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温泉水余热结合水源热泵应用某温泉酒店供暖制冷
某温泉度假酒店地处河北省保定市雄县,由餐饮中心、接待中心、会议中心、康体中心、客房中心和中厅6部分组成,设有大堂、餐厅、宴会厅、 会议室、客房、厨房、办公室及设备用房等。空调系统采用风机盘管及全空气系统,总空调面积约为33500m 2。空调系统夏季总冷负荷为 5500 KW,冬季 总热负荷为4000 KW,空调冷热源设备均布置在酒 店设备用房地下一层制冷机房内。 该酒店在约1500m 深处开采 1口温泉取水井,出水量约为70m 3 /h,出口温度约为 60℃,用于满足酒店各部分24 h 生活热水供应。为了保证地下水资 源不被浪费和破坏,同时开采一口回水井作为地热尾水回灌井。
水源热泵机组选型出口温度约为60℃的温泉水经过除砂器、快速除污器、热水循环泵后,供给酒店生活热水管网。酒店生活热水经使用后,回水温度达到 50℃。直接排至温泉回水井进行回灌,对温泉水的余热热能是一种浪费。为了充分利用温泉水余热热能,利用水源热泵是一种很好的热源选择形式,可用于冬季空调供暖。
首先将 50℃的温泉水回水经过板式换热器换热,板式换热器一次水进出口温度为 50℃/10℃,二次水进出口温度为 7℃/15℃。二次水作为热源进 入水源热泵机组,根据该工程冬季空调系统总热负荷为4000 KW,选用离心式水源热泵机组一台,供热参数如下:供热量4044 KW,耗电量734KW,热源水供回水温度为15℃/7℃,热源侧水流量为390m3/h,热水供回水温度为 45℃/35℃,热水侧流量为356.4m3/h。该系统示意图如下图 1 所示:
对于该酒店夏季空调系统制冷,该台离心式水 源热泵机组同样运行使用,制冷参数如下:制冷量 3 833 KW,耗电量 740 KW,冷冻水量 660 m 3 /h,冷冻 水供回水温度为 7℃/12℃,冷却水量 793 m 3 /h,冷 却水供回水温度为 30℃/35℃。夏季生活热水回水温度为 50℃,水温较高,作为水源热泵的冷却水是 不可行的,因此采用冷却塔作为其冷却水的工具。 冷却水由 1 号冷却水塔提供,1号冷却水塔参数如下:流量 800 m 3 /h,耗电量 2×18.5 KW,冷却水供回水温度为 30℃/35℃。
该酒店空调系统夏季总冷负荷为5500KW,冬季总热负荷为4000 KW,热源可以由上述一台水源 热泵机组全部提供,而冷源该台水源热泵机组仅能 提供部分冷负荷,其余冷负荷需选用一台螺杆式冷水机组提供,制冷参数如下:制冷量 1720 KW,耗电量299 KW,冷冻水量296 m 3 /h,冷冻水供回水温 度为 7℃/12℃,冷却水量 368 m 3 /h,冷却水供回水温度为30℃/35℃。冷却水由 2 号冷却水塔提供, 2号冷却水塔参数如下:流量400 m 3 /h,耗电量18.5 KW,冷却水供回水温度为 30℃/35℃。
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面对能源危机和环境污染日益严重的严峻形势,温泉水作为一种可再生的地热资源,其热能利用具有明显的节能性、经济性和环保效果,既能用于生活热水,又能用于冬季空调供暖。水源热泵运行效率高,可同时提供冬季供暖和夏季制冷,但水井场地和可利用水源的问题往往限制了其发展。本工程有温泉水作为可靠水源,利用水源热泵技术使得温泉水最大程度地得以利用,而不需要另建锅炉房,既节能又环保,具有良好的经济效益和社会效益,值得大力推广。
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