文|加拿大Delta北京代表處 趙建敏
能源是保障酒店各種機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的基礎(chǔ)動(dòng)力。能源使用多元化,能源消耗量大是由其基本營運(yùn)性質(zhì)決定的,所以節(jié)約使用能源,降低基本損耗意味著降低酒店的運(yùn)營成本,提高營業(yè)利潤。中國的酒店能耗狀況與發(fā)達(dá)國家相比水平偏高約25%左右,所以在節(jié)能降耗、降低成本負(fù)擔(dān)方面,中國的酒店將大有可為。
目前我國酒店業(yè)能源消耗費(fèi)用平均約占酒店收入的13%左右。據(jù)業(yè)內(nèi)人士統(tǒng)計(jì),酒店用能一般比例平均約為:
◆ 空調(diào)51%;
◆ 照明21%;
◆ 機(jī)電17%;
◆ 其他10%。
從酒店用能一般比例來看,空調(diào)用能占酒店用能的一半以上,節(jié)能潛力最大。
空調(diào)系統(tǒng)在酒店建筑中的能耗最大,故在保證提供舒適環(huán)境的條件下,使空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行在最佳節(jié)能工況,從而最大限度地降低能耗。
空調(diào)方面具體的節(jié)能措施如下:
(1)提高室內(nèi)溫濕度控制精度
建筑物內(nèi)溫濕度的變化與建筑物節(jié)能有緊密的聯(lián)系,據(jù)美國國家標(biāo)準(zhǔn)局統(tǒng)計(jì)資料表明,夏季空調(diào)設(shè)定值溫度每下調(diào) 1℃,能耗將增加10%。冬季空調(diào)設(shè)定值溫度每上調(diào)1℃,能耗將增加12%。因此建筑物內(nèi)溫濕度控制精度的準(zhǔn)確性是確保節(jié)能和客人舒適性的前提條件。所以我們可以降低室內(nèi)溫度標(biāo)準(zhǔn),比如夏季溫度控制在26℃ ~28℃。
(2)空調(diào)機(jī)組控制
節(jié)能控制的關(guān)鍵問題是“我是否可以使用室外新風(fēng)來實(shí)施無功耗制冷”,其中兩個(gè)應(yīng)用較多的技術(shù)是干球溫度切換和焓值控制。
焓值控制:對每種空氣源進(jìn)行全熱值計(jì)算,并進(jìn)行比較決策,自動(dòng)選擇空氣源,使被冷卻盤管除取的冷量或增加的熱量最少,來達(dá)到所希望的冷卻或加熱溫度。焓值就是單位質(zhì)量空氣含有的總熱量,包括顯熱和汽化潛熱,其中顯熱直接與空氣溫度有關(guān),汽化潛熱與濕度有關(guān)。Delta Controls的DDC內(nèi)部包含成熟的焓值計(jì)算模塊。
焓值控制的目的是在保證舒適度的前提下節(jié)約能源??諝庠礁稍铮S持在舒適溫度所花費(fèi)的能源就越少。
在春秋季節(jié)的很多日子里建筑物需要制冷,而室外的空氣比室內(nèi)溫度低而且更干燥(焓值低)。在這種狀況下,新風(fēng)比例可以提高(經(jīng)常開到100%)來提供部分或全部冷量。在節(jié)能程序中,新風(fēng)比例可以從最小新風(fēng)量到100%之間調(diào)整。通過合理利用室外新風(fēng),冷水機(jī)組的能耗可以節(jié)省10%~15%。
焓值控制的優(yōu)點(diǎn):溫度節(jié)能控制程序在建筑物需要制冷并且室外空氣溫度比室內(nèi)低時(shí)把新風(fēng)開到最大。這種面向溫度的控制策略沒有考慮濕度。結(jié)果是當(dāng)室外空氣濕度大時(shí)反而更加浪費(fèi)能源,或者當(dāng)室外空氣比較干燥時(shí)浪費(fèi)了節(jié)能的機(jī)會。焓值控制同時(shí)測量室內(nèi)和室外空氣的溫度和濕度,根據(jù)加熱/冷卻室外、室內(nèi)混合空氣所需的能源總和來決定節(jié)能程序運(yùn)行方式。焓值控制程序可以在DDC中獨(dú)立運(yùn)行,也可以作為能源管理系統(tǒng)(EMS)的一部分。焓值控制程序可以使業(yè)主和物業(yè)人員精確的達(dá)到節(jié)能目的,這是手動(dòng)操作無法實(shí)現(xiàn)的。
(3)新風(fēng)機(jī)控制
新風(fēng)的作用是為酒店提供清潔、衛(wèi)生的新鮮空氣,保障室內(nèi)環(huán)境的健康舒適,但同時(shí)也要綜合考慮溫濕度、廢氣和粉塵等其他污染因素的影響。比如,在夏季中央空調(diào)運(yùn)行過程中,白天一般空氣溫濕度大,因此主機(jī)40%的能耗用于冷卻新風(fēng)。
而在夜間室外氣溫達(dá)到最低點(diǎn)(接近或低于日間空調(diào)室溫值),于是開啟新風(fēng)機(jī)可對全樓空氣進(jìn)行全新風(fēng)換氣、凈化,而隨著時(shí)間推移室外氣溫回升到不利于預(yù)冷的數(shù)值時(shí),自動(dòng)停止夜間凈化運(yùn)行。這一方式既可實(shí)現(xiàn)改善大樓內(nèi)空氣的品質(zhì),又減少了預(yù)冷的能量消耗。
(4)水系統(tǒng)節(jié)能
在中央空調(diào)系統(tǒng)中冷凍水泵和冷卻水泵的容量是按照建筑物最大設(shè)計(jì)負(fù)載選定的,一般留有余量,而在實(shí)際運(yùn)行過程中由于季節(jié)、晝夜和用戶負(fù)荷的變化,實(shí)際空調(diào)負(fù)載在絕大部分時(shí)間內(nèi)遠(yuǎn)比設(shè)計(jì)負(fù)載低。
而建筑物的負(fù)載變化情況決定了水泵流量和壓力變化,在實(shí)際測量中,我們發(fā)現(xiàn)一年中絕大部分運(yùn)行時(shí)間都在低溫差、大流量情況下工作,從而增加了管路系統(tǒng)的能量損失,浪費(fèi)了水泵運(yùn)行的輸送能量,一般空調(diào)水泵的耗電量約占總空調(diào)系統(tǒng)耗電量的20%~30%,故節(jié)約低負(fù)載時(shí)水系統(tǒng)的輸送能量,具有很重要的意義。比如在冷水系統(tǒng)或熱水系統(tǒng)保持供回水處于大溫差(避免溫差過?。┦且粋€(gè)具備明顯經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢的節(jié)能措施:比如通過增大供回水溫差降低整個(gè)系統(tǒng)的流量,從而減少冷泵的啟動(dòng)臺數(shù),相應(yīng)的冷機(jī)的運(yùn)行臺數(shù)也減少,這樣達(dá)到既滿足所需的冷量又節(jié)能的目的。
(5)風(fēng)機(jī)變頻變風(fēng)量控制(空調(diào)機(jī)、排風(fēng)機(jī))
①空調(diào)設(shè)備存在設(shè)計(jì)余量,樓宇自控通過設(shè)置在空調(diào)機(jī)不同部位的溫度傳感器,隨時(shí)感測空氣溫度參數(shù),并經(jīng)DDC(現(xiàn)場控制器)進(jìn)行信號變換、處理、運(yùn)算后,按溫度控制程序自動(dòng)對風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻控制,實(shí)時(shí)控制空調(diào)溫度。
②排風(fēng)機(jī)功能是將建筑物的污濁空氣排出,其運(yùn)行條件是對空氣品質(zhì)的測量數(shù)據(jù)。因此,在樓宇內(nèi)加裝空氣品質(zhì)傳感器,根據(jù)空氣品質(zhì)決定排風(fēng)機(jī)的變頻轉(zhuǎn)速(即排風(fēng)量)或啟停點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
(6)空調(diào)機(jī)組最佳啟停時(shí)間
空調(diào)開機(jī)預(yù)熱能耗通常占空調(diào)系統(tǒng)總能耗的29%。最佳啟動(dòng)控制是根據(jù)傳感器測定室外氣溫、室內(nèi)氣溫,判斷何時(shí)啟動(dòng)空調(diào)以確??照{(diào)區(qū)域人員按規(guī)定時(shí)間進(jìn)入建筑物時(shí),室內(nèi)溫度恰好達(dá)到設(shè)定值。這種方式既可以保證工作環(huán)境的舒適性要求,又可減少不必要的、過長的提前啟動(dòng)時(shí)間。而最佳停機(jī)控制,則是在保證空調(diào)區(qū)域結(jié)束使用時(shí)仍然保證舒適環(huán)境的前提下,應(yīng)用慣性蓄能原理,使供熱和制冷負(fù)荷利用熱慣性持續(xù)一段時(shí)間。
通過計(jì)算把這段時(shí)間作為空調(diào)停機(jī)的最佳時(shí)間,最佳啟??刂茖τ诜沁B續(xù)使用的空調(diào)設(shè)備具有顯著的節(jié)能效果。
要實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)必須跟酒店客房管理系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng),合理安排客人的入住區(qū)域。
酒店的風(fēng)機(jī)盤管數(shù)量比較多,客房內(nèi)若只使用三速開關(guān)控制,一定會出現(xiàn)以下局面:任何客人都可以隨意把玩調(diào)節(jié)面板,調(diào)整設(shè)定溫度,夏天把溫度調(diào)得很低,冬天把溫度調(diào)得很高,同時(shí)把窗戶打開,此種情況所造成的能源浪費(fèi)不言而喻。
而聯(lián)網(wǎng)型風(fēng)機(jī)盤管就可以減少這種情況的發(fā)生。通過對酒店管理系統(tǒng)客人入住情況數(shù)據(jù)的讀取,對未出租的房間的風(fēng)機(jī)實(shí)行停機(jī)指令。令已經(jīng)出租但未插卡的房間,進(jìn)入風(fēng)機(jī)低速運(yùn)行,降低溫度標(biāo)準(zhǔn)工況,使客人一進(jìn)入房間就感到很舒適,增加客人的滿意度;對已經(jīng)出租插卡的房間,實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制風(fēng)機(jī),同時(shí)與門窗磁進(jìn)行聯(lián)動(dòng),監(jiān)測到門窗處于開狀態(tài),則強(qiáng)制關(guān)閉風(fēng)機(jī)或使其處于低速降低溫度標(biāo)準(zhǔn)工況。對于大堂等公共區(qū)域可以通過降低溫度標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行節(jié)能。
安全、可靠的供電是智能建筑正常運(yùn)行的先決條件。電力系統(tǒng)除常規(guī)的繼電保護(hù)與備用電源自動(dòng)投入等功能要求外,必須能夠?qū)﹂_關(guān)與變壓器的狀態(tài),系統(tǒng)的電流、電壓、有功功率與無功功率等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全面的能量管理。
燈光照明使客人有等級品質(zhì)的層次感和回歸家庭的舒適感,使客人能愉快地工作和生活,但是依據(jù)前面的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,照明系統(tǒng)能耗也很大,在酒店業(yè)中僅次于供熱、通風(fēng)與空調(diào)(HVAC)系統(tǒng),應(yīng)重視智能照明控制的節(jié)能。
對酒店建筑來說,它跟辦公樓這種建筑有很大的區(qū)別,酒店的客人24小時(shí)都處于流動(dòng)狀態(tài),所以我們需要對酒店的燈光進(jìn)行分區(qū)域控制,才能達(dá)到既讓客人滿意又能夠節(jié)能。
對室外照明可以通過控制器所設(shè)置的經(jīng)緯度,自動(dòng)計(jì)算日出日落時(shí)間,結(jié)合時(shí)間表和照度計(jì)的配合應(yīng)用,可最大程度地壓縮照明系統(tǒng)的無效運(yùn)行時(shí)間。比如:
冬季17:00 時(shí)(開)到次日 5:00 時(shí)(關(guān))。
夏季18:00 時(shí)(開)到次日 3:00 時(shí)(關(guān))。
對走廊的照明,可以在客人休息后定時(shí)熄滅部分光源來達(dá)到節(jié)能的目的。
對宴會廳的照明系統(tǒng),可以在布餐時(shí)間開啟部分照明,而等到客人就餐時(shí)再全部開啟。
對廚房蒸汽壓力進(jìn)行監(jiān)視控制,比如限定在25kg之下,確保設(shè)施設(shè)備安全運(yùn)行,控制蒸汽的消耗。
通過對能源方面工作數(shù)據(jù),比如:溫度、濕度、壓力 、用電量、煤氣使用量、冷熱量等進(jìn)行采集,進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行的功效分析,便于業(yè)主采取相應(yīng)的節(jié)能措施,并提供ODBC訪問方式,在線生成office數(shù)據(jù)表,備份存檔。除此以外也可以通過樓宇自控系統(tǒng)軟件對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及故障狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測,也能達(dá)到節(jié)約成本的目的。比如,通過對設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì),定期對設(shè)備進(jìn)行檢修,降低設(shè)備故障率,既減少了入住客人的投訴,提升了酒店的形象,又降低了設(shè)備更換及維修的費(fèi)用。同時(shí),安裝樓宇自控系統(tǒng)后進(jìn)行一體化管理的方式,使操作、值班和管理人員相對減少,也可以將不同系統(tǒng)的操作值班人員合并為一班人員,以產(chǎn)生更好的經(jīng)濟(jì)效益。