淺談酒店開式熱水系統(tǒng)存在的問題

廣東博意建筑設計院有限公司 廣東佛山 528300

摘要：制熱成本是酒店運行方關注的焦點，充足的熱水供應直接關系到酒店的品質(zhì)，空氣源熱泵熱水系統(tǒng)是兩廣南部地區(qū)普遍采用的制熱方式，筆者通過分析制熱方式，酒店規(guī)模及入住率、管網(wǎng)優(yōu)化等方面提制熱方式是影響制熱成本的主要因素；通過對熱水定額和循環(huán)水量的合理取值保證充足的熱水供應；

關鍵詞：開式熱水系統(tǒng)；制熱成本；管網(wǎng)優(yōu)化；熱水定額；循環(huán)水量；空氣源熱泵；工況

熱水系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠直接關系到酒店的品質(zhì)，從理論上來說，開式熱水系統(tǒng)在穩(wěn)定性方面存在很多缺陷，但因在制熱成本方面的優(yōu)勢，現(xiàn)實中開式熱水系統(tǒng)應用不在少數(shù)。筆者就以下幾方面提出自己的觀點，希望與同行一起探討。

1.酒店熱水制熱成本

通過回訪已運行的十多家酒店所收集數(shù)據(jù)的匯總，制熱成本（不含自來水成本）：夏天8.26～22.97元/m3，冬天28.29～66.7元/m3，對制熱方式、酒店規(guī)模及入住率、管路復雜程度幾個主要方面進行分析如下：

1.1.制熱方式影響

在回訪的酒店中，熱水系統(tǒng)基本采用開式熱水系統(tǒng)為主，制熱方式主要分為以下幾類：（1）廣東、廣西南部地區(qū)冬季氣溫0℃以上的地區(qū)采用：太陽能 + 熱泵（2）重慶、四川、貴州三個太陽能資源貧乏地區(qū)采用：燃油燃氣熱水機組+空調(diào)熱回收；（3）安徽、湖北、江蘇、湖南等冬季氣溫0℃以下地區(qū)采用：太陽能 + 燃油燃氣熱水機組。通過酒店管理公司記錄的熱水成本對比，我們可以看出：一般太陽能+熱泵最低，鍋爐的制熱成本最高。

1.2.酒店規(guī)模及入住率影響

在回訪的酒店中，酒店主要功能包括客房、會議、餐飲、商務、康樂、后勤幾個功能分區(qū)；酒店客房、會議、餐飲、康樂有獨立客源，商務基本只是輔助功能。中央熱水系統(tǒng)主要服務于住客（包括客房、早餐、泳池），因此中央熱水的實際使用量主要與住客量有主要關系，中央熱水的設計規(guī)模主要決定于客房數(shù)。客房的數(shù)量決定酒店的規(guī)模。通過酒店管理公司記錄的熱水成本對比，酒店的規(guī)模酒店規(guī)模越大（設備利用率高，產(chǎn)熱效率高），理論制熱成本越低；入住率越高（設備和能源利用率高），實際制熱成本越低。

1.3.管路復雜程度影響

在回訪的酒店中，常規(guī)來說小型酒店的管網(wǎng)簡單，但大型酒店的管網(wǎng)也不一定復雜，在設計初期，通過與酒店管理公司共同協(xié)商優(yōu)化后的管網(wǎng)，結(jié)合客房開放的原則，進行分區(qū)分塊，能做到管網(wǎng)大而簡潔，管路清晰簡潔。從理論上來說熱水管網(wǎng)越龐大、管路越長，熱損失越大，因酒店為全日制供應熱水，熱水必須循環(huán)，由此會有熱量損失，這是不可避免的，但如果保溫沒做好，管路設計不合理，會使熱損失加大，直接導致制熱成本上升。通過酒店管理公司記錄的熱水成本對比，同規(guī)模的大型酒店，進行分區(qū)分塊優(yōu)化的管網(wǎng)熱水系統(tǒng)制熱成本明顯低于常規(guī)管網(wǎng)熱水系統(tǒng)（實際是提高使用區(qū)域客房的入住率，特別是淡季尤其明顯）。

通過分析我們得知，制熱方式是影響制熱成本的主要因素，太陽能制熱成本最低，鍋爐制熱成本最高；同時酒店規(guī)模越大，入住率越高，制熱成本越低；另外優(yōu)化大型熱水管網(wǎng)，對淡季制熱成本有明顯改善。

2.冬季熱水供應不足，熱水溫度低

2.1熱水定額的取值

在回訪的酒店中，部分酒店在冬季，特別是冬季的旺季，氣溫偏低的時候會現(xiàn)出熱水供應不足，水溫偏低的現(xiàn)象。熱水不僅要提供水量，同時要起到加熱冷水的作用。

工程實際中合適的設計方法是熱水用水指標應根據(jù)冷水溫度，熱水供水溫度以及各類不同用途的用水比例進行計算復核，進而得出更加經(jīng)濟合理的熱水用水定額標準[1]，而不應只按常規(guī)規(guī)范指標選用設計參數(shù)。例如：冷水用水定額為300 L/（床·d）（地下水20 oC），根據(jù)冷熱水平衡計算，北京地區(qū)的項目熱水定額為166.3L/（床·d），廣東地區(qū)為140L/（床·d），規(guī)范取值為140L/（床·d）。由此可見設計中不能直接套用規(guī)范取值，而應根據(jù)冷熱水平衡進行復核，如果熱水取值偏低，在冬季滿負荷運行的酒店，就會出現(xiàn)熱水供應不足，熱水溫度偏低的現(xiàn)象。

2.2.熱水設計運行模式與實際運行模式

在回訪的酒店中，部分酒店實際運行模式是：熱水主要靠太陽能產(chǎn)熱，一般不啟動鍋爐，熱水泵房出水溫度在40 oC左右，實際運行模式如公共淋浴的單管模式。

原設計運行模式是熱水箱出水溫度為60 oC，熱水定額，熱水管網(wǎng)和熱水泵均按60度運行模式來進行設計的，采用冷、熱雙管模式。按廣東地區(qū)（冷水按地下水20 oC）熱水定額取值為140L/（床·d）（60oC），換算成40 oC應該取值為280L/（床·d）（40oC）。

如果實際運行未按設計模式進行，就會出現(xiàn)熱水供應不足，特別是當入住率高，氣溫低等情況，所需熱量大的時候就會很明顯。

針對實際運行模式與設計運行模式的差異，筆者認為，我們在設計時，熱水系統(tǒng)的管網(wǎng)（包括加壓泵）按實際運行工況（40oC熱水）進行設計，在水泵選擇，管網(wǎng)管徑等方面進行調(diào)整，使系統(tǒng)能同時適應60oC的雙管模式也能適應40oC的單管模式，同時定期采用60oC出水進行管網(wǎng)循環(huán)，避免軍團菌的危害。

2.3.熱水循環(huán)水量確定

酒店熱水系統(tǒng)常規(guī)設計一般按規(guī)范指標選用設計參數(shù)，熱水循環(huán)水量一般采用規(guī)范[2]中公式進行計算

式中：——全日供應熱水的循環(huán)流量（L/h）；

——配水管道的熱損失（KJ/h），經(jīng)計算確定，可按單體建筑：（3%～5%）；

小區(qū)：（4%～6%）

——配水管道的熱水溫度差（oC），按系統(tǒng)大小確定。可按單體建筑5oC～10oC；

小區(qū)6oC～12oC

實際工程設計中宜取設計最大小時流量的20%～40%[2]。

熱水系統(tǒng)在設計前期進行合理的熱水定額才能保證熱水量供應充足，不會給熱水系統(tǒng)造成硬傷。在實際運行中，降低出水溫度，實際是變相降低熱水定額；循環(huán)水量的取值，同樣關系到熱水系統(tǒng)的供水能力，應該根據(jù)實際工程情況，合理調(diào)整規(guī)范取值。

3.空氣源熱泵熱水系統(tǒng)冬季熱水供應不足，熱水溫度偏低

3.1氣候的影響

眾所周知，空氣源熱泵是從空氣中吸取熱量，將冷水加熱成熱水，如果氣溫降低，將帶來連鎖反應：1、冷水溫度降低，相同量的冷水加熱到同樣溫度時所需熱量更多；2、氣溫降低，客人室內(nèi)停留時間更長，使用熱水的頻率增大；3、氣溫降低，單位空氣源的熱值減少；4、熱泵效率會大幅下降（一般會在50～60%左右）；因此，我們在選用熱泵時，應根據(jù)冬天低溫的工況選取。

3.2產(chǎn)品質(zhì)量影響

某本地品牌熱泵早期的熱泵在冬天低溫時化霜功能較差，不但化霜差，而且還會出現(xiàn)停機現(xiàn)象，直接影響熱水制備，如鶴山和臺山。該品牌新出的機型已解決此問題，如高明、肇慶等，冬天基本沒出現(xiàn)因天氣冷而出現(xiàn)化霜故障和停機現(xiàn)象；

對空氣源熱泵系統(tǒng)來說，工況的選取至關重要，設計時應該冬季低溫工況選取；產(chǎn)品的質(zhì)量對實際產(chǎn)熱量也很重要，對整個熱泵系統(tǒng)能否達到預期效果起關鍵性作用，購買設備前應對同類產(chǎn)品進行分析對比，優(yōu)先選購品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品

4.結(jié)語

通過以上分析，我們在開式熱水系統(tǒng)設計中，合理的制熱方式，大型熱水管網(wǎng)分區(qū)分塊優(yōu)化能夠降低酒店熱水系統(tǒng)的制熱成本；根據(jù)冷熱水平衡遠離合理確定熱水定額及循環(huán)水量能夠保證冬季高入住率情況下有足夠的水量，并就部分酒店降低熱水溫度操作方式提出增大熱水供水量和定期消毒的建議；對兩廣地區(qū)南部普遍采用的空氣源熱泵性能參數(shù)的選取應按冬季低溫工況來選取，并應對產(chǎn)品質(zhì)量進行考察。

參考文獻：

[1]黃曉家 姜文源 《建筑給水排水工程技術(shù)與設計手冊》（上冊）：548，645

[2]《建筑給水排水設計規(guī)范》（GB50015-2003）（2009年版）：116