隨著我國國民經濟持續快速發展，帶動了能源消費長期高速增長。目前我國能源供給已呈現出緊張局面。大力推進節約降耗，緩解資源瓶頸制約，實現能源環境和經濟社會的可持續發展是我國用能工作的核心。
    能源是保障酒店各種機電設備運行的基礎動力。隨著我國現代酒店的快速發展，雖然酒店的能源管理水平已得到了很大的提高，酒店的能源消耗量呈逐年下降的趨勢，但與發達國家比較，我國酒店業在能源利用效率方面還存在較大差距。針對酒店機電設備的特點，就目前常用的、實踐證明比較成熟的節能技術做一簡介。對于具體的節能項目進行基礎理論分析，求得基礎理論的技術支持。以實物工程案例進行分析，對節能方法及其實際應用中的注意要點進行總結。旨在供大家在開展節能工作時參考。
    一、酒店用能基本狀況
    目前我國酒店業能源消耗費用平均約占酒店收入的13％左右。
    酒店用能一般比例平均約為：
    空調51％
    照明21％
    機電17％
    其他10％
    從酒店用能一般比例來看，空調用能占酒店用能的一半以上，節能潛力最大。下面先從冷凍基礎理論入手。分析空調節能的途徑，論證相應的節能方法及實踐。
    二、酒店空調節能技術及方法
    （一）冷凍基礎理論簡述
    1、實際冷凍循環分析：

    冷凍循環過程文字表述：
    由蒸發器（4）出來的狀態為1（T1,P1）的氣體冷媒；經壓縮機絕熱壓縮以后，變成狀態2（T2,P2）。被壓縮后的氣體冷媒，在冷凝器（2）中，等壓冷卻冷凝，經狀態3（T3,P2）而變化成狀態4（T3,P2）的液態冷媒，再經節流閥（3）膨脹到低壓（P1），變成狀態5（T1,P1）的氣液混合物。其中低溫（T1）低壓（P1）下的液態冷媒，在蒸發器（4）中吸收被冷物質的熱量，在P1下氣化，變成狀態1（T1,P1）的氣態冷媒。氣態冷媒經管道重新進入壓縮機，開始新的循環。這就是冷凍循環的四個過程。
    2、冷凍理論分析空調節能途徑（一）
    （1）冷凍系數∑＝Q1∕-W=Q1∕(-Q2)－Q1
    式中   Q1－－冷媒從環境（冷物體T1）吸收的熱量，為正值；
    Q2－－冷媒向環境（熱物體T2）放出的熱量，為負值。
    W－－壓縮機對物系（冷媒）所作的功，為負值。


    文字表述： ∑表明外加1個單位的功，冷凍劑從冷物體所能夠
吸取能量。它是衡量冷凍循環效率的一個重要指標。


    3、冷凍理論分析空調節能途徑（二）
    （2）理想冷凍循環（可逆循環）
數字表達式： ∑可＝Q1∕(-Q2)-Q1＝T1 ∕T2-T1
●式中：T1—冷物體的絕對溫度（蒸發溫度）
    T2—熱物體的絕對溫度（冷凝溫度）


● 文字表述：對理想冷凍循環來說，因為每一部都是可逆的，故理想冷凍循環的效率可為最大。而且與T1、T2有關，而與冷凍劑無關。


●分析：當蒸發溫度T1升高時，冷凍系數升高；T1降低時，則反之。
    當冷凝溫度T2降低時，冷凍系數升高；T2升高時，則反之。
    4、冷凍理論分析空調節能途徑（三）
    （1）在T－－S 圖上求算冷凍能力

由冷凍循環的T-S圖分析可得：
●     標準冷凍工況為（1-2-3-4-5-1）其制冷量積分面積Q1；
●     當冷凝溫度降低至T2’時，其冷凍工況為（1-2-3-4’-5’-1），其制冷量積分面積為Q1+Q1’；
●     當蒸發溫度升高至T1’時，其冷凍工況為（1-2-3-4-5’’-1），其制冷量積分面積為Q1＋Q1’’。
    （2）改變操作工況分析冷凍量的變化案例分析
    （a）冷凍機以氨為冷媒。標準運行工況：
蒸發溫度T1＝-15℃
冷凝溫度T2=30℃
過冷溫度T2’＝25℃
△制冷量100000KCal∕h
    （b）改變運行工況后：
蒸發溫度T1＝-10℃
冷凝溫度T2=25 ℃
過冷溫度T2’＝20℃
△制冷量135000KCal∕h
    （5）冷凍理論分析空調節能途徑（四）
☆ 冷凍理論與實踐證明
    在蒸發溫度一定條件下：
冷凝溫度T2升高1℃，空調冷水機組效率降低約4.2％左右。
冷凝溫度T2降低1℃，空調冷水機組效率升高約4.0％左右。
    在冷凝溫度一定條件下：
蒸發溫度T1降低1℃，空調冷水機組效率降低約4.2％左右。
蒸發溫度T1升高1℃，空調冷水機組效率升高約4.0％左右。
    （6）冷凍理論分析空調節能途徑（五）
☆ 冷凍理論支持節能的途徑方向
    A、冷凝溫度越低，冷凍系數越大，可減少壓縮機的電耗。
    B、蒸發溫度越高，冷凍系數越大，可減少壓縮機電耗。
    C、蒸發過程中所吸收被冷物體的熱量和壓縮機做功產生的熱量是可以回收利用的。
    根據冷凍理論支持的空調節能的途徑，就可有的放矢的設計相應的節能設備和自動化控制系統以及工藝管路等等，以達到節能改造的最佳化。
    （二）酒店綜合節能改造基本條件和要求
1）因地制宜，合理的采用符合本酒店店情的節能技術和方法。
2）熟悉系統及設備的運行工況。
3）節能經濟效益明顯。
4）不影響設施系統及設備的正常運行，不影響對客服務的質量。
5）節能設施要求具備操作簡單，容易控制，無安全隱患。
6）基本不影響周邊環境。
7）經過調查研究，科學論證工作后決策節能改造項目。
    （三）酒店空調節能技術和方法及其應用介紹
      1、中央空調余熱回收技術及其應用
    充分利用熱交換原理，將空調的余熱（冷凝熱）進行回收，生產50～60℃熱水，供酒店客房、桑拿、員工浴室等使用。由于回收的空調是冷凝熱余熱。所以生產熱水量是零能耗。同時，由于部分余熱回收利用，從而降低了冷凝溫度。又使中央空調機組效率提高5～10％。由于技改后主機負荷減少，不僅節省主機的耗電量，同時也減少主機的故障率，延長了主機的使用壽命，是一舉多得的優秀節能技術。
    （1）中央空調余熱回收技術原理流程示意圖  

    （2）深圳東華假日酒店空調余熱回收流程示意圖（案例分析）
      空調余熱回收系統特點：
●實現了兩臺主機互為備用一組余熱回收器系統的管路工藝流程，從而進一步提高了余熱回收率。
●余熱回收熱水系統與原熱水系統互聯，確保供熱水可靠性。
    （3）中央空調余熱回收技術應用范圍
    廣泛應用于活塞式，螺桿式冷水機組。
    熱水箱容積推薦按總用水量的30％左右設置。
    設有完善的熱水鍋爐備用系統。
    設有恒定熱水出水溫度的自動調節系統。
    （4）關鍵設備余熱回收器面積計算
    傳熱方程式：Q＝KF△tm
物理意義：在某一個傳熱狀態下，每單位面積，每度溫升所傳的熱量。
式中：K－傳熱系數【Kcal/m2.h. ℃】
        F－傳熱面積【m2】
      △tm－對數平均溫度差【℃】
    傳熱系數K：描述了某一傳熱過程的狀態，即傳熱能力的大小，K值的來源有三個方面：選用生產實踐數據；實驗測定；理論計算。
    在此推薦：計算空調余熱回收面積的傳熱系數K值為580～720【Kcal/m2.h.℃】
      2、中央空調循環水系統變頻節能技術
    （1）中央空調循環水系統變頻節能技術
空調運行冷負荷分析：
  目前酒店大多數中央空調循環水系統的冷凍泵和冷卻泵轉速都是不可調節的，只要空調一運行，無論負荷情況如何、季節如何，冷凍泵和冷卻泵都是以額定轉速運行，所以能源浪費現象嚴重。


    （2）節能改造的技術可行性
      采用交流變頻器控制水泵運行，是目前中央空調系統節能的有效途徑之一。圖一和圖二給出了閥門調節和變頻調速器控制兩種運行狀態的壓力－流量（H--Q）關系及功率－流量（P--Q）關系。

    圖一中曲線（1）是水泵圖一中曲線1是水泵在額定轉速下的H-Q曲線，曲線2是水泵在某一較低速度下的H-Q曲線，曲線3是閥門開啟最大時的管路H-Q曲線，曲線4是某一較小閥門開度下的管路H-Q曲線。定轉速運轉的條件下調節閥門開度，則工況點延曲線1由A移到B；在閥門開度最大的條件下采用變頻器調節水泵轉速，則工況點沿曲線3由A移到C。顯然，B點與C點的流量相同，但B點的壓力比C點的壓力要高很多，即是說，變頻控制水泵調速運轉下，節能效果顯著。

圖二中曲線5為變頻器控制水泵調速運轉方式下的P-Q曲線，曲線6為閥門調節方式下的P-Q曲線可以看出，在相同的流量下，變頻控方式比閥門調節方式能耗小，二者之間可由下式表示：
△P＝【0.4＋0.6Q/Qc－（Q/Qc）3】Pc
其中，Q為實際負荷流量，Qc為額定流量，Pc為額定負載功率，△P為功率節省值。不難算出負載流量下降到其額定流量的70％時，節電率將達到48％。
    （3）除了節省電能外，變頻器的應用還會給冷水機組運行帶來如下優點：
1)調節水流量，把冷水機組進水和回水溫度控制在適當的范圍內，保證主機的熱交換率，節省主機能耗。
2)管路閥門開啟最大，消除閥門上節流局部損失而節省電能。
3)實現電機軟啟動（最大啟動電流小于額定電流），并有欠壓、過流、缺相、漏電等保護措施，改善了電機運行條件，提高了運行的可靠性。
4）啟動平穩，無沖擊負荷，大幅度降低設備損耗， 延長了設備使用壽命，減少了維修費用。
    （4）中央空調循環水系統變頻節能控制


    （5）中央空調循環水系統變頻節能技術實際應用的基本條件：
1）廣泛應用于冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔。較大型冷風柜（空氣處理機）以及其他可變負荷的場所。一般節能空間20～50％左右。
2）采用變頻閉環控制電機，按需要設定溫度，使設備系統儲備的熱容量和隨時間季節變化的熱負荷通過轉速自動調節，在滿足熱負荷正常使用的條件下，達到最大限度的節能。
3）需對循環水系統做全面的水力計算
求出管道總阻力
△     P ＝ ∑hf=ho＋hc＋hj
            n
＝ho＋（λ·L/d＋∑C）w2/2g   [mH2O]
          i=1


●式中：ho――流體靜壓頭[mH2O]
    hc――管路的阻力壓頭[mH2O]
    hj――流體的動壓頭[mH2O]
計算該系統的水泵揚程的富裕量是多少？從而確認節能空間。
4）選擇合適位置，設置最小壓力差保護，加強管路降阻管理。
    （5）中央空調循環水系統變頻節能改造案例分析
1）     深圳丹楓白露酒店案例分析

    循環系統動力回路控制功能：
    1、三臺泵可以在變頻調節下自動節能運行。
    2、變頻器直接控制兩臺泵，間接控制一臺泵。
    3、變頻部分故障后可以工頻AC380V∕50Hz條件下運行。
    4、閉環采集冷凍泵、冷卻泵水冷卻塔參數至智能控制子站處理，并發出指令調節水泵電機轉速。
    該節能系統投入運行以來，節電效果明顯，年平均節電率38％以上。

在上期酒店綜合節能技術介紹及案例分析之一中，用冷凍理論分析了空調節能的途徑，并指出了空調節能途徑及方向；介紹了酒店空調節能技術和方法及其應用：中央空調余熱回收的技術及應用；中央空調水循環系統變頻節能技術。本章繼續介紹有關空調節能技術和方法及應用：

一、VRV變頻直冷式空調節能技術及其應用案例
    目前酒店客房大多數空調為經典的水循環載冷系統中央空調。該空調系統成熟可靠，歷史悠久，廣泛被各種場合利用。隨著人們對節能意識進一步增強，研制了許多節能環保、實用型新一代空調系統，VRV變頻直冷式空調就是比較典型的節能產品之一。下面就水循環載冷系統空調和新型VRV變頻直冷式空調進行理論上的分析和比較。
    1、水循環載冷空調系統示意圖：
　
                         制冷工藝流程示意圖
    2、VRV變頻直冷式空調系統示意圖

                          制冷工藝流程示意圖
    3、水循環載冷空調系統與VRV變頻直冷式空調系統比較
    根據以上兩個制冷工藝流程圖分析，不難看出，水循環載冷空調系統設有冷凍水循環系統、冷卻水循環系統。主要設備有冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔、動力配電柜以及水循環水管路、閥門管件等，系統復雜且占用酒店室內較大的空間和消耗大量資源；VRV變頻直冷式空調系統無水循環載冷系統，冷媒直接在風機盤管蒸發吸熱進行制冷。冷凝熱采用風冷卻。系統簡單，熱交換效率高，直接制冷換熱較間接制冷換熱的熱交換效率高出8%~15%左右。換言之，制冷效率提高8%~15%左右。
      4、999丹楓白露酒店客房采用VRV變頻直冷式空調案例分析：
    （1）客房總制冷負荷約2330kW/h
    （2）采用VRV變頻直冷式空調運行能耗費用
      分析條件：暫不考慮空調壓縮機耗電量。只考慮冷凝風機的能耗和運行維修費用。
經過運行后的實踐數據如下：
      冷凝風機年耗電量約360000 KWH(0.9元/ KWH)
      維修費用約25000元/年
運行總費用349000元/年
    （3）采用水循環載冷中央空調系統能耗及費用。
    分析條件：暫不考慮空調壓縮機耗電量，只考慮水循環設備能耗和運行維修費用。
根據客房總冷負荷進行設計選型及運行費用計算數據如下：
    水循環設備年耗電量約878000 KWH (0.9元/ KWH)
    耗水量4600M3/年（4.5元/M3）
    水處理費用20000元/年
    維修費用25000元/年
    運行總費用855900元/年
    （4）方案節能比較
    暫考慮兩方案空調壓縮電功率相等（直接制冷換熱比間接制冷換熱的熱效率高8%~15%，本比較暫忽略不計）。
    年節電量：518000KWH
    年節約費用：506900元
    （5）投資回收年限
    選用VRV直冷式空調系統設備及安裝費用較選用經典水循環載冷中央空調系統設備及安裝費用多投資1900000元。
    回收年限約3.7年。
    （6）分析結果
    優點：VRV直冷式空調不但節電效果明顯，而且不需水循環載冷所用水，節省了水資源。同時，從根本上解決了水冷卻塔的噪聲和水汽對環境的污染問題以及水處理帶來的化學水污染問題。具有運行成本低，自控程度高等諸多優點。
缺點：VRV直冷式空調用于酒店客房需要若干組子系統（室外主機）組成，需要較大的室外安裝面積。由于冷媒管接點眾多，一旦發生泄露難查找和維修。目前冷媒管道長度限制在90~120m之內。


二、氣源熱泵三聯供技術及其應用
    目前常見的關于各類熱泵的產品說明書或技術介紹中，均講的比較神秘。把一個本來簡單的問題講的很復雜，可能出于越神秘越復雜，其科技含量就越多的緣故吧。下面對于各類熱泵來一個通俗的介紹。
    通常把地源熱泵、水源熱泵、氣源熱泵統稱為有源熱泵。無論哪一種熱泵，其工作原理都是一樣的。區別在于熱源的不同叫法而已。
    地源熱泵技術是利用地下淺層地熱資源（包括土壤、地下水、地表水），以地熱源作為熱泵夏季制冷的冷卻熱源，冬季采暖供熱的低溫熱源；同理水源熱泵則以建筑附近的江、河、湖、海、水庫等為熱源；目前實用技術兩者均實現了建筑物空調，采暖和生活用水的三聯供；而氣源熱泵是從空氣中吸收熱量做為熱源的，實用技術實現了向建筑物提供采暖和生活用水二聯供。無論哪種熱泵均為通過輸入少量的電能，獲得較大的熱能，一般可達1：3.5以上。
    綜上所述地源熱泵和水源熱泵優點很突出，但受建筑物的客觀條件和建筑物所在的地質條件、自然環境所限制，往往許多地方不適合應用。特別象深圳這樣的高密度建筑物群中，較難以實施。因此必須因地制宜，采用一種適合我國南方（亞熱帶氣候）而不受城市建筑物和地質條件的影響的產品，新型氣源熱泵在原氣源熱泵的基礎上增設一套蒸發器。仍然可做到：空調制冷，采暖制熱和生活熱水的三聯供給。
    1、氣源熱泵三聯供技術。
    主要利用我國南方（深圳、海南、粵南地區）全年平均溫度20℃以上。冬季平均氣候9~16℃，極溫不低于3℃。優越的氣候條件給氣源熱泵開辟了良好前景。
    2、氣源熱泵三聯供技術工藝流程示意圖    

    由工藝流程示意圖可知，春夏秋空調季節，熱泵熱源來自于空調負荷，冬季非空調季節，熱源來自室外空氣，由壓縮機做功將吸熱蒸發后的氣態吸熱冷媒壓縮成高溫高壓氣態冷媒，在冷凝器中放熱加熱生活用熱水（或采暖用熱水）。氣態冷媒被冷卻、冷凝為液態冷媒，經過節流膨脹至蒸發器蒸發吸熱，從而完成一個熱循環。
    3、設備的特點：
    設有二套蒸發器系統，一套（即制冷終端設備）為春、夏、秋空調季節使用，一套為冬季非空調季節使用，即從操作上分為兩個工況。
    4、氣源熱泵技術指標
    氣源能溫度平均9~26℃
    制冷溫度：7~9℃
    制熱溫度：55℃（熱水）
    冷媒介質：134a
    制冷、制熱效率：＞3.2~3.5
    5、技術特點
    氣源熱泵技術，特別適用我國南方冬季極限溫度≥3℃以上的地區，全年節約能源費用約40%以上。
    以空氣作為熱泵熱源，可謂取之不竭，用之不盡，熱源費用等于零，不需打井，埋管，一次投資費低，不受地質狀況和建筑物的影響。
    維護保養方便，運行費較地源水源熱泵低。
    我國現生產的氣源熱泵規格比較小，暫無大型化設備。做為大型酒店采暖之用，還有待于開發。目前氣源熱泵主要用于生產生活用熱水的同時，副產空調制冷而廣泛采用。
    6、氣源熱泵在酒店的應用
    推薦空調主機+氣源熱泵配制，熱泵選型可考慮按酒店生活熱水的總用量進行選擇。
    有些酒店冬季（非空調季節），仍用氣源熱泵制冷，作為酒店空氣除濕之用，也取得了良好的效果。

三、采用CO2濃度控制新風量新技術介紹
    酒店宴會廳、多功能廳、餐廳等公共區域空調負荷較大。當非就餐時，或不舉行宴會、不舉辦各種慶典會議及活動時，室內空調負荷很低。但當一旦啟動，往往人員大增，賓客滿堂，座無虛席，有時甚至超員20%以上。因此在宴會廳、多功能廳、餐廳的空調冷負荷設計計算時，均要充分考慮滿員和超員的冷負荷余量，所以設計的冷負荷均很大。
    該空調方式多采用全新風低風速組合式大風量空調機組供冷。常用送回風方式有兩種：
    a）只設送風而不設回風方式；
    b）設有送、回風方式；無論哪種方式，該系統的新風百分比都很大。空調制冷量，一般新風供冷是循環供冷的一倍多。
    如何根據空調的實際負荷變化而合理的調節新風量達到節能的目的，就是本技術介紹的中心內容。采用CO2濃度調節新風量節能方案，如圖示：

                      宴會廳及公共場所新風節能方案示意圖
    酒店宴會廳、多功能廳、餐廳等公共區域采用CO2濃度調節空調新風量節能技術，主要采用CO2探頭，采集空間的CO2濃度，通過傳感器至智能分析控制器發出指令，從而控制電動微分調節風閥。以達到調節和控制新風量一直處在最佳節能運行狀態。該技術適合設有送、回風空調方式的場合。節能值平均可達20~35%以上。