱力+輔熱鍋爐 地熱水經(jīng)換熱后為酒店提供空調(diào)熱量和加熱生活用熱水，市政熱力供暖期為酒店提供供熱熱量；輔熱鍋爐主要用于生活熱水檢修補熱，供暖期前后地熱井水不能保證供熱要求時補熱用。1）主要冷熱源設備：輔熱鍋爐：2臺 額定熱功率：2.1mw，燃料量：226.95 m3/ nm3.h 燃燒器功率：7.5kw2）熱源系統(tǒng)原理圖3）方案特點優(yōu)點：免費使用地熱提供的能量，系統(tǒng)安全可靠，便于管理；缺點：消耗地熱水資源，系統(tǒng)復雜，不易靈活調(diào)控。4.1.2地熱梯級利用 從上面分析計算可知，地熱水梯級利用供熱最大能夠提供熱負荷2125kw，溫泉酒店所需熱負荷為6299kw，生活熱水負荷1554kw，其它輔助熱源

15、提供熱量需5728kw方案三 地熱梯級利用提取熱量+鍋爐 地熱水經(jīng)過梯級利用后為酒店提供空調(diào)熱量和加熱生活用熱水；鍋爐在地熱井水不能保證供熱要求時供熱用。1）主要熱源設備： 熱泵機組：1臺 制熱量：1145.7kw 制冷量：918.1kw 輸入功率：227.6kw鍋爐：3臺 額定熱功率：2.1mw，燃料量：226.95 m3/ nm3.h 燃燒器功率：7.5kw 2）熱源系統(tǒng)原理圖 3）方案特點 優(yōu)點：免費使用地熱提供的能量，提高了能源的利用率，經(jīng)濟節(jié)能，系統(tǒng)安全可靠，靈活度較高； 缺點：消耗地熱水資源，系統(tǒng)稍復雜。 方案四 地熱梯級利用提取熱量+市政熱力+輔熱鍋爐 地熱水經(jīng)梯級利用為酒店提供

16、空調(diào)熱量和加熱生活用熱水，市政熱力供暖期提供空調(diào)熱量；輔熱鍋爐主要用于生活熱水檢修補熱，供暖期前后地熱井水不能保證供熱要求時補熱用。 1）主要熱源設備：熱泵機組：1臺 制熱量：1145.7kw 制冷量：918.1kw 輸入功率：227.6kw輔熱鍋爐：2臺 額定熱功率：2.4mw，燃料量：302.6 m3/ nm3.h 燃燒器功率：7.5kw2）熱源系統(tǒng)原理圖3）方案特點優(yōu)點：免費使用地熱提供的能量，能源的利用率高，系統(tǒng)安全可靠，便于管理；缺點：消耗地熱水資源，系統(tǒng)較復雜。4.2冷源方案4.2.1常規(guī)電制冷電制冷機組與熱泵機組一起給系統(tǒng)提供冷量。1）主要冷源設備：離心式冷水機組：2臺 制冷量：

17、2110kw 輸入功率：394kw 冷卻塔：3臺2）冷源系統(tǒng)原理圖3）方案特點優(yōu)點：自建制冷站，供冷靈活可靠，便于管理。缺點：冷卻塔運行對周邊環(huán)境有一定的影響。4.2.2冰蓄冷在電價谷段，利用雙工況冷機給蓄冰槽制冰，其它時段，雙工況冷機與熱泵機組，蓄冰槽共同制冷。熱泵機組兼做基載主機。1)計算基礎數(shù)據(jù) 酒店逐時冷負荷系數(shù)k時間1:002:003:004:005:006:007:008:009:00k0.160.160.250.250.250.500.590.670.67時間10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00k0.750.840.901.0

18、01.000.920.840.840.74時間19:0020:0021:0022:0023:0024:00k0.740.500.500.330.160.16不同冷負荷區(qū)間對應的天數(shù)統(tǒng)計溫度區(qū)間28.625<t31.525.75<t28.82522.875<t<25.7520<t22.875天數(shù) 1天 7天 33天 54天占比 1.00 %7.35% 34.80%56.85%冷源提供的冷負荷100%q 75%q 50%q 25% q2)冷負荷日平衡分析 100%設計日負荷平衡表全日100%冰蓄冷電價總負荷基載主機蓄冷蓄冰放冷主機放冷kwrt0.4405834 0:0

19、0130 13045000.4405834 1:00130 13045000.4405834 2:00130 13045000.44051303 3:00204 20445000.44051303 4:00204 20445000.44051303 5:00204 20445000.44052606 6:00407 23045001370.76883074 7:00481 23002511.12193491 8:00546 146400 1.12193491 9:00546 14640001.12193908 10:00611 21140000.76884377 11:00685 230045

20、50.76884690 12:00733 2305030.76885211 13:00815 2305850.76885211 14:00815 2305850.76884794 15:00750 2305200.76884377 16:00685 2304550.76884377 17:00685 2304551.12193856 18:00603 20340001.12193856 19:00603 13646701.12192606 20:00407 040701.12192606 21:00407 040701.12191720 22:00269 026900.7688834 23:0

21、0130 13000130總計11181 4045 3150 3150 4076 蓄冰率： 28.17% 75%設計日負荷平衡表75%冰蓄冷電價總負荷基載主機蓄冷蓄冰放冷主機放冷kwrtrtrtrtrt0.4405834 0:0098 9845000.4405834 1:0098 9845000.4405834 2:0098 9845000.44051303 3:00153 15345000.44051303 4:00153 15345000.44051303 5:00153 15345000.44052606 6:00306 45003060.76883074 7:00361 003611.

22、12193491 8:00409 040901.12193491 9:00409 040901.12193908 10:00458 045800.76884377 11:00513 01563570.76884690 12:00550 005500.76885211 13:00611 006110.76885211 14:00611 006110.76884794 15:00562 005620.76884377 16:00513 005130.76884377 17:00513 005131.12193856 18:00452 045201.12193856 19:00452 045201.

23、12192606 20:00306 030601.12192606 21:00306 030601.12191720 22:00202 020200.7688834 23:0098 98000總計8385 850 3150 3150 4386 50%設計日負荷平衡表50%冰蓄冷電價總負荷基載主機蓄冷蓄冰放冷主機放冷kwrtrtrtrtrt0.4405834 0:0065 6545000.4405834 1:0065 6545000.4405834 2:0065 6545000.44051303 3:00102 10245000.44051303 4:00102 10245000.4405130

24、3 5:00102 10245000.44052606 6:00204 204450000.76883074 7:00240 2301001.12193491 8:00273 027301.12193491 9:00273 27301.12193908 10:00306 030600.76884377 11:00342 034200.76884690 12:00367 003670.76885211 13:00407 004070.76885211 14:00407 004070.76884794 15:00375 003750.76884377 16:00342 034200.7688437

25、7 17:00342 034201.12193856 18:00302 030201.12193856 19:00302 030201.12192606 20:00204 020401.12192606 21:00204 020401.12191720 22:00134 013400.7688834 23:0065 65000總計5590 1010 3150 3024 1556 25%設計日負荷平衡表25%冰蓄冷電價總負荷基載主機蓄冷蓄冰放冷主機放冷kwrtrtrtrtrt0.4405834 0:0033 3345000.4405834 1:0033 3345000.4405834 2:003

26、3 3345000.44051303 3:0051 5145000.44051303 4:0051 5145000.44051303 5:0051 5145000.44052606 6:00102 1020000.76883074 7:00120 12012001.12193491 8:00136 013601.12193491 9:00136 013601.12193908 10:00153 0153 0.76884377 11:00171 017100.76884690 12:00183 018300.76885211 13:00204 0204 0.76885211 14:00204 0

27、204 0.76884794 15:00187 018700.76884377 16:00171 017100.76884377 17:00171 017101.12193856 18:00151 015101.12193856 19:00151 015101.12192606 20:00102 010201.12192606 21:00102 010201.12191720 22:0067 06700.7688834 23:0033 1300330 總計2795 603 2700 2442 0 冷負荷（100%）平衡圖冷負荷（75%）平衡圖冷負荷（50%）平衡圖冷負荷（25%）平衡圖雙工況冷

28、水機組：2臺 空調(diào)制冷量：380冷噸，制冰制冷量：275冷噸 輸入功率：250kw乙二醇泵：3臺（兩用一備） 流量：250m3/h 揚程：28m 功率：37kw 融冰乙二醇泵：3臺（兩用一備） 流量：285m3/h 揚程：28m 功率：45kw 熱泵機組：1臺(地熱梯級用熱泵機組) 冷卻塔：3臺4）冷源系統(tǒng)原理圖5）方案特點優(yōu)點：充分利用峰谷電價優(yōu)勢，降低運行費用,增強系統(tǒng)除濕能力。缺點：建設成本高，運行管理復雜,增加系統(tǒng)除濕能力，蓄冷設備需占用一定建筑面積,變壓器容量減少約296kw。 4.3不同冷熱源方案主要設備初投資及運行費用4.3.1冷源方案主要設備初投資及運行費用主要設備初投資及運行

29、費比較項目常規(guī)電制冷冰蓄冷初投資（萬元）制冷機組400雙工況機組:180 單工況機組：120附設設備80冷卻塔 蓄冰裝置：150 (占地約220平米） 冷卻塔：80 換熱機組：100 乙二醇設備：20合計480650主要設備全年運行費合計（萬元）能源價格電：1.1219元/kw.h 谷：0.4405元/kw.h 0:007：00；峰：1.1219元/kw.h 8：0011:00 18:0023:00；平：0.7688元/kw.h 7:008:00,11:0018:00,23:0024:00能源形式 電電合計101454.3.2不同熱源方案初投資及運行費用比較 不同熱源方案初投資比較項目方案一方

30、案二方案三方案四地熱直接提取熱量+鍋爐地熱直接提取熱量+市政熱力+輔熱鍋爐地熱梯級利用提取熱量+鍋爐地熱梯級利用提取熱量 +市政熱力+輔熱鍋爐初投資(萬元)鍋爐120熱力接口費：255鍋爐：60鍋爐：90熱泵機組：55市政接口費：200鍋爐：80熱泵機組：55主要設備投資120315145335 不同熱源方案空調(diào)季主要設備運行費用比較 主要設備運行費用比較 項目方案一方案二方案三方案四地熱直接提取熱量+鍋爐地熱直接提取熱量+市政熱力+輔熱鍋爐地熱梯級利用提取熱量+鍋爐地熱梯級利用提取熱量+市政熱力+輔熱鍋爐能源價格電：1.2元/kw.h 天然氣：3.8元/nm3 地熱水提取成本：0.6元/m3

31、能源形式 電/天然氣/地熱水電/供熱網(wǎng)/地熱水電 /天然氣/地熱水電/供熱網(wǎng)/地熱水能源消耗量 8861881.2 nm3 329778m3市政供熱供熱面積：47067m2）152882.2 nm3329778 m3531778.4kw.h 424405.26 nm3 329778 m3531778.4kw.h市政面積：40950 m275139.3nm3 329778m3 主要設備全年運行費合計（萬元）344455 245409說明：1.夏季空調(diào)運行天數(shù)分別和95天計，每天運行24小時,運行負荷系數(shù)取0.55；   2.水泵等用電設備運行費用幾個方案都差不多，但是與機組耗

32、能相比，水泵等用電設備運行費用所占比例不大，此次比較主要比較冷熱源運行費用，表中為概算值。 3. 市政熱力運行費用 (市政平均價格按照晉中市使用價格：7.5元/m2月；以3米高度為界，層高在3米以下的，折標系數(shù)為1；層高在34米（含4米）的，折標系數(shù)為1.3；層高在45米（含5米）的，折標系數(shù)為1.5；層高在56米（含6米）的，折標系數(shù)為2；層高在6米以上的，折標系數(shù)為3；）. 4. 地熱水提取成本暫按0.6元/m3估算(流量80 m3/h，揚程121米潛水泵揚程為45kw），地熱水實際提取成本應根據(jù)專業(yè)公司設計報告確定）。4.4溴化鋰機組做為系統(tǒng)冷熱源的分析 溴化鋰吸收式直燃機組給酒店提供空

33、調(diào)熱量及生活熱水用熱；給酒店提供冷量。1）主要冷熱源設備：溴化鋰直燃機機組：2臺 制冷量：2600kw 制熱量：3228kw 衛(wèi)生熱水熱量：800kw 天然氣耗量：制冷：189m3/h，制熱：346 m3/h，配電量21.7kw， 溶液量：11.7t冷卻塔：2臺2）冷熱源系統(tǒng)原理圖3）方案特點 優(yōu)點：可同時制冷、供熱及供應生活熱水，一機多用，系統(tǒng)控制較靈活 缺點：機組運行時腐蝕較嚴重，容易結(jié)晶，冷量衰減較快，壽命較短，同時系統(tǒng)投資大，運行費用較高，值班管理較復雜等。4）主要設備初投資及運行成本項目溴化鋰機組初投資（萬元）制冷機組750附設設備100冷卻塔合計850主要設備全年運行費合計（萬元）

34、能源價格電：1.2元/kw.h 天然氣：3.8元/nm3 地熱水提取成本：0.6元/m3能源形式 電/天然氣能源消耗量71505kw.h1886522n m3合計688 夏季空調(diào)運行天數(shù)分別和95天計，每天運行24小時,運行負荷系數(shù)取0.55；5）結(jié)論，在本工程中應用溴化鋰機組，其建設成本及運行費用遠高于其他方案，本工程不建議使用。4.5.冷熱源方案分析4.5.1熱源方案分析 從上面比較可以看出，熱源方案一（地熱直接提取熱量+鍋爐）初投資最少（主要設備120萬元），方案三（地熱梯級利用提取熱量+鍋爐）運行成本最少（主要設備運行245萬元），遠低于其他方案運行成本。方案一和方案三初投資較低，供熱調(diào)