Thiết kế hệ thống nước nóng trung tâm bơm nhiệt  cho khách sạn  khu nghỉ dưỡng 5 sao có tổng  500 phòng

Nước được cung cấp cho hệ thống đun nước nóng là nước đã được khử trùng và làm mềm đảm bảo theo tiêu chuẩn nước uống được và cấp bằng cụm bơm tăng áp tự động chung cho nước uống được cho 3 tầng trên cùng của khách sạn. Hệ thống nước nóng được thiết kế tuần hoàn liên tục. Hệ thống sẽ được cân bằng cho tất cả các đoạn ống trong hệ thống. Thời gian chờ đợi nước nóng cấp đến cho các vòi không vượt quá giá trị sau:

• + Phòng ngủ và các khu vệ sinh công cộng: 5 giây
• + Các khu dịch vụ: 10 giây

Nước nóng từ bể chứa nước trên mái sẽ được cấp đến các thiết bị dùng nước trong công trình. Riêng 3 tầng trên cùng để đảm bảo áp lực, có sử dụng cụm bơm tăng áp để cấp nước nóng tới cấc thiết bị dùng nước trong 3 tầng đó.

1. Tính toán hệ thống cấp nước nóng

a/ Tính toán nhu cầu sử dụng nước nóng

Tra đồ thị về mối quan hệ giữa công suất nguồn đun và thể tích bồn chứa nước nóng, phần cho phòng khách chung cư (Fig. 19 / ASHRAE Applications Handbook / SERVICE WATER HEATING)

Tương ứng với lưu lượng nước nóng 60 độC cần cấp là:

q2 = q1 (t2-t1)/ (t3-t1)

q2 = 240 (30-15)/ (60-15) = 80l/h

Thực tế cho thấy việc sử dụng nước nóng trong khách sạn không bao giờ đồng thời tại tất cả các phòng, cũng như công suất phòng sử dụng rất ít khi đạt 100%. Vì vậy ta lấy hệ số sử dụng đồng thời và hệ số sử dụng phòng trong giờ cao điểm là: j = 0,6.

Vì vậy lượng nước sử dụng trong khách sạn tại giờ cao điểm là: Q = j .n.q2. Trong đó:

n = 500 (số phòng trong khách sạn)

Q= 0,6 * 500 * 80 = 24 m3

Chọn bể nước nóng có khả năng dự trữ 1.5  lần mức sử dụng cho giờ cao điểm . Do đó chọn 03  bể nước nóng dung tích mỗi bể 10m3 đặt trên tầng kỹ thuật mái.

2. Lựa chọn thiết bị hệ thống đun nước nóng

Dựa trên công suất nhiệt và yêu cầu sử dụng của công trình, hệ thống đun nước nóng được lựa chọn là hệ thống đun nước bằng hệ thống cấp nhiệt trung tâm vì hệ thống này vừa đáp ứng nhu cầu cung cấp nước nóng vừa đáp ứng nhu cầu cấp hơi cho một số khu vực của khách sạn như khu giặt là, xông hơi, bể sục và sấy quần áo.

Nguyên lý hoạt động: Nước lạnh được cấp qua thiết bị làm mềm dẫn tới bể chứa nước mềm, sau đó nước được bơm tự động cấp cho bình bảo ôn. Được kết nối với máy nước nóng bơm nhiệt Heat Pump được điều khiển tự động. Duy trì nhiệt độ trong bình ở mức 58oC. Khi tiêu thụ nước nóng trong bình, nước lạnh được cấp bù nhiệt trong bình giảm xuống 45 độ, bộ điều khiển sẽ tự động vận hành máy Heat Pump nóng nhiệt lên 58oC – 60oC theo chế độ thiết lập.

3. So sánh hiệu quả sử dụng Heat Pump với các phương án khác

Khách sạn 5  sao có 500  phòng

Phương án dùng bình gia nhiệt điện trở

Đun nóng bình chứa nước nóng trung tâm. Theo đơn toán sử dụng 60m3 nước nóng ngày đêm. Nhiệt nâng ∆t= 45 độ C cần 3,96 Btu tăng một lít nước lên 01 độ —> để tăng 45 độ cho  60m3 sẽ cần : 3,96x >60.000×45 = 10.692.000 Btu (1Kw tương đương 3412,142 Btu).

Tính toán như sau: [10.692.000 / 3412.142] x 1.1 = 3133 KW trong đó 1.1 là hệ số tiêu hao thất thoát do hiệu suất gia nhiệt điện trở tạo ra . như vậy ta cần 3133 Kw điện dùng cho bình đun nước  điện trở cục bộ  âm trần.