武汉A酒店的能耗与节能潜力分析.doc

武汉市A酒店的能耗与节能潜力分析 武汉科技大学 杨运国 李玉云杨金凤 张春枝 张道军中南建筑设计院 马友才武汉建筑设计院 陈焰华摘要 介绍A酒店的中央空调系统,对酒店的能源消耗进行审计和分析，得出酒店主要用能系统的能耗及经济性指标采用能耗模拟软件DesignBuilder对A酒店建立模型,模拟计算出该建筑的能耗情况,在此基础上模拟了6项节能措施,分析了其节能效果和节能潜力关键词 酒店 能耗分析 节能潜力1 酒店的基本信息图1 酒店外景图武汉市A酒店位于武汉市建设大道，于1999年投入使用是一家国际五星级涉外商务酒店，总建筑面积71178.74m2，地下二层，地上二十一层占地面积13409㎡，绿化面积6646㎡，建筑高度为83.85m,建筑密度为39.70%，容积率为4.81[1]群楼三层及四层以上客房的外窗均使用中空玻璃，屋顶为珍珠岩隔热酒店的综合窗墙比约为0.2酒店的客户率在75%左右图1为酒店的外景图图1 酒店外景2 酒店的中央空调系统 酒店的用能设备包括中央空调系统、照明办公、厨具、动力设备（例如电梯、水泵）等，下面介绍中央空调系统的装机容量与运行状况。

2.1 设备装机容量表1 空调系统主要设备设备名称台数容量/台电功率/台离心式制冷机4400USRT281 kW热水锅炉25600kW23.89 kW冷冻水泵5（一台备用）55 kW冷却水泵5（一台备用）45kW冷却塔42×5.5 kW锅炉热水循环泵375 kW采暖循环泵355 kW该酒店的中央空调系统用于夏季供冷、冬季供暖以及过渡季节的通风换气冷热源为电制冷与燃气锅炉，制冷机的装机容量为5625.6 kW，单位面积装机容量79.03W/㎡；制热锅炉（包括采暖热水和生活热水）的总装机容量为11200 kW，图2 中央空调系统装机容量份额单位面积装机容量157.35W/㎡客房采用新风机组+风机盘管系统，大空间空调区域采用全空气系统中央空调系统主要设备见表1中央空调系统设备装机容量份额见图2杨运国，男，1984年生，武汉科技大学在读硕士，通信地址：武汉市雄楚大街199号，武汉科技大学洪山校区15＃，邮编:430070；:15997430514，E-mail:yangyunguo329@2.2 设备运行状况 1.负荷率中央空调水系统设备运行状况见表2从表中可看出，机组实际投入的容量为装机容量的50%或者25%。

空调冷冻水供水温度设定在10～10.5℃之间，供回水温差一般为2.2～3.2℃空调冷冻水泵采用变频控制，冷却水泵3月、4月、5月、6月、9月采用变频控制表2 中央空调水系统设备运行情况月份制冷机冷冻水泵冷却水泵冷却塔每天运行时间3月1台主机运行5天1台2台4台12h4月1台主机运行24天，2台2天1台2台4台12 h5月1台主机运行14天，2台运行7天1台2台4台24 h6月2台主机运行，有时10:00～0:00运行1台主机1台2台4台24 h7月2台主机运行，有时10:00～0:00运行1台主机1台2台4台24 h8月2台主机运行1台2台4台24 h9月2台主机运行，有时10:00～0:00运行1台主机1台2台4台24 h10月1台主机运行21天，2台2天1台2台4台24 h11月1台主机运行4天1台2台4台12 h2. 制冷机COP（1）制冷机COP制冷机额定工况下的COP为5.0制冷机部分负荷下的COP和份额比率见表3（源自B公司的主机测试报告，2＃主机），实际工况的COP加权平均值为3.6从表中可看出：第一，单台主机负荷率在60%的概率最大；第二，COP值均不满足公共建筑设计标准。

表3 制冷机实际运行工况下的COP单台主机负荷率/%30405060708090100COP2.93.13.413.63.844.25.65.3所占份额/%2%20%12%33%20%13%－－表4 系统COP运行主机制冷量输入功率系统COP单台879.25463.741.902台2243.85730.363.07装机5627.201583.362.75（2）空调水系统COP空调水系统的COP=制冷量/（主机功率+空调泵功率+冷却塔功率+末端阻力），根据用户记录，负荷率一般设定在80%，实际运行均小于80%系统COP值计算结果见表4系统装机容量的 COP为2.75根据公共建筑能耗调查与能源审计的结果，公共建筑设计标准有必要制定系统COP的限值，以避免冷热源容量选择过大，限制初投资的增加 3.末端设备运行状况新风机组全年运行，风机盘管为钥匙控制，当客房无客人时，盘管风机每小时运行15分钟3 酒店的能耗及分析3.1 酒店2006年、2007年度的能耗与指标该酒店2006年、2007年度的逐月耗能见图3从图中可看出，该酒店 7月或8月年耗能量平均指标见表5图3 酒店审计年能耗在2007年武汉市被审计的五星级酒店中，该酒店的各项指标均低于武汉市五星级酒店的平均值（由于篇幅问题，其他建筑的能耗另文介绍）。

表5 酒店指标耗煤量耗水量运行费用能源费用/营业额单位建筑面积/kgce/（㎡·年）单位床位/kgce/（㎡·年）单位建筑面积/t/（床·年）单位床位/t/（床·年）单位建筑面积/元/（㎡·a）单位床位/元/（床·a）728546100%75%100%75%69.516796.559062.073.40449.59337.19169.4616568.9522091.937.34%备注：1kWh=11838kJ,1m3天然气=33472 kJ,1kg柴油=42652 kJ.3.2 酒店各用能系统能耗 图5 能耗模拟结果图4 酒店各系统能耗份额该酒店的冷水机组装有单独计量表，厨房厨具、热水锅炉、蒸汽锅炉用天然气均装有单独的计量表，部分电梯有单独的计量仪表，但计量器具仍配备不全，不能采集到各用能系统的能耗，所以，各用能系统的耗能是根据计量仪表、运行记录、计算公式以及经验法统计计算得出（由于篇幅问题，统计方法另文介绍）图4为酒店各用能系统的能耗份额图中“其他”项用能含照明、动力设备、厨房电气产品、信息系统等设备用电4 能耗模拟表7 模拟与审计结果比较/kWh项目制冷机总能耗模拟162717917641972审计164679517929672误差1.19%1.60%采用DesignBuilder软件对该酒店进行建筑能耗模拟。

参数取值见表6综合窗墙比为0.2，主楼南北朝向为0.28,东西朝向为0.08，制冷系统的COP=2.7，锅炉热效率为0.8模拟结果见表7表中的能耗是将各种燃料折算为热值，其中，1kWh=3600kJ，天燃气、柴油的热值见表5模拟结果表明，制冷机组的能耗误差为1.19%，总能耗误差为1.60%空调制冷采暖能耗占25.77%图4与图5表示的能耗份额有区别，原因是图4是换算成等价值，图5是换算为热值表6 参数设置外窗传热系数/W/(㎡·K)SHGC外墙传热系数/W/(㎡·K)渗透系数照明密度W/㎡设备指标W/㎡人员密度/㎡/人新风量m3/（h·p）锅炉热效率空调系统COP3.23　0.762.33　0.2　15　15　20　500.8　2.75 节能潜力分析表8 采用不同节能措施的节能率/% 照明控制（3阶段控制法）外墙外保温（5㎝苯板）外墙内保温（5㎝苯板）外遮阳加卷帘提高制冷系统cop=3.5提高锅炉热效率0.9外墙外保温+COP3.5占照明系统能耗的份额占采暖空调系统能耗的份额/%18.30%7.92%7.74%2.86%8.18%2.35%17.21% 通过能源审计分析得到可采用的节能措施，采用DesignBuilder软件模拟论证可采用的节能措施，得到的各项节能结果见表8。

在外墙外保温与空调系统COP由2.7提高到 3.5的条件下，酒店的总节能率为17.21%；对照明进行自动控制，节能率为18.30%；由于锅炉热效率原为80%，故该项措施节能率不高总体评价是该酒店的节能潜力不是很大，其原因是该酒店已经做过多项节能改造，例如：外窗由单玻改为中空玻璃，水泵已经改造为变频控制[2]，大多数灯具为节能灯，注重行为节能等，目前正在进行制冷机组的变频控制还可以采取 在宴会厅、多功能厅、餐厅等大型空调区域采用CO2浓度调节新风量、采用热交换技术回收回风的冷（热）量等节能措施6 结论通过对武汉市A酒店的能源审计，根据计量仪表、运行记录、计算公式以及经验法统计计算得出该酒店的能耗指标69.51 kgce/（㎡·年）与经济指标169.46元/（㎡·a）利用DesignBuilder能耗模拟软件对酒店进行节能措施的能耗模拟，得出综合措施的节能率为17.21%参考文献[1]陈焰华.高层建筑空调设计实例.北京：机械出版社，P13.[2]孙一坚.空调水系统变流量节能控制.暖通空调.2001，31（6）：5～7.[3]清华大学建筑节能研究中心.著.中国建筑节能年度发展研究报告.北京：中国建筑工业出版社，P154.1。