昆山諾富特酒店熱水設計系統應用研究

陶瑩

【摘要】本文介紹了昆山諾富特酒店熱水系統的設計過程，分析了熱水分區的原因，比較了傳統鍋爐與真空熱水機組在投資、性能和運行方面的優劣勢，闡述了流量平衡閥及分集水器在熱水系統循環中起的作用，針對酒管公司要求的熱水消毒提出了設計方案。研究成果可為相關應用與研究提供參考。

【關鍵詞】酒店;熱水設計系統;昆山諾富特酒店

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.14.050

1、昆山公元壹號名邸B地塊工程概況

昆山公元壹號名邸B地塊地處江蘇省昆山市開發區，北鄰千島湖路，南接景王路，東依太湖路，西靠洞庭湖路?？傆玫孛娣e為173514.29m，總建筑面積為542413.495m。地塊分四期設計建設，前三期為25棟高層住宅（分別為11層、15層、19層、21層、22層、23層、33層、34層）、配套商業（3層、4層）、養老用房（2層）及地下車庫。四期為諾富特酒店及配套商業。酒店高度為72.34m，地上18層，地下一層，建筑面積約18319.47m的一類高層建筑，房間219間。地下一層為設備用房、餐廳廚房粗加工、酒店辦公等;一層為酒店大堂及配套小商業;二層、三層為餐廳、廚房及辦公;四層為設備層;五～十八層為酒店客房。

2、設計概述

酒店給排水設計包括給水、熱水、冷卻循環水、消火栓、自動噴淋、水噴霧滅火、七氟丙烷氣體滅火、排水、雨水、冷凝水及建筑滅火器等系統。

酒店給水采用市政水→生活水箱→各區變頻加壓生活泵→紫外線消毒器→各區用水點的供水方式。酒店設兩套恒壓變頻生活泵組，其中地下一層至十一層（低區）、十二層至十八層（高區）各設置一套供水泵組，其中地下一層至4層用水點由減壓閥減壓后供給。保證各區給水系統最低用水器具的靜水壓力不超過0.45MPa。

酒店熱水采用閉式強制循環全日制集中供應系統，熱水系統的分區情況與冷水系統一致。分為高、低兩區，各分區均由對應的冷水分區系統供水。在冷水計算溫度為5℃、供水溫度為60℃的條件下，高區熱水系統耗熱量為1177143kJ/h;低區耗熱量為1868818.04kJ/h。高區熱水系統采用太陽能集熱系統進行預加熱，設置于地下室鍋爐房的真空熱水機組為系統主熱源，機組提供系統60℃生活熱水。低區采用設置于地下室鍋爐房的真空熱水機組提供60℃熱水。

3、昆山諾富特酒店熱水設計系統設計

3.1熱水的分區

酒店熱水分區與冷水一致，地下一層至十一層為低區，十二層至十八層為高區，高區除17層層高為3.8m外，其余均為3.6m。酒店管理公司（以下簡稱酒管公司）要求最不利點流出水頭不小于15m，高區靜水壓為15+3.6x6+3.8=40.4m，滿足規范當設有集中熱水系統時，分區靜水壓力不宜大于0.55MPa的要求。在對于熱水出水時間要求并不高的建筑設計中，在各分區內的低層部分應設減壓設施，以保證各用水點處的供水壓力不會大于0.2MPa，但因酒管公司要求客房和公共區域衛生間熱水出水時間不得超過5秒，熱水系統需做支管循環，則無法在干管設置支管減壓閥，經溝通協調在支管冷、熱水壓力大于0.2MPa時采用角閥調節壓力。

低區分為低I區和低II區，五至十一層為低I區，地下一層至三層通過設置可調式減壓閥為低II區，由于地下一層至三層用水點比較分散，低I區與低II區管線長度相差較大，在換熱機房熱水進出水管分別設置有分、集水器，保證平衡水量。低I區的客房熱水回水立管與高區的客房熱水回水立管及末端均設置流量平衡閥，實現管道布置的同程性，并能對各立管進行流量控制，以保證整個熱水系統的全循環運行[1]。

3.2 熱源的選擇

根據《江蘇省綠色建筑設計標準》有熱水供應需求的賓館應采用太陽能熱水供應系統。結合本樓屋頂可用面積偏小，不足以供應整棟樓熱量，太陽能集熱系統僅作為高區熱水系統預熱。本項目屋頂僅能布置15塊平板式太陽能集熱器，強制循環間接加熱。每塊集熱器2500mmx1000mmx80mm，每塊集熱器有效面積2.23m，合計33.45m。年平均日太陽輻射量：12497（kJ/m·d），太陽能保證率30%，集熱器安裝傾角30，熱水設計溫度：60 C。太陽能供熱循環泵（作為熱媒水）由太陽能板出水管溫度計溫度與容積式預熱交換器出水溫度之溫度差控制啟停，溫度差大于5℃（可適當調整）開啟循環泵，小于4℃時（可調整）停止循環泵。太陽能預熱水管接入地下換熱機房高區承壓熱水罐補水管。

高低區主熱源均選用真空熱水機組，機組是利用水在低壓下低溫沸騰產生蒸汽，通過汽水凝結換熱方式將熱量輸出的原理工作，機組內部密閉腔通過真空抽氣后形成一個真空腔，燃燒使熱媒水在真空腔中沸騰汽化產生負壓水蒸汽，蒸汽在換熱器管外凝結，將管內冷水加熱升溫后供至熱水罐，水蒸汽凝結后形成水滴流回熱媒水重新被加熱汽化，完成整個循環。相較于傳統鍋爐真空熱水機組的優勢見表1、表2、表3：

經計算，高區熱水系統供熱量為1002800.95kJ/h（279kW）;低區供熱量為1592025kJ/h（442kW），總供熱量為725kW。選用真空熱水機組YHZRQ60-WW制熱量700kW;YHZRQ90-NWW制熱量1050kW。其中機組YHZRQ60-WW滿足熱水負荷的90%，機組YHZRQ90-NWW與暖通共用設備，滿足負荷的60%。

綜合上述分析比較，可以得出以下幾點結論：

1）在項目初期投資比較中，考慮設備的投入及系統安裝、機房場地占用等因素。選用真空熱水鍋爐系統是節省的;

2）在系統設備運行過程中，考慮運行的費用、人員的配置、維護保養的費用等因素。選用真空熱水鍋爐系統是節省的;

3）在設備使用周期性方面，真空熱水鍋爐使用壽命長、始終保持高熱效率。而其它鍋爐內部一旦結垢，熱效率降低，運行費用持續加大，并影響鍋爐使用壽命。故選用真空熱水鍋爐系統是節省的[2]。

3.3 蓄熱容積的計算

各區真空熱水機組制熱后采用承壓立式熱水罐儲熱，以保持系統為閉式系統。根據規范要求，燃氣熱水機組所配貯熱水罐的貯熱量，宜根據熱媒供應情況，按導流型容積式水加熱器或半容積式水加熱器確定。導流型容積式水加熱器的貯熱量需≥30min設計小時耗熱量，半容積式水加熱器的貯熱量需≥15min設計小時耗熱量，結合以上兩種要求本項目貯熱量取30min設計小時耗熱量。高區設計小時耗熱量為4546L/h，熱水罐的有效容積不小于2700L，實際取值2m，2臺。低區設計小時耗熱量為7246L/h，熱水罐的有效容積不小于4200L，實際取值2.5m³，2臺。

根據酒管公司要求，每間客房衛生熱水日消耗量為50℃左右180L（酒管公司標準低于規范要求），250間客房的酒店廚房熱水日消耗量為3000L，真空熱水機組與貯熱罐須能在1.5小時內生產每日需水量的50%。高區客房數98間，高區熱水日消耗量為14.7m，機組1.5小時內生產熱水10.9m，貯熱罐存水4m，共儲存14.9m滿足酒管公司要求。低區客房數121間，廚房熱水3000L，低區熱水日消耗量為21.15m3，機組1.5小時內生產熱水17.27m，貯熱罐存水5m，共儲存22.27m滿足酒管公司要求。

3.4 熱水系統的控制及消毒

高區、低I區及低II區分別設置2臺熱水循環泵，循環泵由溫控開關控制，回水溫度低于50℃時啟動，高于55℃時停泵。低II區熱水循環泵揚程需將低II區壓力增加至與低I區相近后接至集水器。各分區熱水承壓儲水罐至熱水機組間分別設置2臺熱水循環泵，循環泵由溫控開關控制，回水溫度低于55℃時啟動，溫度高于62℃時停泵。

生活熱水生產系統的設計、安裝及操作應確保不會產生嗜肺性軍團菌。為防止嗜肺性軍團菌的產生，采用加熱殺菌法進行生活熱水生產。在各區熱水罐出水管上增加帶溫度計的電動混水閥，可在特殊情況時的夜間，將熱水罐出水溫度升至75℃，以便通過熱沖擊對管道進行消毒。在每間客房內熱水用水點水管連接中，設有自動混水閥，可防止燙傷。

4、結論與建議

（1）酒店熱水采用太陽能熱水系統時，受天氣影響較大，宜作為預熱系統。

（2）采用真空熱水機組制熱時，貯熱罐貯熱量宜按30分鐘設計小時耗熱量計算。

（3）采用熱沖擊殺菌法消毒時需增加防燙傷措施。

（4）酒店公區及候場區與客房區為同一個熱水分區時，需設置流量平衡閥及分集水器，以到達各回路供回水量分配均衡。

參考文獻：

[1]住房和城鄉建設部.GB50015-2019，建筑給水排水設計標準[S].2019.

[2]陳新宇，仇偉.華僑城蘇河灣商辦綜合樓熱水系統設計特點[J].給水排水，2020，1（46）：87-90.