節約能源與舒適度

兼談酒店HVAC新技術浙江省建筑設計研究院2012年10月浙江省杭州市空調等人工環境的舒適度定義2009年4月在“旅游飯店與新風優化控制”時已有介紹。今天有必要拿出當年的幾張PPT作為引子再復習一下人工環境下室內舒適度與主要空氣參數之間的關系。補充三年來省內部分五星級酒店室內環境舒適度實測數據

浙江省建筑設計研究院2012年10月浙江省杭州市室內溫度與舒適度的關系室內空氣的冷熱程度以溫度來衡量。國內外的研究均有統計結論，即室內空氣溫度在20～26℃時，屬于對人體舒適的溫度范圍。同時舒適度與人的衣著、習慣、活動量、健康狀況、年齡和周圍空氣流速、空氣相對濕度與人體周圍物體的表面溫度有關。夏季將室溫降到24℃以下或在冬季將室溫升至24度以上，人體的舒適度沒有明顯改善。但將導致空調和采暖能耗明顯增加。浙江省建筑設計研究院2009年04月浙江省杭州市室內濕度與舒適度的關系空氣濕度指空氣中水蒸氣量的多少。GB18883-2002“室內空氣質量標準”中規定：夏季空調房間室內相對濕度為40～80％；冬季采暖房間室內相對濕度為30～60％。

浙江省建筑設計研究院2009年04月浙江省杭州市室內空氣新鮮度室內空氣新鮮度即空氣新鮮程度，改善室內空氣新鮮度主要依靠引進室外新鮮空氣來達到。這里引入的室外新鮮空氣就稱為“新風”。引入新風能保持室內氧氣平衡；能降低人體新陳代謝產生的二氧化碳濃度；能保持室內空氣的新鮮程度；能稀釋室內各種污染物；能使空調房間形成正壓。現在也有用適當的技術維持室內空氣新鮮度的手段。今天下午專家講述的“臭氧空氣凈化與高壓除塵技術在飯店的應用”就是維持室內空氣新鮮度的手段之一。浙江省建筑設計研究院2012年10月浙江省杭州市

如何判別室內空氣新鮮度以人為空調服務主體的建筑物通常用室內二氧化碳濃度來間接表示室內空氣新鮮度。人對新風的需求與運動量有關。正常空氣中含氧量21％，含二氧化碳量320PPM。

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人的活動狀態新風量（立米/時.人）至新鮮度一級室內空氣質量標準靜止3419輕微活動5832輕動作7944中等活動12168大運動195109密閉房間內二氧化碳增加對人體的影響遠大于氧氣減少很多人往往認為人員密集場合室內空氣污濁的原因是缺乏氧氣。通過以典型四星級酒店客房的計算為例來說明。設定旅客雙人在該客房內休息，客房面積為30平米，層高3米。室內氧氣本底濃度21％，室內二氧化碳本底濃度320PPM。人員新陳代謝吸入氧氣0.0146立米/時并呼出二氧化碳0.013立米/時。安全呼吸氧氣濃度18％，空氣新鮮度一級時二氧化碳700PPM，空氣新鮮度滿足空氣質量標準限度二氧化碳1000PPM。浙江省建筑設計研究院2009年04月浙江省杭州市密閉房間內二氧化碳增加對人體的影響遠大于氧氣減少根據上述條件可知：密閉客房內可供呼吸的氧氣量為30×3×（21－18）％＝2.7立米。雙人休息時達到安全呼吸值含氧18％的時間為2.7÷(0.0146×2)=92.5小時。該房間二氧化碳達到室內空氣質量標準的增量值為30×3×（0.1-0.032)%=0.0612立米。雙人休息時二氧化碳濃度達到室內空氣質量標準1000PPM的時間為0.0612÷(0.013×2)=2.35小時。該房間二氧化碳達到一級新鮮度空氣質量標準時的增量值為30×3×（0.07-0.032)%=0.0342立米。雙人休息時二氧化碳濃度達到一級新鮮度空氣質量標準700PPM的時間為0.0342÷(0.013×2)=1.32小時。杭州黃龍飯店的空氣處理機基本均安裝了二氧化碳檢測元件。上周實測室內人員較少時為600PPM。人員較多時將達到1200PPM浙江省建筑設計研究院2012年10月浙江省杭州市

旅館室內空氣標準GB9663-1996旅店業衛生標準與GB18883-2002室內空氣質量標準

浙江省建筑設計研究院2009年04月浙江省杭州市項目GB9663三～五星酒店GB9663三星以下酒店GB18883標準二氧化碳％≦0.07(700PPM)≦0.1(1000PPM)≦0.1一氧化碳mg/m3≦5≦5≦10甲醛mg/m3≦0.12≦0.12≦0.10可吸入顆粒mg/m3≦0.15≦0.15≦0.15細菌總數cfu/m3≦1000≦1500≦2500新風量CMH/人≧30≧20≧30室內空氣清潔度室內空氣清潔度指空氣清潔的程度。它是室內受污染的空氣相對于自然的空氣而言的。塵埃粒子、氣體污染物和細菌等微生物是公認的三大空氣污染物。在GB9663“旅店業衛生標準”和GB18883“室內空氣質量標準”中均提出了多個相關的指標。GB9663提出了八種，GB18883提出了十五種。室內PM2.5也是其中的一個指標。酒店業公共區較容易達標。由于國內四星以上酒店客房大量使用全毛地毯或普通地毯故難以達標。采用高壓靜電凈化空氣中的微塵對于控制室內空氣清潔度是最有效的手段之一。浙江省建筑設計研究院2012年10月浙江省杭州市酒店節能與HVAC新技術自2012年10月1日起暖通空調設計規范已修改為GB50726-2012民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范。原GB50019中與民用建筑相關的條款已經廢止。在設計指標方面高密度人群建筑（例如酒店的多功能廳、餐廳和大會議室等區域）的人均新風量設計指標修改為人員密度越高人均新風量下降。浙江省建筑設計研究院2012年10月浙江省杭州市酒店節能與HVAC新技術近年來隨著國家積極推動節能減排和綠色建筑，暖通空調行業各種節能新技術不斷涌現。也逐漸引入酒店應用。今天主要就酒店暖通空調系統中可能應用的節能新技術在浙江省應用的情況作介紹。主要涉及以下幾個方面：1、合理地使用大溫差空調系統；2、因地制宜使用地源熱泵和水源熱泵系統；

3、臭氧洗衣房在酒店的應用；4、熱泵熱水機應用的季節能效比。

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酒店節能與HVAC新技術

合理地使用大溫差空調系統大溫差系統可以有效減少系統循環能耗，在國外的大型暖通空調系統多有應用。國內如上海金茂大廈、上海IFC國金中心和蕭山國際機場等地均有實例。例如某建筑冷量為1000冷噸，常規7～12度時冷凍水循環水量為600立米/時對應冷凍水循環泵75千瓦；常規32～37度時冷卻水循環水量為800立米/時對應冷凍水循環泵75～95千瓦；采用大溫差冷凍循環水系統時6～14度循環水量為380立米/時對應冷凍水循環泵37千瓦；采用大溫差冷卻循環水系統時32～39度循環水量為520立米/時對應冷卻水循環泵45千瓦。由于上述水泵年運行時間在2000～3000小時帶來的節電量很可觀。上海幾個項目的統計1000冷噸的冷水機組循環水水泵節電達20萬度！

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合理地使用大溫差空調系統大溫差循環水系統能夠節約水泵運行能耗，應用實踐也有值得注意的問題冷卻水大溫差系統對冷卻塔冷卻能力要求非常高，在目前招投標環境下冷卻塔的冷卻能力比較難保證。要求業主和設計師在招標冷卻塔時仔細制訂冷卻塔的技術規范。冷凍水大溫差系統限制了業主在實際系統中采用升高冷凍水溫節約冷水機組運行費。即該系統回水溫度已比較高再提高將影響室內除濕效果。

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合理地使用大溫差空調系統冷凍水大溫差系統的冷水機組循環水路需要調整設計通常比常規溫差冷水機組價格稍高。冷凍水大溫差系統下，常規風機盤管直接使用時由于循環水流速下降導致額定制冷量將下降20～25%。國內有焓差測試實驗室的風機盤管制造商調整水路設計后可將該偏差調整至5～10%。冷凍水大溫差系統下，常規空氣處理機直接使用時由于循環水流速下降導致額定制冷量將下降15～25%。國內有焓差測試實驗室的空氣處理機制造商調整水路設計后可以完全調整該偏差。

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因地制宜使用地源熱泵和水源熱泵系統

地源熱泵是一種利用地下淺層地熱資源（也稱地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供熱又可制冷的高效節能空調系統。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源（如電能），實現低溫位熱能向高溫位轉移。地能分別在冬季作為熱泵供暖的熱源和夏季空調的冷源。

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因地制宜使用地源熱泵和水源熱泵系統

地源熱泵屬經濟有效的節能技術

地能或地表淺層(含合適的天然湖泊水庫及城市污水等）溫度四季相對穩定，冬季比環境空氣溫度高，夏季比環境空氣溫度低，地源熱泵比傳統空調系統運行效率要高30～40%。地能溫度較恒定的特性，浙江省內大部分地區土壤年平均溫度19～20度。地源熱泵系統可供暖、空調還可供生活熱水，一機多用，一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統

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因地制宜使用地源熱泵和水源熱泵系統長期連續運行時，熱泵的冷凝溫度或蒸發溫度受土壤溫度變化的影響而發生波動。土壤的熱導率小使埋管換熱器持續吸熱率僅為20～50W／m。因此，當換熱量較大時，埋管換熱器的占地面積較大。浙江省內大部分軟土地基區域土壤導熱系數實測值約1.5左右。地下埋管換熱器的換熱性能受土壤的熱物性參數的影響較大。計算表明，傳遞相同的熱量所需傳熱管管長在潮濕土壤中為干燥土壤中的1／3，在膠狀土中僅為它的1／10。初投資較高。僅地下埋管換熱器的投資約占系統投資的20％～30％。

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因地制宜使用地源熱泵和水源熱泵系統上海世博會的世博軸

利用黃浦江水作為冷熱源+地源熱泵的系統；青島東部開發區和高科技工業園區采用了大型海水熱源熱泵供熱;遼寧大連星海假日酒店采用海水源熱泵集中制冷和采暖,在國內尚屬首例,是目前我國最大的海水源熱泵工程;2008年奧帆賽配套項目奧帆媒體中心也采用海水源熱泵技術;青島市正在進行規劃,準備在沿海一帶實行海水供熱供冷,取代鍋爐;在山東,湖南等地,也有湖水源熱泵應用。

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因地制宜使用地源熱泵和水源熱泵系統地表水分為江、河、湖、海及生活和工業污水等。浙江主要可用的地表水資源有錢塘江水系水、運河水及污水等。江河水受氣候條件及污染等的影響，其水體面積、水溫、污染程度將對地源熱泵的應用產生較大影響。浙江省建筑設計研究院2012年10月浙江省杭州市酒店節能與HVAC新技術

因地制宜使用地源熱泵和水源熱泵系統

酒店節能與HVAC新技術

因地制宜使用地源熱泵和水源熱泵系統

酒店節能與HVAC新技術

因地制宜使用地源熱泵和水源熱泵系統制冷埋管長度及供熱埋管長度確定最大吸熱量和最大釋熱量相差不大時，應分別計算供熱與供冷工況下地埋管換熱器的長度取其大者；當兩者相差較大時，宜通過技術經濟比較，采用輔助散熱(增加冷卻塔)或輔助供熱的方式來解決。

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典型建筑負荷特征及運行模式

白天使用率高，休息時間使用率很低甚至為零，一般情況下，夜晚和放假日使用率為零。

辦公建筑商場居住建筑賓館上午10:00到夜晚22:00處于使用期，22:00以后到第二天的上午10:00使用率為零。白天使用率低，夜晚使用率高。

每日內設備停機時間很短，季節負荷時間內基本無恢復期。不同運行模式地埋管性能分析（引用）不同運行模式下地埋管性能分析（引用）辦公樓每天運行14小時停機10小時；商場每天運行12小時停機12小時；居住建筑每天運行10小時停機14小時；賓館連續運行

典型建筑負荷特征及運行模式

不同運行模式換熱量

連續運行模式

14+10運行模式不同運行模式下地埋管性能分析（引用）

不同運行模式換熱量

不同運行模式下地埋管性能分析（引用）12+12運行模式

10+14運行模式地源熱泵系統仿真模擬（引用）夏季運行結果分析酒店節能與HVAC新技術

因地制宜使用地源熱泵和水源熱泵系統地源熱泵系統有一定的局限性，要具體項目具體分析。切忌盲目運用與推廣。浙江屬于典型的冬夏負荷不平衡地區，在設計上除了考慮夏季補充輔助散熱裝置外，在運行時應根據建筑實際負荷特性采取合理的間歇運行模式，以減少地埋管周圍熱量累積。地表水系統應用中取水是關鍵.

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臭氧洗衣系統的應用臭氧有很強的消毒滅菌功效，同時達到去除異味。在這方面，傳統洗滌很難達到臭氧洗滌效果。與傳統洗滌方法比較，使用臭氧洗衣可以幫助洗衣房節省以下水洗費用：用水：20%-25%，熱能(蒸氣)節省80%-100%但需保留熨燙用氣，洗滌劑減少20%-30%，洗滌時間縮短15%。酒店節能與HVAC新技術

臭氧洗衣系統的應用臭氧洗滌不是萬能的，它適合洗輕污染的客房布草和毛巾，而食物相關的織物和毛巾是不適宜用臭氧洗滌的，如餐廳布草。不是所有洗衣機都可以使用臭氧洗滌。高濃度的臭氧混合水是具有腐蝕性的，不是所有水洗機都可以承受的，它要求洗衣機內外膽都是不銹鋼材料。進口洗衣機和部分國產洗衣機內外膽是采用不銹鋼。需要洗滌劑廠家和臭氧洗衣設備廠家配合調試出最適合的洗滌劑和洗衣程序。每個酒店洗衣房的布草、水、洗滌劑品牌、洗衣機品牌都不盡相同，所以沒有統一的洗衣程序，必須根據自身具體情況調試出最優方案。臭氧洗滌程序一般只有：主洗，過水，過水，中和。酒店節能與HVAC新技術

臭氧洗衣系統的應用臭氧洗衣氧化系統——洗衣設備要求1.洗衣設備外殼、內膽的選用材質及焊接要求臭氧具有很強的氧化腐蝕性，對所有與之接觸的金屬除金和鉑之外有腐蝕作用，但含鉻鐵合金基本上不受臭氧腐蝕。居于這一特性，用于生產臭氧發生器和與之接觸的部件都應采用含25%Cr的鉻鐵合金制造。洗衣設備的外膽建議采用厚度為1.5mm的304不銹鋼制造，對于內膽或與水接觸的金屬材質需用厚度不小于1.5mm的S30400或SUS304不銹鋼，最好是選用SUS316L不銹鋼。為提高焊縫的抗熱裂性能和耐蝕性能，焊接時，要特別注意焊接區的清潔，避免有害元素滲入焊縫。酒店節能與HVAC新技術

臭氧洗衣系統的應用2.洗衣設備密封材料的選用臭氧對非金屬材料也有強烈的腐蝕性作用，即使在其他應用中很穩定的聚氯乙烯，在與臭氧接觸使用中不久便老化、開裂和穿孔。因此在臭氧發生設備和與之接觸的部件中，不能使用普通橡膠作為密封材料，必須采用耐腐蝕能力強的硅橡膠或氟橡膠。應首先氟橡膠，硅橡膠次之。酒店節能與HVAC新技術

臭氧洗衣系統的應用3.洗衣設備控制系統洗衣設備應具有備用（第三方）洗衣控制程序，以方便采用臭氧洗衣時的可操作性與獨立性。備用控制程序需提供一路交、直流電壓信號或是干觸點開關信號，以便與臭氧系統聯鎖自動控制，以減低認為誤操作及減少人力資源。4.洗衣設備進水要求由于臭氧的極不穩定性，鑒于臭氧因溫度越高，其分解速度越快的特性，臭氧洗衣使用的水溫應控制在5~25℃之間最佳。進水壓力為0.3~0.6MPa之間，應不小于0.3MPa。洗衣設備應提供備用（第三方）進水口，內部金屬管道使用SUSS304不銹鋼，軟性管道使用PVC或硅橡膠。酒店節能與HVAC新技術

臭氧洗衣系統的應用5.運行環境a.溫度：臭氧洗衣房設計環境溫度范圍為5—30℃。b.濕度：臭氧洗衣房設計環境相對濕度＜70%。c.冷卻水：對于需使用水冷卻的臭氧發生器設計冷卻水溫度≤25℃，一般可使用洗衣房的循環冷卻水作為臭氧發生器的冷卻水。d.大氣壓：臭氧發生器按標準大氣壓設計，即101.3KPa，大氣壓的變化對設備正常工作具有一定的影響。e.氣源條件：對于外配氧氣或空氣源的臭氧發生器，使用的氣源要求露點≤-45℃。f.供電:對于標準型臭氧發生器,一般使用單相220~230V/50Hz電源或三相AC380V/50Hz電源。酒店節能與HVAC新技術

熱泵熱水機應用的季節能效比空氣源熱泵熱水器具有高效節能、安全可靠、環保等特點。但目前國內僅有家用和商用熱泵熱水機的兩個產品標準。均采用額定工況下的能效比進行評價。國內2010年開始制訂熱泵熱水器國家能效標準。基本思路是借鑒美國ARI210/240中季節能效比的評價方法來綜合評價熱泵熱水器的全年能效水平。

浙江省建筑設計研究院2012年10月浙江省杭州市酒店節能與HVAC新技術

熱泵熱水機應用的季節能效比

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熱泵熱水機應用的季節能效比酒店節能與HVAC新技術

熱泵熱水機應用的季節能效比

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