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。

温泉水与水源热泵结合应用

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℃。

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。