經濟型酒店熱水供應方式選擇分析

吳斌

提要：本文通過對經濟型酒店熱水供應方式中：太陽能系統、熱水直供系統、即熱式電熱水器等，運行優劣的比較分析，幫助我們對經濟型酒店熱水供應方式的選擇

關鍵詞：經濟型酒店、熱水供應、方式選擇

中圖分類號： TU822 文獻標識碼： A

本文以蘇州某經濟型酒店熱水供應設計為案例，本著因地制宜的原則，依據該建筑現有條件，在滿足各項規范前提下節能的原則，根據現狀可利用的能源及甲方意向性做到水路設計、控制設計、設備設計盡可能合理，節能。通過對太陽能系統、熱水直供系統、即時電熱器等熱水供應方式的比較分析，來幫助我們對經濟型酒店熱水供應方式的選擇的參考。

酒店情況：酒店共有客房186間，每間按2人計，共計用水人數372人，供應時間24小時，水源為市政自來水。

一、太陽能熱水系統

規范要求，根據《江蘇省公共建筑節能設計標準》DGJ32J_96—2010第6.3.2條：新建、改建、擴建的賓館、酒店、商住樓等有熱水需求的公共建筑，應設太陽能熱水系統，并符合下列要求：太陽能熱水系統宜采用集中式太陽能供應系統；特殊情況下可采用分散式太陽能供應系統；太陽能熱水系統設計應按《建筑太陽能熱水系統設計、安裝與驗收規范》DGJ32/J08中的有關規定執行；太陽能利用設施應與建筑進行一體化設計。

（一）、根據蘇州氣象條件確定采用以下設計參數設計：

①年平均溫度：平均氣溫16.3℃。

②最熱月平均溫度：28.3℃；取峰值36℃。

③最冷月平均溫度：7.2℃；取峰值5℃。

④自來水年平均水溫：19℃；

⑤自來水最高水溫：26℃；

⑥自來水最低水溫：5℃；

⑦熱水溫度：45℃。

按照日用水量30噸配置太陽能集熱器，太陽能熱水系統模式采用集中集熱方式，太陽能集熱器設置于平屋頂上，太陽能集熱水箱及控制系統設置于樓頂機房內。

熱水設計使用溫度為50℃，冷水溫度15℃，水源為市政自來水，輔助熱源為空氣能或電加熱。

（二）、熱水供水原理

為滿足熱水供應舒適性、穩定性的要求，熱水系統向房間供熱水時采用溫控增壓供水方式。采用溫度控制方式將進行末端管網回水。如當熱水管道中水溫低于38℃時，回水運行自動開啟，開始管網回水；當熱水管道中水溫高于45℃時，回水運行停止，管網回水結束。這樣既可以滿足熱水供應舒適性的需求，又可節省運行費用，減少水泵運行時間。

（三）、集熱面積的計算：

(a).直接系統的集熱面積公式：

Ac—直接系統集熱器采光面積，m2

Qw—用水量30000Kg，

Cw—水的定壓比熱容4.187 (KJ/kg·℃)

tend—儲水箱內水的終止溫度，取50℃

ti— 水的初始溫度，取15℃

f— 太陽能保證率，取50%

Jr—集熱器受熱面上春分時節日輻照量，取12497KJ/m2ηcd— 集熱器全日集熱效率（一般在40-50%之間），取45%ηL— 管道及儲水箱熱損失率（一般在20-30%之間），取20%

計算：Ac = Qw Cw(tend－ ti) f÷ (Jrηcd(1－ηL))

Ac＝30000Kg×4.187Kj/kg·℃×（50℃-15℃）×50%÷（12497Kj×47%×（1－20%））＝2198175Kj÷4698Kj≈467m2。

(b).間接系統的集熱面積：

由于間接系統的換熱效率決定換熱器的類型、材質和效率等等因素，一般通過板式換熱器換熱后，效率在90-95%左右，按7%補償集熱器面積：467m2×1.07=500m2，選用平板集熱器1000*2000*80mm，每塊集熱面積2平方米，共需500÷2=250組。平板集熱器有效采光面積大，可封閉承壓運行，可靠性強，洗浴熱水溫度范圍內熱效率高，夏季不怕暴曬等優點。

二、熱水直供系統

（一）系統特點：

熱水直供系統，模塊化組合，更節能。根據酒店客房數量，熱水設備可進行多臺并聯安裝，無需配置熱水水箱，因此避免熱水箱等附加設備的系統散熱；設備可多臺并聯供水，模塊化組合，互為備用；可依據季節變化及客房入住率，精確匹配實際需求熱負荷，從而節省運行費用。

（二）熱負荷計算根據《建筑給水排水設計規范》GB50015-2003，第5.3.1.2：全日供應熱水的住宅、別墅、招待所、培訓中心、賓館的客房（不含員工）等建筑的集中熱水供應系統的設計小時耗熱量應按下式計算：

式中：Qh——設計小時耗熱量（W）；

m——用水計算單位數（人數或床位數）；

qr——熱水用水定額（L/人·d或L/b·d）；

C——水的比熱，c=4187（J/Kg·℃）；

tr——熱水溫度，tr=50℃；

tL——冷水計算溫度，tL=15℃；

ρ——熱水密度（kg/L）；

Kh——小時變化系數,取4.97；

T——每日使用時間，T=24h；

根據酒店參數計算，小時耗熱量為：

（三）、選型計算

根據酒店實際熱水需求及設備房建造要求，選用 A.O.史密斯燃氣容積式熱水爐BTR-338系列，額定輸入功率為99KW，熱效率為88%。

則該酒店熱水系統需配置的熱水爐臺數：376÷99÷88%=5臺

三、即熱式電熱水器

（一）系統特點：

每個客房衛生間設一即時電熱器，當冷水通過熱水器后，就可加熱成熱水使用。

可以根據酒店情況靈活安裝，管道少，但增加供電費用，幾乎不需要維護，客房內能夠方便地控制和調節溫度。

（二）選型

選擇每臺15KW的功率，共計186臺。

四、各系統比較表

比較項目 太陽能系統 熱水直供系統 即熱式電熱水器

初次設備投資 109萬元（未含電纜費） 80萬元（未含電纜費） 103萬元（未含電纜費）

年運行費 33萬元 52萬元 64萬元（看入住率）

是否節能 節能 一般 一般

使用年限 沒有明確規定，一般8-10年 沒有明確規定，一般8-10年 沒有明確規定，一般8-10年

機組和機房安排 屋面、設備房 屋面 各客房衛生間

安全性能 安全 安全 電熱管易老化，有漏電隱患

保養及維護 管網施工質量好的話，易維護否則很麻煩 管網施工質量好的話，易維護否則很麻煩 維護簡單，但單機質量需很好

熱水運行狀況 水溫，流量穩定，舒適 水溫，流量穩定，舒適 水溫不穩

其它問題 規范支持太陽能 總用電量很大，增加供配電設計

五、結論

在條件允許的應優先選用太陽能系統，這樣驗收風險，并且初期投入高出的程度有限，后期運營中足以彌補。但是太陽能系統對施工場地的要求較高，需要屋面及設備房，適合新建項目。

如果場地條件不允許的后期改造項目、或者經營期限不確定不愿意前期投入過多的酒店，可以根據自身情況，選擇后二種方案之一。

參考文獻：

1、《建筑給水排水設計規范》GB50015－2003

2、《建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范》GB50242－2002

3、《江蘇省公共建筑節能設計標準》DGJ32J_96—2010