常州宾馆扩建工程：规模扩大，功能完善，社会价值与经济效益双丰收

常州宾馆扩建工程：规模扩大，功能完善，社会价值与经济效益双丰收

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1 项目概况

常州宾馆位于江苏省常州市中心区域，为适应当地经济快速发展，需要扩大规模、完善配套功能，因此需要对常州宾馆进行扩建，扩建后将集客房、餐饮、娱乐为一体，满足常州市对重要活动和旅游用房的需求，因此扩建后将在当地具有重要的社会价值和经济效益。

酒店建筑概况：原建筑面积7000m²，扩建部分主楼高22.3m，地上6层，地下1层，建筑面积22.3m（地上面积22.3m，地下部分5650m²）。改造后总建筑面积22.3m，除需单独供冷的商场2400m²外，全部采用集中冷热源系统供冷，总空调面积22.3m。

原有冷热源情况：蒸汽吸收式溴化锂装置一台，制冷量100万大卡/小时，已运行4年，近年实际制冷量约90万大卡/小时（298RT）。原有4t/h蒸汽锅炉2台，夏季为溴化锂装置提供蒸汽，冬季为供热系统提供热源。

空调负荷情况：夏季空调设计日峰值冷负荷为()，酒店客房夜间需制冷，最小冷负荷为206RT(725kW)；冬季总热负荷为。

2.工程设计简述

常州宾馆改扩建工程空调系统末端设备根据房间使用功能及特点的不同采用不同的形式：客房、餐厅、桑拿、办公室等小隔间采用风机盘管加新风的形式；酒店大堂、大型餐厅、舞厅、游泳池等层高较高、开间较大的场所采用全空气系统，变风量组合式空调机组将空气加热、加湿后通过低速风管送至各地。夏季冷冻水供回水温度为7/12℃；冬季空调热水温度为60/50℃。

江苏省经济比较发达，经济生活活跃，造成了电力供需不平衡，电网运行波动较大，对电力系统安全稳定运行极为不利。为有效缓解电网供需矛盾，江苏省出台了拉大峰谷电价差距的政策。对电力系统而言，该政策充分利用现有电力设施，缓解国民经济发展中日益严重的电力供需矛盾；对用户而言，峰谷电价政策将给用户带来极其可观的经济回报。表1为常州市分时电价政策：

3 夏季降温方案示范

一般来说，酒店等商业建筑客房比例较高，夜间冷负荷较大，因此采用冰蓄冷空调系统是否具有经济效益需要进行认真的技术经济分析。

具体对于常州酒店而言，全天24小时需进行空调的客房及大堂区域占总空调面积的近50%，其夏季夜间冷负荷占设计日峰值冷量的17%；办公用房、会议室、餐厅、健身休闲、桑拿等间断使用的商用房约占50%的面积，其空调使用具有明显的间断性；而原有的溴化锂冰箱可以作为基载冰箱提供客房等的夜间负荷需求，因此采用冰蓄冷空调系统是绝对必要的。另外，常州夏季湿热，空调制冷周期长，每年从5月初到9月底；随着室外气象参数的变化，在非典型设计日的过渡季节，可采用冰蓄冷来节省空调运行费用。

下面就常州宾馆夏季空调冷负荷结合采用冰蓄冷系统的经济效益进行详细分析。常州宾馆典型设计日逐时冷负荷分布如图1所示：

从图1可以看出，典型设计日的峰值负荷发生在14：00至15：00之间，其值为，整个设计日的总冷负荷为。

3.1 冰蓄冷空调系统解决方案

根据本项目特点，为节省初投资、减少机房占用面积，冰蓄冷空调系统采用负荷平衡部分负荷冰蓄冷方式、主机上游内融冰串联系统，详见冰蓄冷系统示意图（图2）。

经过详细计算比较，选定如下设备：

1）双模制冷机：采用烟台顿汉布什公司生产的WCFX-36立式全封闭螺杆制冷机两台，单机空调工况制冷量为307RT。

2）内融冰盘管：选用清华同方生产的RH系列产品，由于冰库布置在冷站内，冷站层高限制为4.2米，因此根据本项目情况，设计非标盘管RH型32根，总制冷量为3.

主机上行内融冰串联系统，可提供持续稳定的大温差一次侧冷冻水（清华同方内融冰盘管出液温度为3.5℃~4℃）。同时考虑利用峰谷电价差降低空调系统运行成本，在空调设计日用电高峰时段，在满足冰取水率的前提下尽量充分利用蓄冰罐制冷，另一不足部分由双工况冷水机组+溴化锂冷水机组补充；用电高峰时段，蓄冰罐持续均匀放冷，不足冷量由双工况冷水机组+溴化锂冷水机组承担；夜间用电低谷时段，双工况冷水机组满负荷冰蓄冷，冰蓄冷前3小时，一部分冷量由夜间循环泵和溴化锂冷水机组旁路，共同承担酒店夜间负荷。 设计日负荷分布如图3所示：

3.2 常规电制冷空调系统设计

常规电制冷设备选型比较简单，只需按照设计日最大冷负荷进行设计，即可满足空调系统制冷需求。常规系统方案中仍采用现有溴化锂机组，仅需配置一台制冷量为876RT的制冷机即可满足要求。经过比较，选用烟台顿汉布什公司生产的两台WCFX-51B立式全封闭螺杆制冷机，单台空调机组制冷量为453RT。

3.3经济效益分析

采用冰蓄冷空调系统的意义在于（在分时电价政策下）在空调系统运行过程中可以节省大量的运行费用。在下文的经济效益分析中，将根据夏季空调负荷的发生规律和时间进行定性分析。

由于空调负荷的大小与当地室外气象参数密切相关，根据常州气象参数的特点，经济性分析中制冷站设备运行费用按100%负荷时间占总空调天数的15%，75%负荷时间占45%，50%负荷时间占25%，25%负荷时间占15%计算，常州地区空调制冷期按5个月考虑，运行费用对比见表2：

从表2可以看出，冰蓄冷系统与传统电制冷系统相比，每年节省运行费用24.44万元。

按照常州宾馆空调冷负荷设计的两种冷站系统方案，原则上均能满足该项目夏季空调负荷需求。但由于两种系统的设计思路不同，空调冷源系统包括空调设备、变压器等配电设备在内的设备初投资及运行费用有所不同。表3为结合设备投资对冰蓄冷系统的经济效益分析：

注：投资回收期=（冰蓄冷初期总投资-其他系统形式初期总投资）/（冰蓄冷年运行成本-其他系统形式年运行成本）

考虑到设备投资、工程安装、年运行费用等，冰蓄冷系统仅需2.5年即可收回投资，考虑到长期可持续发展的因素，可见本项目采用的冰蓄冷方案合理，从而实现经济效益最大化。

4 冬季供暖系统

常州宾馆改扩建后冬季总热负荷为，宾馆现拥有2台4t蒸汽锅炉，原为夏季吸收式溴化锂制冷机提供蒸汽源，冬季为供暖系统提供热源。考虑到冷站所在地下一层为人防建筑，机房空间有限，本项目冬季空调供热系统采用板式换热器，为空调末端系统提供60℃供水、50℃回水的空调热水。一次蒸汽源侧采用配套的专业蒸汽换热系统及设备，确保进入板式换热器的蒸汽流量、压力的稳定性，确保系统安全稳定运行。

5 施工图设计中发现的问题

5.1 基载制冷机-溴化锂制冷机系统

由于溴化锂制冷机为常州大酒店原有设备，有一套配套的制冷冷却水泵。现根据改扩建工程规划，空调系统冷、热站均集中在新建大楼地下室一层机房内。通过对原有制冷冷却水泵参数对比发现，老款水泵与冰蓄冷系统水泵设计参数（水泵扬程）不匹配，若仍用于冰蓄冷系统将影响水泵出力，不能满足终端系统要求。因此，在设计过程中重新选择了溴化锂制冷机对应的制冷冷却水泵。

5.2 乙二醇泵的选择

由于25%乙二醇水溶液的物理性质，其密度、粘度比水大，但比热比水小，因此在选择以水溶液为设计参数的设备时，如水泵，在同等制冷量、温差条件下，其流量、扬程应比空调冷水大。经查阅相关资料可知，系统中乙二醇的循环量应增大10%，乙二醇水泵的扬程应增大20~30%。

由于本项目空调冷热站区域早已划定，且所在地下室为人防建筑，更改区域难度很大，因此冷站内设备布置空间略显狭窄，勉强满足安装及日常检修维护空间要求。