2023年7月11日发(作者：)

44交通科技与管理技术与应用空调冷冻水冷回收技术可行性研究成　豪（思迈建筑咨询（上海）有限公司,上海 200000）摘　要：介绍了空调冷冻水冷回收技术，即水—水热泵系统。空调能耗、生活热水能耗在高星级酒店能耗中占比较高，结合福州某五星级酒店，对冷冻水冷回收技术进行可行性研究，认为采用此技术应用于空调及生活热水系统，可提高空调系统效率，经济效益明显。关键词：五星级酒店；冷冻水系统；热泵；空调系统效率；生活热水系统0　前言　　高星级的酒店是能耗最大的建筑类型之一，随着我国经济腾飞，我国酒店行业，尤其是高星级酒店发展呈现井喷式发展。此类酒店体量较大，根据统计，运行能耗占到酒店经营成本的比例高达30%[1-2]。酒店运行能耗主要包括空调能耗、生活热水能耗、照明能耗、动力及其他能耗，如下图所示：图 1　高星级酒店全年能耗构成[2]　　从上图可看出，空调及生活热水能耗接近酒店运行能耗的70%，因此节能技术运用对于减少酒店运行能耗十分必要。因此采用高效节能空调冷热源形式，如水源热泵系统[3-5]、采用高效磁悬浮机组，对于酒店运营阶段能耗的降低具有显著成效。根据酒店设计及运营经验，空调系统有以下主要的节能措施：　　（1）冷凝器热回收技术。冷水机组在生产冷量的同时，需要通过冷却水带走大量冷凝热，通过冷却塔散至室外空气，不但浪费大量热能，对环境也有极大的影响，容易造成热岛效应。通过在冷凝器侧设置热泵，吸收低品位热用于生活热水预热，既节能又环保。　　（2）洗衣机房热回收技术。酒店大型洗衣房存在大量废热，需要采用直流式空调机组进行处理，既耗费大量能量，洗衣房内环境也不易有效保证。通过，在洗衣房设置空气源热泵室外机组，用于吸收机房内低品位的余热，用于预热生活热水，此项技术为近年来在酒店改造中常采用的技术之一。　　（3）排风热回收技术。酒店各个功能区，需要引入室外新风，以满足人员的舒适度要求。如直接通过空调水系统进行预冷或预热，会耗费较大的能量。故，在酒店新风系统中，通常设置转轮或热管等排风热回收方式，对室外的新风进行预冷或预热处理，以降低空调系统的能耗。　　（4）冷冻水侧冷回收技术。采用水—水热泵机组将空调制冷系统与生活热水制热系统有机结合起来，将蒸发器产生的冷量用于空调系统，将冷凝器产生的热量用于生活热水系统，既节约了电能，又减少了热排放，对于节能减排具有双重重要的意义，这种方案也可以称为冷回收技术。　　以上节能措施中，冷凝器热回收技术、排风热回收技术应用较为广泛，并在实际运行中发挥了积极的节能作用；洗衣房热回收技术在改造项目中应用较多，不但改善洗衣机房环境，还可以大量生产生活热水；但冷冻水冷回收技术实际应用较少，故本文就这一技术可行性进行详细的探讨。1　工程概况　　本工程位于福州市，建筑面积约为3.92万平米，建筑高度约100米，包含大型宴会厅、会议室、中餐厅、全日餐厅、行政酒廊等功能区，设置有309间客房，运营方为国际一线品牌。1.1　空调冷源　　根据空调负荷计算，本工程空调冷负荷1 335 RT，配置2台600 RT离心式冷水机组+1台350 RT螺杆式冷水机组，冷冻水供回水温度为7℃/12℃，空调水系统采用一次泵变流量系统。1.2　生活热水系统　　生活热水系统根据压力及水质要求不同，分为后勤区、洗衣房、客房区以及公共区。生活热水主热源为燃气锅炉提供的95℃/70℃热媒水，热水负荷约为1 474 kW（其中包括10%的未预见热水量对应的耗热量），生活热水供水温度不低于60℃。1.3　空调热源　　空调热负荷1 956 kW，生活热水热负荷1 474 kW，酒店总热负荷约为3 430 kW，选用2台2.1 MW的承压热水锅炉，满足70%生活热水负荷和55%空调热负荷的备用需求。2　冷冻水冷回收技术2.1　冷冻水冷回收技术原理　　冷冻水冷回收技术，即水—水热泵机组，可看作是以空调冷冻水为水源的水源热泵机组。水—水热泵机组运行时为逆卡诺循环，通过压缩机做功，在蒸发器产生冷量，同时在冷凝器产生热量，产生的热量全部用于生活热水系统，同时可以进一步降低空调主系统冷冻水回水温度。水—水热泵机技术与应用组原理如下图所示：交通科技与管理3.1　初投资　　水—水热泵系统主要增加设备及初投资成本如下：表2设备单价/（万元/台）台数水—水热泵机组65万1冷冻水循环水泵0.52生活热水循环水泵0.52蓄热水箱51管道及附件5万3.2　运行能耗3.2.1　当地气候特点及能源政策图 2　水—水热泵机组原理图45合计/万元77　　（1）福州市属于夏热冬暖气候区域，空调制冷季为4-11月份，空调制热季为1-2月份；不同负荷段天数（简化为25%、50%、75%、100%四个工况）分布如下表所示：表325%50%75%100%天数/天610011024　　（2）酒店生活热水全年均有需求，但需求具有一定的季节性不平衡性，总体的表现为冬季生活热水用量高出夏季生活热水用量额定20%左右。　　（3）天燃气价格——3.4元/Nm3。　　（4）电价——0.8元/kWh。3.2.2　酒店空调逐时负荷系数表43:004:002.2　冷冻水冷回收系统简介　　水—水热泵设置在冷冻水回水侧，部分冷冻水回水（12℃）收进入热泵蒸发器，出水温度为7℃，与主系统回水混合后，进一步降低冷冻水回水温度至11℃，可降低制冷主机的制冷量；同时，热泵冷凝器产生55℃热水，对生活热水系统的补水进行预热。水—水热泵设置如下图虚框内所示。时刻1:002:005:00逐时负荷0.16 0.16 0.25 0.25 0.25

系数时刻9:0010:0011:0012:0013:00逐时负荷图 3　冷冻水冷回收系统示意图0.67 0.75 0.84 0.90 1.00

系数　　水—水热泵机组选型按照生活热水需求选型，根据计算，时刻17:0018:0019:0020:0021:00本项目水水热泵机组设计小时供热量为1 400 kW，选型参数逐时负荷0.84 0.74 0.74 0.50 0.50

如下：系数表13.2.3　冷水机组及水-水热泵能效制热量制冷量蒸发器进冷凝器进制冷制热综合　　（1）冷水机组机：/kW/kW出水温/℃出水温/℃COPCOPCOP表5制热55℃/25%50%1 400——————3.8量50℃600 RT离心式机组 COP5.9277.7018.4制冷7℃/350 RT螺杆式机组 EER4.5677.372——1 170——4.6——量12℃设备能效指标参看国际一线品牌2.3　冷冻水冷回收系统控制　　（2）水—水热泵机组：　　空调冷冻水系统与生活热水系统完全分开，各自采用常表6规控制系统即可，控制简单。25%50%2.4　冷冻水冷回收对于冷机效率制冷工况 COP4.4597.172　　冷冻水回水经过水—水热泵预冷后，回水温度会降低制热工况 EER4.0964.678总计8.55511.851℃左右，对于制冷机COP影响较小，制冷机制冷量会降低设备能效指标参看国际一线品牌20%左右，同时冷却塔散热量可降低25%，锅炉能耗可降低3.2.4　运行费用15%以上，可显著提高空调系统整体效率。6:007:008:000.50 0.59 0.67

14:0015:0016:001.00 0.92 0.84

22:0023:000:000.33 0.16 0.1675%7.6087.001100%6.6996.01375%6.8194.15910.978100%5.9204.09710.0173　冷冻水冷回收技术经济性分析　　（1）空调冷机能耗节约22万/年。　　（2）锅炉能耗节约35万/年。（下转第40页）40交通科技与管理技术与应用装零部件的焊接夹具。以下是比较典型的零部件在焊接过程中使用三维柔性焊接夹具的案例，如图3、图4。　也将会全面实现模块化、标准化、系列化。尤其近几年轨道行业的快速发展，三维柔性焊接夹具的经济性、灵活性、精确性等特点会越来越显著，在中小批量生产中的应用将会越来越普及。我们应该密切关注和学习国内外先进柔性夹具技术的开发和应用成果，用先进的技术和理念来提升三维柔性焊接夹具的工艺应用。参考文献：[1]余建军,任治军,王辉.先进焊接工装夹具及其在机械装备制造业中的应用[J].机　　图3　电力线槽的组装和焊接　　　　图4　铝合金框架的组装和焊接床与液压,2011,39(12):115-121.[2]邹方.柔性工装关键技术与发展前景[J].4　展望未来航空制造技术,2009(10):34-38.　　随着先进计算机辅助工装夹具设计系统在制造企业中的[3]朱正德.柔性夹具系统及其在现代轿车制造业中的应用应用，三维柔性焊接夹具会向着高精度、高效率的方向发展，[J].汽车工艺与材料,2001(9):42-46.（上接第41页）4　结束语　　本文针对障碍物反射和地面反射引起的虚假目标，结合INDRA单脉冲二次雷达反射虚假目标的处理机制，重点在应答处理和航迹处理阶段，对两种类型假目标的识别和抑制技术进行分析探讨。对于一些采用常规假目标抑制技术效果不太理想的情况，可以在目标应答处理上结合一些新技术进行分析研究。参考文献：[1]高益寰,徐军.雷神二次雷达假目标抑制方法的讨论[J].空中交通管理,2007(1):24-26.[2]蔡润清.几种INDRA二次雷达常见假目标类型及处理[J].科技视界,2016(8):74.[3]张兴旺,王磊.单脉冲二次雷达的假目标抑制[J].现代雷达,2010,32(9):10-14.

图2　地面反射应答脉冲　　 　3.3　反射区设置　　INDRA雷达反射区的设置主要针对假目标却被先探测到，真实目标还未探测的情况或假目标形成的航迹不可用的情况，通过设置方位和距离，点迹录取器不会初始点迹、航迹。但是如果已经形成航迹的目标经过反射区时不会受到影响。在航迹处理阶段，需要设置初始航迹抑制目标探测的次数，当位于反射区的目标初始航迹探测次数低于系统设定的参数时，目标信息不输出。（上接第45页）　　（3）水—水热泵能耗18万/年。　　通过上述数据，可得出冷冻水冷回收系统，静态回收期为2年。明显的节能效果，可在酒店项目中广泛采用。参考文献：[1]周伟业,彭琛,刘珊,等.酒店建筑能耗影响因素分析[J].建筑科学,2015,31(31):31-37.[2]林峰.暖通节能技术在某酒店设计的应用[J].福建建设科技,2013(5):41-42+24.[3]吴少光.水源热泵机组在酒店冷凝热回收空调系统中的应用[J].制冷与空调,2016,16(1):61-65.[4]过晓栋.水源热泵技术在酒店暖通工程的应用[J].上海节能,2018(5):340-342[5]张杰.水源热泵在酒店冷却水热回收中的应用[J].浙江制冷,2014(5):45-49.4　结束语　　本项目是典型的国际五星级酒店，具有一定的代表性，通过对本工程采用冷冻水冷回收技术的分析，得出以下结论：　　（1）冷冻水热回收技术系统简单，无须增加额外的控制系统。　　（2）冷冻水冷回收技术具有很好的节能效果，静态回收期仅为2年，在经济回收期范围内。　　综上，酒店项目中采用冷回收（水—水热泵系统）具有