水源熱泵技術在酒店暖通工程的應用

過曉棟

嵊州賓館有限公司

1 工程概況

嵊州賓館是一家由市政府投資建設的四星級酒店，位于浙江省嵊州市剡湖街道北艇路218號，背靠艇湖山麓，西依森林公園，東臨剡溪。賓館占地61．8畝，原總建筑面積27 140m2，于1996年11月開業。因酒店發展的需要急需提升綜合接待能力，于2012年4月在賓館的西南方位開始動建改擴建工程（現冠名為“剡韻樓”），建筑面積18 448m2，于2014年9月建成營業?，F今賓館總建筑面積為45 588m2，營業規模為客房187間（套），餐飲包廂36個，宴會廳5個（其中包括1 600平方米的無柱大廳1個），會議室15個以及棋牌室22間，年營業收入接近1億元。

2 水源熱泵項目背景

2010年，嵊州市被國家住建部、財政部批準為“全國可再生能源建筑應用示范縣”。嵊州賓館改擴建工程被嵊州市列入可再生能源建筑應用示范項目之一，嵊州賓館管理層高度重視新能源和可再生能源在賓館中央空調系統中的應用。項目的實施既是貫徹執行市政府關于積極創建可再生能源建筑示范縣的具體措施，更是實現酒店中央空調系統運行節能環保、符合“金葉級綠色飯店”、增強賓館競爭力的需要。

3 水源質量分析

通過浙江省地礦勘察研究院對嵊州賓館擬取、回水地點的水文地質條件的勘探，本工程項目位于嵊州盆地剡溪河谷堆積階地，地質為第四紀上更新統蓮花組沖積圓礫層為砂礫石層，結構松散，透水性較好，空隙水的水量豐富，且水質較好，為HCO3-Ca型水，地下水的水位埋深約為5．7m，基本與剡溪河水水面齊平?？紫稘撍艽髿饨邓虻乇硭疂B入補給，地下徑流自南向北。本建設項目設直徑為5米的抽水井一座，采用沉井施工工藝，下挖0至5m為黏土層，5至7m為細砂層，挖至6．5m出水后用潛水泵降水，7至8m為流砂層，8至12m為砂卵石層，12m左右為基巖，此時最大抽水量可以達到160m3/小時。為保證設計取水量240m3/h的需求，在井底12m基巖處往下開鑿一口直徑3．8m、深度2．5m的井中井，分別向東剡溪方向采用機械鉆孔的方式，在東半圓區域（深度13．5m）共鉆成6孔直徑65mm、長度80m、仰角3～5°的輻射導水孔，取水半徑擴大至80m左右，增加來水量60m3/小時，達到最大抽水總量240m3/小時；設回灌井二座，分別位于取水井的西、北方向，直徑分別為1．2m和2．0m，與取水井之間相距100m，回灌井挖至8m砂卵石層，單井回灌量按當前抽水量的50%回灌設計，抽水井與回灌井比例為1∶2的開采方式（即一抽二回）。

根據抽水試驗，本工程項目抽水井保證出水量為240m3/h，水源熱泵機組運行需要的最大符合取水量為220m3/h。目的含水層在豐、平和枯水期的單井允許開采量約為7500m3/d，均小于天然補水量，可達到以豐補欠的作用。灌采比按100%設計，年取、回水量小于等于100萬m3。

酒店水源熱泵機組運行期間，通過對各季節抽水井水溫的測量得出：水溫最低點在每年的4月上旬，為17．1℃左右，隨著熱泵制冷運行期間，抽水溫度逐步提高；水溫最高點在每年的12月中旬，為22．7℃左右。隨著熱泵制熱運行期間，抽水溫度逐步降低，達到冬夏水溫調節的平衡。作為目的含水層的淺層低溫熱能的能源用水，水質較好，為低礦化淡水。從日常水源熱泵機組維護保養過程反映，除砂器、過濾器積砂少，冷凝器傳熱管積垢不明顯，符合水源熱泵主機高效、安全運行的工況條件。

由于水源熱泵系統工程采用“抽灌分離”的方式封閉循環用水，通過抽水井抽取地下水，經過熱泵系統能量交換后，經回灌系統100%回灌到地下含水層中，除水溫變化外，地下水與外界不發生物質的交換，整個過程既不消耗水資源，也不會污染環境，與配置冷卻塔的空調制冷方式相比較，解決了漂水、熱島效應和運行噪音等的幾大難題，最大限度地保護了水資源和環境。

4 水源熱泵機組的選型

本工程選用三臺麥克維爾單螺桿水源熱泵機組。

表1 麥克維爾單螺桿水源熱泵機組技術參數

5 系統運行說明

夏季制冷期間，優先運行1#主機，既滿足營業區域的空調制冷，又能提供每天150t生活熱水（水溫45℃）的需求；當出現空調負荷高峰期間，并聯開啟3#主機運行；部分負荷運行時，停用1#、3#主機，開啟2#主機進行制冷和熱回收。

表2 單螺桿水源熱泵機組系統運行費用

冬季制熱期間，優先運行3#主機，滿足營業區域的空調制熱；當出現空調負荷高峰期間，并聯開啟1#主機運行；部分負荷運行時，停用1#、3#主機，開啟2#主機進行制熱。

過渡季節及冬季生活熱水，開啟2#主機專門用來制取生活熱水。

6 運行費用測算

從表2的數據顯示，酒店自2015年1月剡韻樓正式營業并投用水源熱泵三聯供設備系統以來，與2013年酒店使用水冷螺桿制冷機+蒸汽換熱器采暖的方式相比較，營業面積擴大18 848㎡，年營業收入增長20%，而全酒店的冷暖空調運行費用只增加10 000元，此外2015年全年的生活熱水回收量累計達到46 948t，相比用蒸汽換熱的方式制取同量同溫的熱水折算蒸汽用量為2 347t，折合蒸汽費用為469 000元。

酒店通過應用水源熱泵設備，雖然在初期的投資成本上增加35%左右，但整個系統運行穩定，不受外界氣候條件的影響；不使用冷卻塔，沒有噪音，對周圍環境無污染排放；一機三用：夏季制冷、冬季采暖以及全年提供生活熱水；機組使用壽命可達到20年以上，經濟耐用，維護成本低，綜合節能效果顯著。

綜上所述，嵊州賓館應用水源熱泵設備后，綜合運行費用降低45%左右，成為嵊州市可再生能源建筑創建工作中的示范項目，對酒店行業節能減排起到了有效的示范作用。

徐匯區舉辦公共機構節能工作聯席會議

日前，徐匯區舉辦公共機構節能工作聯席會議，會議要求：（1）明確職責壓實責任。牢固樹立十九大提出的綠色發展理念，落實國家新的工作要求，強化聯席會議平臺作用，各主管部門加強組織領導，夯實責任體系，切實發揮指導、協調和推進本系統節能管理的作用。（2）緊盯目標狠抓落實。按照全年工作安排，強化目標指標管理，細化分解工作任務，夯實能耗數據統計、宣傳培訓等基礎工作，著眼長遠，科學制定中長期目標，合理安排節能專項資金，確保年度目標任務完成。（3）創新方式規范管理。聚焦新能源技術推廣，充分運用新理念新技術提升節能管理水平，同時規范推進節能工作，系統梳理完善節能管理制度，扎實推進區域公共機構節能管理工作。

（徐匯區）

上海市能效中心調研黃浦區節能工作

日前，上海市能效中心赴黃浦區調研節能工作，與黃浦區發改委就推進樓宇能效提升、樓宇能效檢測、節能宣傳與培訓、固定資產投資項目節能審查等工作進行了深入交流。調研中，市能效中心表示該區在重點樓宇節能精細化管理、能耗在線監測平臺使用等方面取得了明顯成效。下一步將在樓宇能效提升、固定資產投資項目節能審查、節能宣傳等方面加強合作交流。

（黃浦區發改委）