酒店冷热源系统设计与浅析

杨晓波

【摘 要】一个酒店，就相当于是一个综合体，内部设有生活、娱乐、办公等等众多的功能区域，例如：客房区、接待区、商务区、宴会区、公共区域、康体中心、后勤区、厨房区等等。因此为满足各功能区对温度、湿度、新风、噪声等舒适度的要求，我们将为其设置众多的复杂的空调系统，而这些不同的系统都需要有冷源与热源。

【关键词】冷热源；免费冷源；保温与防冻；自动控制；监测与报警

酒店内主要的冷热源机房有制冷机房、换热站、锅炉房、燃气表间等等。机房的设置要充分考虑到系统管道的走向，尤其是竖井的位置，尽量避免管道交叉，同时要把对层高及周围房间的影响降到最低，且系统管道不要太长，这样也有利于系统节能。下面讲述一下酒店的冷热源系统设计。

1. 空调负荷计算

空调负荷应考虑酒店各个功能区的运营状况，如：客房入住率，会议室、宴会厅等会议场所的使用率，餐厅、酒吧的上座率，康体中心（健身房、SPA、游泳池）的人员密度，后勤办公区的人员密度等。并结合酒店各个功能区的运行时间表，灯光和设备冷负荷指标，以及人员、照明和设备的同时使用率，兼顾考虑厨房、洗衣房补风系统冷热处理等因素进行空调采暖的负荷计算。

2.空调冷热源

制冷机房及换热站等大型设备易布置在地下室，以节省地上空间，同时可以减轻地上楼板载荷减少结构造价。大型机房的布置应以建筑图纸为基础，并结合酒店的特点综合考虑。

2.1制冷主机

酒店的冷负荷包括：客房、裙房冷负荷，空调新风冷负荷，厨房洗衣房预处理新风冷负荷等等。根据酒店的运营状况及客房部分负荷和餐饮最高负荷时刻的不同来综合考虑并确定酒店负荷的使用高峰。酒店的负荷是一个不断变化的数值，同时由于离心机组在部分负荷时容易发生喘振的现象，因此，建议采用多台离心式冷水机组并结合采用螺杆式冷水机组来满足不同时刻的冷负荷需求，既有利于节能又能很好的保证机组高效稳定的运行。制冷机组冷冻水供回水温度通常为7/12℃；冷却水供回水温度通常为37/32℃；冷却塔与主机之间为一一对应关系。冷却水主管道之间设置温差旁通。冷却塔易设置于酒店裙房屋顶，如裙房面积不足也可设置在客房塔楼屋顶但应充分做好机组的隔振减噪措施。

2.2其他冷源

电梯机房等小且分散的房间可采用分体空调。泳池间可采用除湿热泵。

2.3免费冷源

在冬季、过渡季采用冷却塔作为“免费”冷源。如果本地区全年室外湿球温度低于5℃的时间比较长（酒店24小时运营）则建议采用“免费”冷源。当室外空气湿球温度低于5℃时，只开启冷却塔而不必开启制冷机即可对酒店内区进行免费供冷。

在冬季、过渡季，设置一台“免费”冷源板换。冷源侧供/回水温度为8.5/12℃，负荷侧供/回水温度为10/15℃。根据室外温度及室内情况考虑机组运行控制要求。冬季使用的冷却塔集水盘内应增设防冻电加热器，冷却水管保温层内应加设电伴热设施。

2.4热源

采暖和空调热负荷，生活热水和泳池热水热负荷等首先考虑市政热力系统供热。同时设置锅炉房作为非采暖季供热设备。地下锅炉房应有泄爆口与锅炉吊装口，两者可合用，地下燃气表间也应有泄爆口。

锅炉房内易设置多台热水锅炉，供应生活热水、泳池加热热水、过渡季空调供暖热水等；同时易设置多台蒸汽锅炉，供应洗衣房、厨房用蒸汽以及空调加湿用蒸汽。用汽点蒸汽压力通常为：洗衣房：0.86MPa；加湿：0.20MPa。

锅炉烟气系统：为减少烟气对主体建筑的影响，可将锅炉烟囱经核心筒引至酒店塔楼屋顶，远离客房区排放。排烟管路上设置排烟冷凝余热回收装置（串联在锅炉的烟囱上），预热生活热水补水。锅炉、柴油发电机烟道采用不锈钢成品烟囱，装设于土建井道内，烟囱上设置膨胀节。

锅炉可采用燃油/燃气两用锅炉，平时使用市政天然气作为燃料，应急时采用柴油作为燃料。

3.空调水系统

空调机组及风机盘管采用四管制空调系统，在需要时可根据不同房间的需要同时供冷和供热。

酒店空调冷冻水系统采用一次泵变频系统，并根据实际情况设置备用泵。在分水器之后，按照水系统的阻力及服务区域的不同分成多个环路，水系统采用异程式系统。

在大堂、泳池池岸、更衣区、全日餐厅设置低温地板辐射供暖系统，可通过板式换热机组换热提供供暖热水。系统设置热水循环泵并设置一台备泵。地暖水系统设置三通型温度调节装置，采用温控中心控制，夏季应能切断。

4.空调系统的保温与防冻措施

空调送、排风管，空调冷冻、冷却、冷凝的供回水管和排水管等均做橡塑保温；蒸汽系统管道采用离心玻璃棉保温；吊顶内的消防排烟系统的排烟风管做离心玻璃棉保温。

4.1 冷却水系统防冻措施

冬季使用的冷却塔集水盘内增设防冻电加热器，冷却水管保温层内加设电伴热设施。

防止冷却水系统结冰，首先对室外管道和构件要做好保温，要有足够厚度的保温层，特别对易吸潮的保温材料，更要做好防潮层，密封完善，不允许雨水渗入保温材料。

4.2 空调机组防冻措施

全空气空调机组/新风机组：热水盘管设温度传感器与热水阀、新风阀连锁控制，当盘管表面温度低于5℃时，自动控制热水盘管阀门至全开状态，同时关闭空调机组新风阀。

热回收装置：带热回收装置的新风机组，保证热回收机组排风量大于等于送风量，防止热回收装置冻结。

5.系统自动控制、监测与报警

纳入楼宇自控系统的设备、系统有：蒸汽系统、空调机组、新风机组与通风系统等。

由于制冷站、锅炉房内的机电设备众多，故在酒店制冷站和锅炉房设置机房群控系统，提高控制系统的专业化、精确性和可靠性，并达到系统节能运行。纳入到机房群控的设备、系统有制冷机、冷却塔、循环水泵、水处理设备、化学加药系统、锅炉等。

冷冻水一次泵变流量系统：酒店的冷冻水系统采用一次泵变流量系统。通过分析和比较设置在最不利环路上的压差传感器所采集到得压差值与设定值的大小关系，来确定循环水泵的转速，而水泵转速的调节时通过变频器实现。在冷水供回水总管上分别设温度传感器，并在回水总管上设流量传感器，以测定每一瞬间冷水的供回水温度及总水量。群控系统将依次计算出空调系统负载端每一瞬间的实际用冷量，并经逻辑判断确定“加机”或“减机”。通过与冷水机组上的BA接口对接，实现对冷水机组的自动启停控制。根据在冷水机组的最小流量设置最小流量旁通，当冷水流量接近“最小流量”时，开启设置在旁通管上的电动阀，此时循环水泵的转速不再降低，而通过调节电动阀的开度来适应末端空调负荷的变化。为了确保该系统的安全和可靠运行，控制冷水流量的变化范围和每分钟的变化率是重点内容。

空调冷却水系统：酒店制冷系统采用模块式冷却塔，并分组与制冷机一一对应。根据冷却塔的供水温度而控制冷却塔风机的启停。冷却水供回水总管间设置旁通管，当冷却水的供水温度降低到15℃时，开启旁通管上的电动阀，减少冷却塔的处理水量，从而使冷却水的供水温度不低于15℃。

锅炉房热水系统：锅炉采用燃气/燃油蒸汽锅炉，供应生活热水换热系统、酒店空调热水换热系统、洗衣房蒸汽系统、冬季空调加湿蒸汽系统等。

板式换热机组系统：板式换热机组采用汽-水换热器，二次侧水系统采用变流量系统。

室内CO2浓度控制新风量供给：酒店宴会厅、餐厅等人员密度变化范围大的区域，在室内设计二氧化碳浓度传感器，AHU根据室内CO2浓度传感器所监测到的二氧化碳浓度来自动的调节新风量。

预冷和预热：酒店宴会厅、餐厅等间歇运行的全空气空调系统在其重新投入运行前，BAS将关闭AHU的新风电动调节阀，仅利用循环风进行预冷或预热，以节省能耗。

夏季夜间预冷，是指当夏季必须进行机械供冷时，可利用夜间相对温度较低的室外空气进行自然或机械通风，以实现对室内家具及建筑物本身的预冷却，从而减少白天空调供冷负荷和能耗。

连锁控制：厨房、垃圾房、洗衣房、锅炉房、制冷机房、水泵房的送、排风机的连锁控制，即同时启停。

新风机组（PAU）：回水管上配比例积分动态平衡电动调节阀，根据送风温度调节阀门开度，使送风温度保持在所要求的范围内。控制加湿器供水管上电动调节阀，使送风湿度达到设定值。

组合式空气处理机（AHU）：回水管上配比例积分动态平衡电动调节阀，根据回风温度调节阀门开度，使回风温度保持在所要求的范围内。根据室内湿度，调节加湿器的加湿量。

空气处理机（AHU/PAU）：电动两通阀与风机连锁，当切断风机电源时，电动阀关至限位器所定开度处。新风阀与风机连锁，当风机启动（关闭）时，新风阀全开（全关）。压差开关检测空气过滤器两侧的压差，当超过设定值时，发出报警信号。冷（热）水盘管的下游设计防冻开关，当送风温度低于限定值时，将切断风机电路，停止风机运转，同时关闭新风阀。

热回收段的排风下游设计防冻温度传感器，当排风温度低于4℃时，打开旁通，并减少新风量。