三亚某商业酒店综合体的冷热源对比方案

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摘要：近年来，国内冰蓄冷空调项目得到迅速发展，随着许多冰蓄冷空调工程项目投入使用，对改善和缓解电力供需矛盾，平抑电网峰谷差起到了积极的作用，取得了很好的经济效益和社会效益；同时水源热泵的广泛使用，不仅存在巨大的节能优势，对减少CO2排放，减轻温室效应，也有显著作用。本文介绍了三亚某商业酒店项目的冷热源解决方案，指出发展及应用冰蓄冷、热泵系统对当下以节能，环保为理念的能源节约及环境保护中的优势作用。

关键词：冰蓄冷，峰谷电价，水源热泵，节能，温室效应

1项目概况：

1.1 三亚某商业酒店综合体项目总规划用地面积约26.5万m2 ，总建筑面积70多万 m2，地上建筑面积50.48万 m2，地下建筑面积 20.33万m2（含人防1.28万m2），共有1～8#楼。地上部分均为酒店客房及配套功能，地下为机动车及非机动车车库以及酒店配套功能房间，室外设置完善的环境景观及配套系统。本酒店定位为五星级高档酒店。

该项目从建筑体量上堪称酒店中的航母，能源消耗不容小觑，项目除执行了对于节能方面的技术措施外，也积极响应国家对能源价格的峰谷政策和适应节能环保的要求，经经济对比分析，最终采用了冰蓄冷空调为项目提供夏季制冷冷源和水源热泵为项目提供冬季热源。

1.2 项目功能：

1#会展中心、商业中心、影院，2#会展酒店，3#艺术展示办公中心，4#地标酒店

5#地标酒店，6～8#家庭酒店

1.3 能源站机房设置：

该项目分三期建设，6～8#为一期，4、5#楼为二期，1～3#楼为三期。考虑到项目中各单体的功能及能源输送消耗因素，最终确定设三个冰蓄冷能源站，分别设在上述三期的地下室。

本文以1～3#楼的1#制冷站为例，着重对冰蓄冷空调及常规空调系统在初投资及运行费用上做了详尽对比，打消了业主对于冰蓄冷空调初投资增大的疑虑，使项目得以顺利实施。

2 冷源方案简介

2.1机房位置：在2#楼地下室设集中制冷机房，负担1～3#楼；

2.2经过负荷分析：

最大负荷为6402RT，最小负荷为564RT

夜间（23：00―7：00）的最大负荷为980RT.

2.3冰蓄冷空调系统特点：

冰蓄冷空调是利用夜间低谷电力制冰存在蓄冰装置中，白天融冰将储存的冷量释放出来，减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装置容量，优点如下：

2.3.1利用蓄能技术移峰填谷，平衡电网负荷，提高电厂发电设备利用率，降低电厂、电网的运行成本，节约电厂、电网的基础建设投入。

2.3.2利用峰谷电价差，大大减少空调年运行费用，根据电价政策，节省电费。

2.3.3减少冷水机组容量，降低制冷主机一次性投资，降低总用电负荷，减少配电容量与配电设施费。

2.3.4 使用灵活，过渡季节、夜间等使用空调可由融冰冷量提供，无需开启主机或减少主机开启台数，节能效果明显，大大降低运行费用。

2.3.5 具有应急功能，提高空调系统可靠性。断电时利用一般功率发电机仍可保持室内空调运行。

2.3.6制冷温度低而稳定，空调效果好，提高项目的舒适性和品位。

2.4 常规电制冷冷水机组特点：

2.4.1 系统相对简单，机房占地面积小，仅为冰蓄冷的一半。

2.4.2冷水机组的数量与容量较大，相应的其他设备的数量及容量也增加，加大了维护、维修工作量。

2.4.3 总用电负荷大，增加了变压器配电容量与配电设施费。

2.4.4所使用电量均为高峰电，因此增大了电网的不均衡性。

2.4.5 耗电设备容量大，同时不享受峰谷电价政策，导致设备运行费用较大。

2.4.6 运行方式不灵活，在过渡季节、夜间需要开启主机，浪费了机组配置能力，增加运行费用，主机的频繁开启也影响了机组的寿命。

2.5 经济分析：

冰蓄冷系统造价约增加435.3万元。 运行费每年可节约337.7万元。回收年限：1.3年。

机房总站地1200平方米。

2.6系统流程

冷站的冰蓄冷流程采用主机上游的串联循环回路方式，系统可按4种工作模式运行，（1）主机独立供冷 （2）主机单独制冰 （3）主机与融冰释冷联合运行 （4）融冰释冷联合运行。白天供冷时，12℃一次水回水进入制冷状态的蒸发器（基载），任一台或多台，温度降至7℃，或者进入蓄冰槽融冰释冷，供7℃空调冷冻水。夜间谷电时间段，双工况压缩机制冰，基载压缩机工作，提供夜间空调负荷冷水。

3 冰蓄冷系统与常规空调系统初投资

6 热源的对比状况结论

在制冷季，水源热泵的使用在制取生活热水的同时也制取了空调冷水供建筑使用，从而使其它制冷系统可以少制冷、少耗电，为保证空调系统的安全，没有减少制冷系统的总装机容量。从制冷角度看，生活热水是空调冷水的副产品，可视为“免费”获得，因为常规制冷机组是将这部分热量通过冷却塔释放到大气中去了，而水源热泵将这部分热量回收回来用于制取生活热水。因此，在实际计算中不将水源热泵制取的热水算作100%免费，但至少其在机组运行费用中所占的比例很小，约为燃气锅炉方案的40%。

7 结论：

综上可以看出，蓄冰系统比常规电制冷系统虽然投资增加了将近435.3万元，但每年的运行费用节省337.7万元（包括基本电价节省），系统的投资回收期不到2年，本项目适合采用冰蓄冷系统，随着近年来国内外能源供求关系的日益紧张，国家加大了对节能蓄能事业的支持力度，峰谷电价差会进一步拉大，所以采用蓄能空调的经济性会越来越明显；同时采用水源热泵供热，即最大限度的节省燃气锅炉的运行费用，也减少了碳排放，取得的社会和经济效益是很明显的。

参考文献：

【1】 陆耀庆《实用供热空调设计手册》 第二版.2007

【2】 吴喜平 《蓄冷技术和蓄热电锅炉在空调中的应用》 2000

【3】 严德隆，张维君 《空调蓄冷应用技术》 1997

【4】 彦启森，石文星，田长青 《空气调节用制冷技术》，2004