水源热泵技术在酒店暖通工程的应用

过晓栋

嵊州宾馆有限公司

1 工程概况

嵊州宾馆是一家由市政府投资建设的四星级酒店，位于浙江省嵊州市剡湖街道北艇路218号，背靠艇湖山麓，西依森林公园，东临剡溪。宾馆占地61．8亩，原总建筑面积27 140m2，于1996年11月开业。因酒店发展的需要急需提升综合接待能力，于2012年4月在宾馆的西南方位开始动建改扩建工程（现冠名为“剡韵楼”），建筑面积18 448m2，于2014年9月建成营业。现今宾馆总建筑面积为45 588m2，营业规模为客房187间（套），餐饮包厢36个，宴会厅5个（其中包括1 600平方米的无柱大厅1个），会议室15个以及棋牌室22间，年营业收入接近1亿元。

2 水源热泵项目背景

2010年，嵊州市被国家住建部、财政部批准为“全国可再生能源建筑应用示范县”。嵊州宾馆改扩建工程被嵊州市列入可再生能源建筑应用示范项目之一，嵊州宾馆管理层高度重视新能源和可再生能源在宾馆中央空调系统中的应用。项目的实施既是贯彻执行市政府关于积极创建可再生能源建筑示范县的具体措施，更是实现酒店中央空调系统运行节能环保、符合“金叶级绿色饭店”、增强宾馆竞争力的需要。

3 水源质量分析

通过浙江省地矿勘察研究院对嵊州宾馆拟取、回水地点的水文地质条件的勘探，本工程项目位于嵊州盆地剡溪河谷堆积阶地，地质为第四纪上更新统莲花组冲积圆砾层为砂砾石层，结构松散，透水性较好，空隙水的水量丰富，且水质较好，为HCO3-Ca型水，地下水的水位埋深约为5．7m，基本与剡溪河水水面齐平。孔隙潜水受大气降水或地表水渗入补给，地下径流自南向北。本建设项目设直径为5米的抽水井一座，采用沉井施工工艺，下挖0至5m为黏土层，5至7m为细砂层，挖至6．5m出水后用潜水泵降水，7至8m为流砂层，8至12m为砂卵石层，12m左右为基岩，此时最大抽水量可以达到160m3/小时。为保证设计取水量240m3/h的需求，在井底12m基岩处往下开凿一口直径3．8m、深度2．5m的井中井，分别向东剡溪方向采用机械钻孔的方式，在东半圆区域（深度13．5m）共钻成6孔直径65mm、长度80m、仰角3～5°的辐射导水孔，取水半径扩大至80m左右，增加来水量60m3/小时，达到最大抽水总量240m3/小时；设回灌井二座，分别位于取水井的西、北方向，直径分别为1．2m和2．0m，与取水井之间相距100m，回灌井挖至8m砂卵石层，单井回灌量按当前抽水量的50%回灌设计，抽水井与回灌井比例为1∶2的开采方式（即一抽二回）。

根据抽水试验，本工程项目抽水井保证出水量为240m3/h，水源热泵机组运行需要的最大符合取水量为220m3/h。目的含水层在丰、平和枯水期的单井允许开采量约为7500m3/d，均小于天然补水量，可达到以丰补欠的作用。灌采比按100%设计，年取、回水量小于等于100万m3。

酒店水源热泵机组运行期间，通过对各季节抽水井水温的测量得出：水温最低点在每年的4月上旬，为17．1℃左右，随着热泵制冷运行期间，抽水温度逐步提高；水温最高点在每年的12月中旬，为22．7℃左右。随着热泵制热运行期间，抽水温度逐步降低，达到冬夏水温调节的平衡。作为目的含水层的浅层低温热能的能源用水，水质较好，为低矿化淡水。从日常水源热泵机组维护保养过程反映，除砂器、过滤器积砂少，冷凝器传热管积垢不明显，符合水源热泵主机高效、安全运行的工况条件。

由于水源热泵系统工程采用“抽灌分离”的方式封闭循环用水，通过抽水井抽取地下水，经过热泵系统能量交换后，经回灌系统100%回灌到地下含水层中，除水温变化外，地下水与外界不发生物质的交换，整个过程既不消耗水资源，也不会污染环境，与配置冷却塔的空调制冷方式相比较，解决了漂水、热岛效应和运行噪音等的几大难题，最大限度地保护了水资源和环境。

4 水源热泵机组的选型

本工程选用三台麦克维尔单螺杆水源热泵机组。

表1 麦克维尔单螺杆水源热泵机组技术参数

5 系统运行说明

夏季制冷期间，优先运行1#主机，既满足营业区域的空调制冷，又能提供每天150t生活热水（水温45℃）的需求；当出现空调负荷高峰期间，并联开启3#主机运行；部分负荷运行时，停用1#、3#主机，开启2#主机进行制冷和热回收。

表2 单螺杆水源热泵机组系统运行费用

冬季制热期间，优先运行3#主机，满足营业区域的空调制热；当出现空调负荷高峰期间，并联开启1#主机运行；部分负荷运行时，停用1#、3#主机，开启2#主机进行制热。

过渡季节及冬季生活热水，开启2#主机专门用来制取生活热水。

6 运行费用测算

从表2的数据显示，酒店自2015年1月剡韵楼正式营业并投用水源热泵三联供设备系统以来，与2013年酒店使用水冷螺杆制冷机+蒸汽换热器采暖的方式相比较，营业面积扩大18 848㎡，年营业收入增长20%，而全酒店的冷暖空调运行费用只增加10 000元，此外2015年全年的生活热水回收量累计达到46 948t，相比用蒸汽换热的方式制取同量同温的热水折算蒸汽用量为2 347t，折合蒸汽费用为469 000元。

酒店通过应用水源热泵设备，虽然在初期的投资成本上增加35%左右，但整个系统运行稳定，不受外界气候条件的影响；不使用冷却塔，没有噪音，对周围环境无污染排放；一机三用：夏季制冷、冬季采暖以及全年提供生活热水；机组使用寿命可达到20年以上，经济耐用，维护成本低，综合节能效果显著。

综上所述，嵊州宾馆应用水源热泵设备后，综合运行费用降低45%左右，成为嵊州市可再生能源建筑创建工作中的示范项目，对酒店行业节能减排起到了有效的示范作用。

徐汇区举办公共机构节能工作联席会议

日前，徐汇区举办公共机构节能工作联席会议，会议要求：（1）明确职责压实责任。牢固树立十九大提出的绿色发展理念，落实国家新的工作要求，强化联席会议平台作用，各主管部门加强组织领导，夯实责任体系，切实发挥指导、协调和推进本系统节能管理的作用。（2）紧盯目标狠抓落实。按照全年工作安排，强化目标指标管理，细化分解工作任务，夯实能耗数据统计、宣传培训等基础工作，着眼长远，科学制定中长期目标，合理安排节能专项资金，确保年度目标任务完成。（3）创新方式规范管理。聚焦新能源技术推广，充分运用新理念新技术提升节能管理水平，同时规范推进节能工作，系统梳理完善节能管理制度，扎实推进区域公共机构节能管理工作。

（徐汇区）

上海市能效中心调研黄浦区节能工作

日前，上海市能效中心赴黄浦区调研节能工作，与黄浦区发改委就推进楼宇能效提升、楼宇能效检测、节能宣传与培训、固定资产投资项目节能审查等工作进行了深入交流。调研中，市能效中心表示该区在重点楼宇节能精细化管理、能耗在线监测平台使用等方面取得了明显成效。下一步将在楼宇能效提升、固定资产投资项目节能审查、节能宣传等方面加强合作交流。

（黄浦区发改委）