酒店熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)踐分析

王彩艷

【摘要】本文簡(jiǎn)略介紹了本課題所研究的案例以及熱水系統(tǒng)，并從熱水系統(tǒng)的優(yōu)化選擇、相關(guān)計(jì)算以及節(jié)能節(jié)水設(shè)計(jì)幾方面著手，對(duì)酒店熱水系統(tǒng)實(shí)踐設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)分析，旨在為相關(guān)設(shè)計(jì)人員提供參考，進(jìn)而幫助設(shè)計(jì)人員更好地開(kāi)展酒店熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作，在滿足基本熱水供應(yīng)需求的基礎(chǔ)上充分適應(yīng)當(dāng)下可持續(xù)發(fā)展的相關(guān)要求。

【關(guān)鍵詞】高層酒店;熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì);節(jié)能設(shè)計(jì)? ? ? ? ? 【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.34.037

1、案例分析及熱水系統(tǒng)介紹

1.1案例分析

本文所闡述的案例屬于高層酒店，其坐落在我國(guó)南部地區(qū)，其建筑總面積為93320m2，地上和地下建筑面積分別為80560m2以及12760m2。地上部分的構(gòu)成包括裙房、A樓、B樓。其中裙房部分主要包括多功能廳、泳池、餐飲以及廚房等。A樓的地上高度是126.6米，該酒店14F屬于避難層，在避難層中進(jìn)行了相應(yīng)的熱水機(jī)房以及水泵房的設(shè)置，而B(niǎo)樓的地上高度為87.75米，是一種高層酒店式公寓。其地下室包含兩層，其中地下一層由酒店配套廚房以及鍋爐房和配電房等設(shè)備用房所構(gòu)成，地下二層中則包含著汽車庫(kù)、水泵房以及熱水機(jī)房等等。本工程早在2020年7月便已經(jīng)完成建設(shè)，本文主要是針對(duì)該高層酒店熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

1.2熱水系統(tǒng)

筆者研究的案例為高層酒店，但對(duì)于高層酒店來(lái)說(shuō)，其熱水系統(tǒng)所具有的供應(yīng)范圍相對(duì)于常規(guī)的酒店來(lái)說(shuō)存在一定的差異性，具體包括兩種類型，分別是集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)以及局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)。局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)所采用的是小型加熱器對(duì)水進(jìn)行就地加熱，所以其所具有的供水范圍呈現(xiàn)出相對(duì)有限的特點(diǎn)，基本上是在廚房以及洗衣間等用水點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)用。從實(shí)際情況來(lái)看，局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)所較常應(yīng)用的區(qū)域均有著相對(duì)較少的用水量以及用水點(diǎn)分散的特點(diǎn)。這種供水系統(tǒng)中所涉及到的輸水管道有著比較小的輸水管道，并且還涉及到更小的熱損失，并不會(huì)對(duì)加熱系統(tǒng)有更加嚴(yán)格的要求，在后續(xù)對(duì)其所開(kāi)展的維修管理工作中也更為方便。但其在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中也呈現(xiàn)出一定的局限性，具體包括設(shè)備有著過(guò)低的加熱效率以及在制熱水方面所投入的成本過(guò)高等等。集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的應(yīng)用主要是在加熱間或者熱交換過(guò)程中對(duì)水進(jìn)行集中加熱的，接下來(lái)再利用熱水系統(tǒng)輸送管道網(wǎng)將熱水向各個(gè)用水點(diǎn)進(jìn)行輸送[1]。

從其應(yīng)用的具體情況來(lái)看，集中供熱系統(tǒng)整體有著更高的加熱效率，與此同時(shí)，其在加熱水的過(guò)程中并不會(huì)產(chǎn)生過(guò)高的成本投入，并且在酒店的其他區(qū)域也不用再對(duì)加熱器展開(kāi)重新的配置工作，但其在應(yīng)用的過(guò)程中也面臨著一定的局限性，例如需要在設(shè)備方面產(chǎn)生過(guò)大的投資、系統(tǒng)本身具有較高的復(fù)雜性，對(duì)于技術(shù)人員專業(yè)能力和專業(yè)素質(zhì)要求高等等。

2、酒店熱水系統(tǒng)實(shí)踐設(shè)計(jì)分析

2.1熱水系統(tǒng)選擇

與常規(guī)的酒店相比，高層酒店面臨著更為嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)，為了能夠保障其整體的高效運(yùn)行，其對(duì)于熱水供應(yīng)也有了更高的要求，需要確保有更為良好的水壓以及穩(wěn)定性等?；诖耍粝敫玫嘏c高層酒店熱水供應(yīng)的實(shí)際需求相符合，相關(guān)工作人員需要綜合考慮各方面影響因素，從實(shí)際情況出發(fā)對(duì)與酒店實(shí)際情況相適應(yīng)的熱水供應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理的選擇。

對(duì)于熱水供應(yīng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其構(gòu)成主要包括兩部分，分別為熱水供應(yīng)系統(tǒng)以及熱媒系統(tǒng)，從性質(zhì)層面出發(fā)可以進(jìn)一步對(duì)熱媒系統(tǒng)的類型進(jìn)行劃分，具體包括太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)、熱泵熱水系統(tǒng)、燃油燃?xì)忮仩t系統(tǒng)以及電加熱系統(tǒng)等等。在上述熱媒系統(tǒng)中，電加熱系統(tǒng)以及燃油燃?xì)忮仩t系統(tǒng)都是我國(guó)較常應(yīng)用的供熱系統(tǒng)，在實(shí)踐應(yīng)用的過(guò)程中有著更好的供熱效果，但其本身涉及到更大的能耗，難以同當(dāng)前時(shí)代背景下社會(huì)發(fā)展中提質(zhì)增效的要求相符合，所以當(dāng)前我國(guó)絕大多數(shù)的酒店都采用了熱水鍋爐系統(tǒng)。而熱泵熱水系統(tǒng)以及太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)作為綠色供熱系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候能夠滿足可持續(xù)發(fā)展理念的要求，有助于其節(jié)能效果的進(jìn)一步的提升，但因?yàn)槠涔嵯鄬?duì)不穩(wěn)定，所以大多是在酒店局部供熱系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用[2]。

從工作原理的角度來(lái)看可以將熱水供應(yīng)系統(tǒng)劃分成為變頻供水系統(tǒng)和重力供水系統(tǒng)兩種類型，本文所闡述的酒店有著較高的星級(jí)，在其熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面采用了水箱重力供水系統(tǒng)，水箱重力供水系統(tǒng)能夠利用水泵把水提高至最高的水箱當(dāng)中，接下來(lái)在通過(guò)重力的作用，在輸水管網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)有效配水。水箱重力供水系統(tǒng)的應(yīng)用所產(chǎn)生的供水壓力本身有著更加良好的穩(wěn)定性，可以在極大程度上提升供水的安全性，但結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行分析，其應(yīng)用還面臨著部分不利因素。

2.2相關(guān)計(jì)算

2.2.1熱水量

本酒店的健身房、餐廳和宴會(huì)廳、酒吧、水療中心、酒店客房以及員工餐廳所使用的熱水都是依靠屋頂?shù)臒峤粨Q站進(jìn)行集中供應(yīng)，在這一熱交換站中主要使用的熱水鍋爐制備并將城市天然氣作為其熱源。其出水溫度以及回水溫度分別是60℃以及50℃。其設(shè)計(jì)水量計(jì)算需要按照如下公式進(jìn)行計(jì)算：

該公式中的Qr主要代表的設(shè)計(jì)小時(shí)熱數(shù)量，而Qh則指的是設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量，用W進(jìn)行表示，tr是設(shè)計(jì)熱水溫度，tL和Pr則分別代表了設(shè)計(jì)冷水溫度以及熱水密度。

2.2.2耗熱量

針對(duì)本酒店全日供應(yīng)熱水所使用的集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)所開(kāi)展的設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量開(kāi)展的計(jì)算應(yīng)當(dāng)按照下述公式：

該公式中的Qh代表的便是具體的設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量，而m則指的是用水極端單位數(shù)，一般來(lái)說(shuō)會(huì)用床位數(shù)或者是人數(shù)進(jìn)行表示，qr則代表了熱水定額。ρr和Kh分別表示的是熱水的密度以及熱水小時(shí)變化系統(tǒng)。

2.2.3循環(huán)泵

結(jié)合實(shí)際情況來(lái)看，在酒店供熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，循環(huán)泵的選擇以及設(shè)計(jì)有著至關(guān)重要的作用，設(shè)計(jì)人員需要加強(qiáng)對(duì)于這一部分內(nèi)容的重視。對(duì)于當(dāng)前所采用的循環(huán)泵計(jì)算方法來(lái)說(shuō)，其最主要的問(wèn)題便在于是否要在附加循環(huán)流量中實(shí)現(xiàn)對(duì)于循環(huán)泵流量的加入。設(shè)計(jì)人員實(shí)際開(kāi)展酒店循環(huán)泵選泵工作的時(shí)候需要綜合考慮《實(shí)用供熱·空調(diào)》設(shè)計(jì)手冊(cè)中所涉及到的相關(guān)參數(shù)，在對(duì)其進(jìn)行計(jì)算工作的時(shí)候能夠發(fā)現(xiàn)，其循環(huán)泵的設(shè)計(jì)流量將會(huì)明顯比實(shí)際正常供熱狀態(tài)下的流量要少。筆者認(rèn)為，附加循環(huán)流量同循環(huán)流量相加便是循環(huán)泵流量之和，與此同時(shí)，循環(huán)系揚(yáng)程應(yīng)當(dāng)是當(dāng)系統(tǒng)處在不配水狀態(tài)下是附加環(huán)流量和循環(huán)流量的管路水頭損失。通過(guò)開(kāi)展對(duì)其的計(jì)算分析能夠明確，本酒店共四個(gè)區(qū)，其中有三個(gè)區(qū)的底部都進(jìn)行了熱水循環(huán)回水泵的設(shè)置[3]。

2.3節(jié)能節(jié)水設(shè)計(jì)

近些年來(lái)，我國(guó)不斷加強(qiáng)了對(duì)綠色能源觀念以及環(huán)境保護(hù)的應(yīng)用，在其進(jìn)一步深入落實(shí)的過(guò)程中高層酒店在開(kāi)展熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的時(shí)候需要強(qiáng)化對(duì)于各種節(jié)能節(jié)水措施的應(yīng)用。在高層酒店當(dāng)中熱水有著極高的能耗，基本上是建筑整體能耗的1/4，所以若想實(shí)現(xiàn)酒店整體能耗的降低，進(jìn)一步增加酒店的經(jīng)濟(jì)效益，勢(shì)必要積極開(kāi)展相應(yīng)的節(jié)能節(jié)水設(shè)計(jì)工作。當(dāng)實(shí)際應(yīng)用集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的時(shí)候工作人員需要對(duì)合適的熱源進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用，部分地區(qū)有著極為豐富的地下熱水資源，所以設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)考慮這一條件，在結(jié)合水溫、開(kāi)發(fā)條件以及水質(zhì)等相關(guān)因素的基礎(chǔ)上將地下熱水作為熱源。現(xiàn)如今，在我國(guó)的部分高層酒店中實(shí)現(xiàn)了對(duì)于太陽(yáng)能的應(yīng)用，其在作為熱水加熱熱源的時(shí)候能夠充分實(shí)現(xiàn)同熱水系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，可以在極大程度上促進(jìn)酒店熱水能耗的進(jìn)一步降低[4]。

部分地區(qū)日常有著更加集中的太陽(yáng)光照，與此同時(shí)，其最低氣溫不會(huì)處在零下45℃，該類地區(qū)便可以強(qiáng)化對(duì)于集中式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的應(yīng)用。從實(shí)際情況來(lái)看，電加熱設(shè)備本身存在更高的加熱效率，在對(duì)其進(jìn)行加熱的時(shí)候也會(huì)出現(xiàn)過(guò)多的污染，所以若是該地區(qū)日常有著更加充足的電力供應(yīng)便可以適當(dāng)選用電能加熱的形式。設(shè)計(jì)人員在正式進(jìn)行熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，需要加強(qiáng)對(duì)于其所采用的不同循環(huán)方式的重視，以免出現(xiàn)大量水被浪費(fèi)的問(wèn)題。對(duì)于酒店內(nèi)部的循環(huán)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其并不會(huì)產(chǎn)生大量的無(wú)效冷水，所以設(shè)計(jì)人員可以盡量采用直觀循環(huán)的形式，這樣一來(lái)，便能夠最大限度降低水資源浪費(fèi)問(wèn)題出現(xiàn)的可能性。一般來(lái)說(shuō)，酒店客房的用水量比較少，并且其用水需求存在著時(shí)間分散的特點(diǎn)，所以計(jì)人員若想進(jìn)一步提升管道末端水溫的穩(wěn)定性，應(yīng)該在客房中強(qiáng)化對(duì)于支循環(huán)方式的應(yīng)用。而在酒店公共衛(wèi)生間以及廚房區(qū)域則有著較大的用水量，并且時(shí)間比較集中，沒(méi)有較高的水溫要求，針對(duì)這些空間，設(shè)計(jì)人員可以采用干管循環(huán)的方式。

3、最終方案確定

在本酒店的熱水供應(yīng)系統(tǒng)中最終所采用的方案為太陽(yáng)能供熱和鍋爐熱水系統(tǒng)相結(jié)合的方式，若是其天氣較為良好，該系統(tǒng)便能夠同該酒店全部客房淋浴使用熱水的需求相適應(yīng)。而在面臨陰雨天氣的時(shí)候，太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)將會(huì)實(shí)現(xiàn)向鍋爐熱水系統(tǒng)的自動(dòng)切換，進(jìn)而起到對(duì)于供應(yīng)熱水的輔助作用。在定位給出水方面，若是其集熱器定位溫度的數(shù)值能夠滿足設(shè)定溫度，便可以啟動(dòng)與之相對(duì)應(yīng)的電磁閥，接下來(lái)通過(guò)對(duì)于冷水壓力的應(yīng)用將高溫?zé)崴斎氲竭^(guò)渡水箱中，并流入到地下室的保溫水箱中進(jìn)行儲(chǔ)存，若是集熱器頂部的溫度比設(shè)定溫度要低，那么相應(yīng)的電磁閥便會(huì)停止工作。在供水系統(tǒng)中，其整體實(shí)現(xiàn)了燃?xì)忮仩t以及太陽(yáng)能熱水供水系統(tǒng)的有效結(jié)合，并劃分成了四個(gè)獨(dú)立供水系統(tǒng)，分別為裙樓區(qū)、低區(qū)、中區(qū)以及高區(qū)。太陽(yáng)能保溫水箱中的熱水在通過(guò)變頻泵組泵入容積式換熱器之后便會(huì)進(jìn)入到客房當(dāng)中。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，熱水可以在容積式換熱器中實(shí)現(xiàn)同鍋爐系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)，以盡量保障其出水溫度能夠同其設(shè)定溫度的實(shí)際需求相適應(yīng)。

結(jié)論：

綜上所述，優(yōu)化開(kāi)展對(duì)于酒店熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作能夠有效提升酒店熱水供應(yīng)的效果，對(duì)于酒店的持續(xù)平穩(wěn)發(fā)展有著積極的促進(jìn)作用。因此，相關(guān)工作人員需要綜合考慮多方面影響因素，立足于酒店的實(shí)際情況，科學(xué)選用與之相適應(yīng)的熱水系統(tǒng)，并科學(xué)完成相應(yīng)的計(jì)算工作，最終對(duì)最佳的方案進(jìn)行確定，進(jìn)而為酒店熱水供應(yīng)需求的充分滿足創(chuàng)造良好的條件。

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