集中热水系统在酒店工程中的应用

集中热水系统在酒店工程中的应用

杨凌云  ,马兆瑞

威海市建筑设计院有限公司   山东 威海

摘要：社会经济的快速发展提升了人们的生活水平，在生活热水方面的应用和需求也在不断提升要求。太阳能集中热水系统具有无污染和高稳定性的特点，满足国家绿色环保发展需求，能够充分利用可再生资源，同时也能够保障热水系统的体验品质和稳定性。本文结合国家现有的规范标准和项目设计规定，对某酒店的热水系统进行设计研究。

关键词：酒店工程；集中热水系统；应用设计

1、工程概况

本工程位于S市，类型为分散型的度假酒店。酒店共包含8栋单体建筑，楼层数均为3-6层，底层为联通状态，上部各自独立，总建筑的面积超过，建筑高度低于，属于多层类建筑物。酒店底层包含酒店大堂、后勤区域、设备机房、餐饮区域、娱乐区域等，其他部分为客房区域，客房总数为186间。

2、设计小时耗热量及热水量计算

本次工程项目的热水系统设计结合《建筑给水排水设计标准（）》和业主所提供的酒店设计导则来对热水用水定额、用水量以及耗热量的计算进行选择，具体如表1所示。对各项进行预估，本项目的设计小时热水用数量为；最高日热水用量为；设计小时耗热量为。

表1热水用水量及耗热量计算

3、热源与热水制热方式的选择

现阶段可选生活热水系统热源为燃油燃气锅炉、电锅炉、空气能以及太阳能集中，结合适用范围、安全性以及节能环保等多项因素考虑，热源的选择还应当结合项目的实际情况进行综合考虑。

本项目的情况为：

（1）气候条件：本地属于西北地区，太阳能资源较为丰富，全年无霜期220d左右，冬季最低气温不低于。

（2）热源条件：本项目位于风景区域以内，燃气和燃油的供应距离过长、电力供应较为紧张。

（3）环保要求：风景区域内对烟气的排放有更高的要求。

4、酒店集中热水系统设计

4.1系统设计原理

光照充足的状态下，太阳能集热器的内部温度传感器能够探测到温度值和集中热水箱底部温度传感器探查到的温度差是否大于设定值，一旦超过设定值，系统就会发出启泵的信号，太阳能循环水泵就会自动启动，将水箱底部温度较低的水注入到太阳能集热器当中，如果温度差达到下限，太阳能循环水泵就会停泵，通过这样的形式进行水的反复加热。集中热水箱地步的温度传感器一旦温度超过，太阳能循环水泵就会自动停泵。供热水箱通过集中热水箱进行补水，供热水箱的水位如果下降到补水的下限时，转输泵就会自动打开进行补水，供热水箱的水位到达最高水位时，转输泵就会自动关闭。供热水箱中的水温如果低于下限温度值热泵就会自动启动，对供热水箱中的水进行加热，当供热水箱中的水温达到上限温度，热泵循环加热系统就会自动停运。

4.2太阳能集热器比选

太阳能集热的原理为转换太阳辐射能变成热能，集热器的选择方面能够直接影响太阳能热水系统的 应用。太阳热水系统的集热器通常包含三种类型：全玻璃真空管、热管真空管、平板型。结合本次工程的实际情况选择热管式真空管集热器。

4.3系统冷热水压力平衡问题

本次工程项目的热水系统在节能方面需要满足市政供水管网的供水要求。太阳能热水系统的开放式系统供热水箱和热水供水泵能够进行联合供水，如果底层的冷水采用市政供水，就会导致市政压力波动影响到楼层热水的供应，导致冷水压力出现不平衡的情况。为解决这项问题，本次工程设计中采用了热水用水点冷水均使用恒压变频供水泵进行供水的方案，热水供水泵的扬程能够与对应的供水范围给水泵压力进行相互协调，确保系统的冷热水压力处于平衡的状态。低层的非热水用水点如厕所、拖把池等则直接使用市政供水网。因酒店的特殊性质，淋浴器等设施配备了定温混合阀，能够有效避免客户烫伤的问题，进一步确保冷热水的压力平衡。

4.4热水成本分析

在不考虑集中热水系统的初期投资条件下，太阳能热水的成本主要包括自来水的成本、消耗的辅助能源成本、电力消耗成本、运行成本以及维修成本等。S市的自来水平均温度为，将自来水加热到理论上需要的热量，参考的热损失率，则热源需要热量供应为。不同的太阳能保证率条件下，系统需要的同类辅助能源的消耗具备差异性，太阳能保证率处于相同状态时，不同辅助能源的类型在消耗成本方面也存在一定差异性。酒店用太阳能集中热水系统的各类辅助设备效率分析包括：电辅助加热设备效率：

；燃气锅炉效率；燃气价格：；热值：；燃煤锅炉效率：；燃煤热水管网效率：；煤价预设；热值：；空气/土壤源热泵全年运行。市政热力价格按照S市2021-2022供暖季热力价格计算，每吨热水的水泵输送电耗可得；热水的均摊维护以及管理费用按照计算；电价按照计算；自来水水价按照计算；电热水器效率取；燃气热水器效率取。结合图1对集中热水系统成本进行分析可得：

（1）太阳能具有跟高的保证率和明显的节能效果。热水的吨位成本更少；

（2）通过各种辅助能源进行分析能够得出，热水成本排序从高到低为电、市政热力、燃煤、燃气、热泵，从图1中能够看出太阳能热水系统的热水成本对比用户电热水器均较低，太阳能的保证率在超过时，对比用户燃气热水器的热水成本更低；

图1太阳能保证率 /%

（3）从辅助热源初期投资、工程实际情况以及热水成本等多方面考虑，太阳能集中热水系统可以采用热泵或者燃气辅热。

结束语：本文通过对酒店用集中热水系统的设计进行研究分析结合工程项目现场的气候和环境条件，从热水供应的适用性、安全性、能耗、经济以及环保等方面进行筛选，最终选择太阳能热水器+热泵作为热源对酒店进行热水供热，该方案能够有效降低投资成本并确保酒店热水供应的安全性和稳定性，同时也能够满足国家的绿色环保发展要求。

参考文献：

[1]董昶.太阳能热水系统在建筑给排水设计中的应用[J].2021.

[2]柳红军.太阳能与空气源热泵复合生活热水系统在酒店中的应用探讨[J].中国新技术新产品,2022(7):3.

[3]崔红伟.水水热泵热水系统在高端酒店中的应用研究[J].上海节能,2022(007):000.

[4]赵得宝,陈海儿.酒店生活热水系统设计探析[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2023(2):5.

[5]秦文.酒店建筑太阳能热水系统设计探讨[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2022(6):4.

[6]朱应云.直热式与循环式空气源热泵热水系统分析——以某酒店为例[J].中国设备工程,2022(24):3.