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游泳池的热损失及用热要求(游泳池热负荷)泳池设计相关


1.游泳池的热损失及用热要求(游泳池热负荷) 1.游泳池的热损失及用热要求(游泳池热负荷) 游泳池的热损失及用热要求
时间:2010-02-27

16:02 来源:www.aquan.cn 作者:空调工程部 点击: 282 次 1.游泳池的热损失及用热要求 1.1 游泳池的热损失 1.2 游泳池池水温度 1.3 室 内游泳馆相对湿度 1.4 游泳池的用热负荷计算

1.游泳池的热损失及用热要求

1.1 游泳池的热损失 游泳池有室外露天游泳池以及室内温水游泳池两大类。从游泳池的使用性 质分,有比赛池,练习池,跳水池,儿童戏水池等;从经营性质分,有公用游泳 池,商业宾馆内游泳池,也有私人别墅住宅内的游泳池等。但无论何种游泳池, 都有一个要求维持池水温度恒定的要求,池水的温度因使用性质不同而异。游泳 池的热损失有下列几个方面: 1)游泳池池水因水面蒸发,水面传导,池底和池壁传导而不断损失热量。 2)因人们在游泳池内游泳,会损失一部分池水,必须不断补充,而补充水 需加热,需要补充一部分热量; 3)此外,整个游泳池的设备和管道也在不断向四周环境排放热量。 以上这一些损失的热量,都需要不断补充,才能维持池水有一定的温度。 这些热损失再加上游泳场馆淋浴等用热的负荷可以称之为经常性用热负荷。 另外,恒温池水也有一次性全部更换新的要求。为了清洗,消毒的要求, 在一定时段内,要求将池水全部放空,重新输入温水。假如补充的水是冷水,那 末,加热整池水需要的用热量就是一次性冲击负荷。 1.2 游泳池池水温度 一般室内游泳池池水温度为24-29℃,室外的为22-30℃。如室内 游泳馆有完善的空调采暖设施,可以取为 25℃;假如气温低,可以取为 27℃。 热损失与池水温度高低有关,也与四周环境温度有关。一般室内环境温度比池水 温度高 1-2℃。国外资料表明:室内游泳池最佳环境参数为: 空气温度 26-30℃ 池水温度 25-28℃ 地面温度 30-32℃ 风速 0.05-0.1m/s

会所泳池暖通空调设计
引言: 随着国民经济的发展及人民居住水平的 提高,会所已成为一些居住小区重要的娱乐场 所, 其中室内游泳池也成为会所的重要部分。 为 此, 小型室内游泳池空调设计, 也就越来越普遍。

本文就本人所做的会所室内泳池工程, 谈对游泳 池设计的几点体会: 一、 工程概况: 本工程为北京市某小区会所,建筑面积约 5600m2,分为地下一层和地上三层,泳池位于地 上一层, 设备用房位于地下一层, 地上为办公及 商业用房。其中泳池建筑面积 370m2,池面为 不规则形状,面积为 120m2。 二、设计参数的确定 1、室外设计参数: 冬季空调室外计算干球温度:-12℃ 冬季采暖室外计算干球温度:-9℃ 冬季通风室外计算干球温度:-5℃ 夏季空调室外计算干球温度:33.2℃ 夏季通风室外计算干球温度:30℃ 夏季空调室外计算湿球温度:26.4℃ 冬季空调室外计算相对湿度:45 冬季平均室外风速:2.8m/s 夏季平均室外风速:1.9m/s 2.室内设计参数: 池水设计温度 26℃,室内设计温度 28℃, 相对湿度<70。 3.冷热媒参数:冬季热源供回水参数为: 50/40℃,夏季冷源供回水参数为:7/12℃。
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社区抢楼活动,600 元大奖等你拿! qianqianjie 2# 大 中 小 发表于 2006-12-27 15:16 只看

千千结

该作者

二级 野人

Re:楼主 Re:楼主
三、围护结构的热工计算 1. 外墙及屋面 由于泳池内一直是高温高湿的环境, 在北 方地区寒冷的冬季围护结构很容易结露, 为防 止冬季或过渡季节围护结构不结露, 必须使内 表面温度高于室内露点温度 1-2℃。文献[2] 认为,在理想的情况下,北京 K<0.58W/(m2.℃). 在本工程中,外墙为 400mm 厚的加砌混

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凝土,70mm 厚的聚苯板保温, K=0.44W/(m2.℃),屋面为 60mm 厚的挤塑保 温,K=0.55W/(m2.℃),经校核计算内表面温 度,远大于室内空气露点温度。 2. 外窗 为追求建筑美观和品质, 建筑师都喜欢采 用大面积的玻璃, 为了减少玻璃的结露, 文献 [1]提到的措施有: ⑴增加玻璃层数;⑵玻璃层之间送热风; ⑶窗台下设暖气; ⑷由地板面缝隙沿玻璃面向上送干热风; ⑸沿 玻璃窗不同高度装红外线辐射器等。 保证其表 面温度高于空气露点温度。 在本工程中选用了性能好的玻璃, 防结露 计算如下: 游泳池室内冬季设计参数为:温度为 28℃,相对湿度<70 根据焓湿图计算得出玻璃内表面的露点 温度为 19.5℃ 则玻璃内表面的设计温度为 20℃ K=a(Tn-T')/Tn-Tw) K=8.7*{(28-20)/(28-(-12))} =1.74W/m2℃

所以选用的玻璃传热系数上限小于 1.74 W/m2℃。本工程选用 LOW-E 中空玻璃。 四、热湿负荷计算 1.热负荷计算 泳池部分的热负荷计算同民用建筑冬季 热负荷计算方法相同, 但除了冬季通风换气和 补偿围护结构热损失所需要的热量外, 还应加 上空气传给池水的显热量。 2.湿负荷计算 泳池空调湿负荷主要由池水和池边以及 人员的散湿量组成。 ⑴池水散湿量计算 根据文献[1]计算式为: W1=0.0075*(0.0152*va+0.0178) *(P2-P1)F 式中:va—游泳池水面的风速 (m/S) 0.2m/s P2——水表面的饱和水蒸气分压力(Pa) P1——水表面空气水蒸气分压力(Pa) F——水表面积(m2) 本工程池面面积 120m2,代入公式

W1=0.0075*(0.00152*0.2+0.0178)*(3782-2972 )*120 =13.2 Kg/h.

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名车 美女 枪 qianqianjie 千千结 3# 大 中 小 发表于 2006-12-27 15:18 只看该作者

Re:楼主 Re:楼主
二级 野人 ⑵池边散湿量计算

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W2=0.0171(t 干-t 湿)Fn 式中:W2——散湿量(Kg/h) t 干——室内空调计算干球温度(℃) ; t 湿——室内空调计算湿球温度(℃) ; F——池边面积(m2) ; n——润湿系数。 根据文献[2]n 值对应不同的使用条件,取 0.2-0.4 为易. W2=0.0171*(28-23.8)*250*0.2 =1.72 Kg/h. ⑶人员的散湿量计算 W3=wnn1 式中:W3——人员散湿量(Kg/h); w——单位人员散湿量 Kg/(h.人) n——人数; n1——群集系数。 本工程按照 50 人计算 W3=50*100/1000=5kg/h ⑷总的散湿量: W=W1+W2+W3=13.2+1.72+5=19.92 Kg/h W’=W1*1.1=19.92*1.1=22.0 Kg/h 3. 通风量计算: (1) 过渡季节排除室内湿气所需的通风量 L=W/ρ*(dn-dw) 式中: dn ——室内空气含湿量(Kg/Kg) dw——送风点含湿量(Kg/Kg) 文献[2]过渡季节北京地区取 12.1g/Kg 比较合适. L=22/1.2*(16.65-12.1) =4029m3/h L’=L*1.2=4835 m3/h (2) 冬季排除室内湿气所需的通风量 L=W/ρ*(dn-dw) =22/1.2*(16.65-0.5) =1135m3/h L’=L*1.2=1362 m3/h 由于考虑机组热回收,新风预热后的温度为 10℃,相对湿度 40%,则 dw’=3.0(g/Kg)


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L= W/ρ*(dn-dw) =22/1.2*(16.65-3.0) =1343 m3/h L’=L*1.2=1611 m3/h

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第一届设计师优选品牌评选活动 4# 大 中 小 发表于 2006-12-27 15:20 只看该作者 qianqianjie 千千结 (3) 人员所需的新风:50*30=1500 m3/h 二级 野人 (4) 为了控制游泳池空气中的氯气含量,应达到 1-4h-1 的换气量 1.5*120*8=1440m3/h UID 059595 积分 268 金币 56 阅读权限 20
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Re:楼主 Re:楼主

故机组的通风量按照过渡季节的通风量确定,新风量(冬夏)按照 1500 m3/h 确定。 a: 假如夏季直流通风则室内的冷负荷等于通风带走的热量加池水的汽 化潜热。 室内的冷负荷为 55KW,池水的汽化潜热约为 120W/m2 7200/3600*(t 排-30)*1.2*1.02*1000=55000-120X120 t 排=46.6℃ 16.6/8m=2℃/m 人员活动区域的温度为 34-36℃,偏高,反算人员活动区域的温度为 30-32℃时,通风量需要多少? L*(40-30)*1.2*1.02*1000=40600 L=7200 m3/h,则一方面通过直流通风,一方面通过开窗自然通风,如 果按照 0.5m/s 的风速计算,开窗面积约为 3 平方米。 4. 气流组织 冬季池厅采用热风采暖和地板辐射采暖相结合的方式,在池厅上部设


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? 当前离 主送风管,通过圆柱型旋流送风口,将热风送至池厅区域,以保证池厅温

线

度。 同时, 在泳池四周走道地面敷设交联聚乙烯 (PEX) 每 25 m2~40 m2 管, 为一个盘管区域,供水温度采用 50~40℃,温差控制在 5~10℃,地板表面 温度控制在 30~35℃,这种辐射采暖方式能使室内温度梯度分布合理,使

靠近地面的有效温度高于室内上部空气温度,形成独特的微气候条件,使 提供的热量在人的脚部较强,头部较温和,从而给人以脚暖头凉的舒适感 觉。 5. 设备选型,显热交换器 由于池厅过渡季节采用不循环的全空气系统, 加上室内空气焓值很高, 若直接将室内空气排出室外,将造成能源的极大浪费。根据国外的资料综 合分析,在冬季总耗热量中,用于池区采暖和送排风的热量约占总耗热的 1/2。游泳馆采用空气——空气热回收系统,即利用进风和排风两股不同空 气的温差,通过新风处理机,对新风进行预热,以达到热回收的目的(如 下图所示) 。为此,设显热回收型新风换气机(焓回收率达 70%以上) ,池 厅排出的热风经新风换气机后排出,而进入池厅的新风则经新风 换气机预热后送至空气处理机,从而使供暖负荷减低,达到节能的目的。

1.游泳池的热损失及用热要求(游泳池热负荷)(2) 1.游泳池的热损失及用热要求(游泳池热负荷)(2) 游泳池的热损失及用热要求
16:02 来源:www.aquan.cn 作者:空调工程部 点击: 281 次 1.3 室内游泳馆相对湿度 维持室内游泳馆内一定的相对湿度十分必要。当室外 温度为 -10 ℃ , 室内空气相对湿度为 50-60% , 设双层窗的传热系数为 2.9W/m 2 时,玻璃窗户上仍会潮湿、结露;即使室外气温为 -1 ℃ ,室 1.3 室内游泳馆相对湿度 维持室内游泳馆内一定的相对湿度十分必要。当室外温度为-10℃,室内空 气相对湿度为 50-60%,设双层窗的传热系数为 2.9W/m2 时,玻璃窗户上仍会潮 湿、结露;即使室外气温为-1℃,室内为 28℃时,也会结露。因而游泳池场馆必 须除湿。 1.4 游泳池的用热负荷计算 前者提到,对于游泳池用热的经常性负荷,有: a.水面蒸发散热; b.水面传导散热; c.池底,池壁传导散热; d.设备及管道散热; e.补水加热量; f.游泳场馆淋浴等用热;
时间:2010-02-27

由于蒸发散热,传导散热等计算十分复杂,而且必须有游泳池结构的具体 尺寸,气象,土壤等资料,为了估算的方便,对于 a,b,c,d 四项,可以合并 为一项,即:按游泳池水面面积 m2 计的平均热散失量。可以见表表 1 10 15 20 25 26 27 28 29 30 环境温度℃ 5 露天 KJ/h 4522 4187 3852 3433 2931 2847 2721 2596 2470 2302 游泳 w 1256 1163 1070 953 814 791 756 721 686 639 池 室内 KJ/h 2345 2177 2010 1842 1507 1465 1382 1340 1256 1172 游泳 w 651 605 558 512 419 407 384 372 349 325 池 表中数值按下列条件计算: 水温 27℃, 空气相对湿度 50%, 风速: 室内 0.5m/s; 室外 2m/s 国外资料介绍,对于露天游泳池的热损失,也可以按下列数据估算;在水 温为 23℃,平均气温 10-12℃时, 对流热损失 70―95W/㎡ 辐射热损失 60-80W/㎡ 辐射得热量≤180W/㎡〔白天〕 蒸发热损失 350-700W/㎡ 补充水时的补热量 400-600W/㎡ 对于补水热损失,可以按补水量及补水温差进行计算而得。游泳池天天补 水量占游泳池容积的百分数可见表 2。 表2 表2 游泳池类别 比赛 训练 跳水 室内公共 露天公 儿童 幼儿 水球 游泳跳水合 池 池 池 池 共池 池 池 池 一池 补充水量 3-5 3-5 3-5 5-10 10-15 10- 15 15 (%) (责任编辑:admin)

热泵热水机组在游泳池中的应用
收录时间:2006-12-22 05:35 来源:建筑中文网 作者:林康立 阅读:3256 次 评论:0 条 我要评论 关注此文 打印预览 转发邮件 Ctrl+D 本地收藏 错误报告 复制网址 全文阅读 栏目最新

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内容提示:简介 作者分析目前根据热泵原理制成的热泵热水机组,不仅仅可以用于一般生活热水供应, 而且也可以巧用热泵回收低位热能(包括显热和潜热)的特点,用于室内游泳场馆中、与室内空调降温(或 供热)和除湿结合,做到“一机三用”-达到空调、除湿、池水加热以及生活热水供应的目的。文章分析了室 内游泳池场馆的热损失和用热要求以及计算方法。介绍了以热泵回收游泳池湿热空气热量的两种具体做法 减湿-加热热泵机组和空调-加热热

延伸阅读:三用 游泳池 热水机组 热泵 空调

简介: 作者分析目前根据热泵原理制成的热泵热水机组,不仅仅可以用于一般生活 热水供应,而且也可以巧用热泵回收低位热能(包括显热和潜热)的特点,用于室内游

泳场馆中、与室内空调降温(或供热)和除湿结合,做到“一机三用”-达到空调、除湿、 池水加热以及生活热水供应的目的。 文章分析了室内游泳池场馆的热损失和用热要求以 及计算方法。介绍了以热泵回收游泳池湿热空气热量的两种具体做法:减湿-加热热泵 机组和空调-加热热泵机组,并分析了热泵热水机组用于游泳池的实际工艺流程、用热 量计算、设备选择及其节能、经济效果,为读者开拓了热泵应用的新领域。

关键字:热泵热水机组 游泳池

1.游泳池的热损失及用热要求

1.1 游泳池的热损失 游泳池有室外露天游泳池(场)以及室内温水游泳池(馆)两大类。从游泳池的使 用性质分,有比赛池,训练池,跳水池,儿童戏水池等;从经营性质分,有公用游泳池, 商业宾馆内游泳池,也有私人别墅住宅内的游泳池等。但无论何种游泳池,都有一个要 求维持池水温度恒定的要求,池水的温度因使用性质不同而异。游泳池的热损失有下列 几个方面: 1)游泳池池水因水面蒸发,水面传导,池底和池壁传导而不断损失热量。 2)因人们在游泳池内游泳,会损失一部分池水,必须不断补充,而补充水需加热, 需要补充一部分热量; 3)此外,整个游泳池的设备和管道也在不断向周围环境排放热量。 以上这一些损失的热量,都需要不断补充,才能维持池水有一定的温度。这些热损 失再加上游泳场馆淋浴等用热的负荷可以称之为经常性用热负荷。 另外,恒温池水也有一次性全部更换新的要求。为了清洗,消毒的要求,在一定时

段内,要求将池水全部放空,重新输入温水。如果补充的水是冷水(水温在 5-15℃) , 那末,加热整池水需要的用热量就是一次性冲击负荷。 1.2 游泳池池水温度 一般室内游泳池池水温度为 24-29℃, 室外的为 22-30℃。 如室内游泳馆有完善的空 调采暖设施,可以取为 25℃;如果气温低,可以取为 27℃。热损失与池水温度高低有 关,也与周围环境(例如空气)温度有关。一般室内环境温度比池水温度高 1-2℃。国 外资料表明:室内游泳池最佳环境参数为: 空气温度 26-30℃ 池水温度 25-28℃ 地面温度 30-32℃ 风 速 0.05-0.1m/s 相对湿度 50-60% 1.3 室内游泳馆相对湿度 维持室内游泳馆内一定的相对湿度十分必要。当室外温度为-10℃,室内空气相对湿 度为 50-60%,设双层窗的传热系数为 2.9W/m2 时,玻璃窗户上仍会潮湿、结露;即使 室外气温为-1℃,室内为 28℃ 时,也会结露。因而游泳池场馆必须除湿。 1.4 游泳池的用热负荷计算 前者提到,对于游泳池用热的经常性负荷,有: a.水面蒸发散热; b.水面传导散热; c.池底,池壁传导散热; d.设备及管道散热; e.补水加热量; f.游泳场馆淋浴等用热;

由于蒸发散热,传导散热等计算十分复杂,而且必须有游泳池结构的详细尺寸,气 象,土壤等资料,为了估算的方便,对于 a,b,c,d 四项,可以合并为一项,即:按游泳 池水面面积 m2 计的平均热散失量。可以见表 1 表1

环境温度℃

5

10

15

20

25

26

27

28

29

30

露 天

KJ/h

4522

4187

3852

3433

2931

2847

2721

2596

2470

2302

游 泳池

w

1256

1163

1070

953

814

791

756

721

686

639

室 内

KJ/h

2345

2177

2010

1842

1507

1465

1382

1340

1256

1172

游 泳池

w

651

605

558

512

419

407

384

372

349

325

表中数值按下列条件计算:水温 27℃,空气相对湿度 50%,风速:室内 0.5m/s; 室外 2 m/s 国外资料介绍, 对于露天游泳池的热损失, 也可以按下列数据估算; 在水温为 23℃, 平均气温 10-12℃时, 对流热损失 70―95W/㎡ 辐射热损失 60-80 W/㎡(夜间) 辐射得热量 ≤180 W/㎡〔白天〕 蒸发热损失 350-700 W/㎡ 补充水时的补热量 400-600 W/㎡ 对于补水热损失,可以按补水量及补水温差进行计算而得。游泳池每天补水量占游

泳池容积的百分数可见表 2。 表2

游泳池类 别 池

比赛 池

训练 池

跳水

室内公 共池

露天公 共池 池

儿童 池

幼儿 池

水球

游泳跳水 合一池

补充水量 (%)

3-5

3-5

3-5

5-10

10-15

10-15

15

5

5

方案设计中建议:露天池取 10%=B1;室内池取 5%=B2。因补水需补热的小时功 率可按下式计算 P=[(V×B×1000/24)×(t2-t1)/860] kW, (1-1) 式中:P-补水的补热功率,kW; V-游泳池容积,m3; B-补水量的百分数,%; t1-补水初温,℃; t2-池水温度,℃。 至于游泳馆所用的淋浴、洗涤等生活热水用量的计算及制热所需负荷,可按常规计 算。 对于一次性冲击负荷,则按照换水量以及水温升来计算其总用热功率和小时用热功 率(机器所需的制热功率) 。总用热功率 QZh QZh=1.15×V×(t2-t1)×1000/860 kW, (1-2) 小时热功率 Ph=QZh/T kW, (1-3) 式中:V- 游泳池的总容积,m3; t2- 池水所需温度,℃; t1- 冷水温度,℃;

T- 换水周期,h; 1.15-考虑在换水周期内的热损失附加值。 一般初次充水或换水的周期 T 为 24-48h 计。也就是说,要求在 24-48h 内完成整池 的换水。至于间隔多长时间换一次水,应根据用户对于游泳池的使用要求和经营情况而 定。由于池水是在不断循环过滤和消毒的,间隔时间相对比较长,可以是一个月,半年、 甚至一年, 对于桑拿浴性质的水池, 有可能是一天换一次水。 对于有几个游泳池的场馆, 在计算负荷时,可以将换水时间错开。在选择主机时,可按一个最大容积的水池的一次 性负荷来计算,也可以用换水周期的时间长短来调整。各种不同的游泳池的循环次数和 周期可见表 3。 表3

类别

循环次数

循环周期

类别

循环次数

循环周期

n(次/日)

T(小时)

n(次/日)

T(小时)

比赛、训练池

4-2.4

6-10

公用池

4-3

6-8

跳水、私人池

3-2

8-12

儿童池

6-4

4-6

跳水、游泳合一池

3-2.4

8-10

幼儿池

24-12

1-2

游泳池循环加热以及补水加热的一般做法可见图 1。

2.以热泵回收游泳馆湿空气热量的做法 以热泵技术为基础的一般热泵热水机组完全可以用于各种游泳池的加热和补热。利 用游泳池室内空气热量 (潜热+显热) 的“空调-热水机组”、 “除湿-热水机组”更可以达到“一 机两用”、“一机三用”,在制热保证池水恒温的同时,达到改善游泳馆室内空间的空气环 境、去湿降温的目的。下面介绍三个例子。 2.1 美国 CRISPAIR 公司 “E-Tech PHD”室内温水游泳池用超节能热水空调系统 (见 图 2)

图 2 室内温水游泳池用热水空调系统 该主机吸取温水游泳池室内的水蒸汽和热空气中的潜热和显热,通过风冷热泵,将 热量转移到游泳池中来加热池水,使水温保持恒定;同时又将游泳池的室内空气去湿、 降温,并补入一部分新风后,送入室内,保证室内空气品质和不结露。 其主机内部的流程及部件可见图 3。 该系统可以有效地降低 2/3 游泳池室内空气的降 温费用;3/4 池水的加热费用;3/4 的室内空气除湿费用,整个系统的能效比 COP=3。 该主机对空气进行热管换热加热和再加热(调整露点) ;对室内空气进行双重除湿-热管 的冷端除湿、热泵蒸发器中的除湿。排走一部分的回风,补入室内人员必须的一部分新 风。新风量用露点控制器调节。

图 3 热水空调热泵系统内部流程

2.2 法国私人室内游泳池用“热泵除湿-热水机组” 这种机组主要是为了除湿,同时将一部分热量转移到加热池水中。国外资料表明, 私 人 游 泳 池 的 产 湿 量 为 : 每 平 方 米 水 面 面 积 0.10-0.15kg/h.m2, 再 加 上 每 人 0.40-0.50kg/h。每平方米水面每年产生的水蒸气约为 1t,每吨水蒸气相当热量约为 700KW.h。为除湿所需的通风量约为 25-40m3/m2.h。热泵除湿加热过程可以从 h-d 图 上作图说明(见图 4) 。 传统除湿,室内空气状态点 P(假定 28℃、φ=50%)与新风点 A(假定+5℃、φ =90%)混合,混合点 M,再由 M 点加热到 E 点(46℃、φ=13%) ,加热过程所需热 量为 QC;热泵除湿,由于热泵吸取 P 状态下空气的热量,使空气降温降湿至 K 点(假 定 10℃、 φ=80%)再用冷凝热将空气加热至 E 点 , (送风状态)空气的得热量为 , (hE-hK) ×Vγ=Qhp。 设热泵的能效比 COP=3.8,则热泵实际耗电量仅为 0.263Qhp。 Qhp>QC, 如 则热泵的制热量除了加热空气外,还可以有多余的热量;来加热池水。

图 4 除湿过程在 h-d 图上的表示 国外统计数据表明,一些完全靠电力使用热泵加热的私人室内游泳池每年大致的耗 电量可见表 4。 表4

游泳池用电情况

单层玻璃窗

双层玻璃窗

小玻璃窗

1

2

3

1

2

3

1

2

3

快速式水加热器、加 。 热座椅*、壁板式供暖*、 地板式供暖*,及洗澡间 用热等的耗电量 (kW.hr/a.m2 池面 积)

1000

1500

2200

600

900

1800

200

400

1200

小型热泵机组、池水 循环泵、照明等耗电量 (kW.hr/a.m2 池面 积)

800

900

900

800

900

900

800

900

900

室内游泳池总耗电量

1800

2400

3100

1400

1800

2700

1000

1300

2100

(kW.hr/a.m2 池面 积)

注:1-单元住宅用室内游泳池;2-公寓用室内游泳池;3-饭店宾馆用室内游泳池。 *-这些数字对没有加热座椅、壁板式供暖、地板式供暖设备时同样有效。 减湿-加热用热泵机组的制冷剂循环及组成可见图 5。该机组有两个单独的制冷剂循 环-两台热泵所组成:一个是空气-空气式;一个是空气-水式。第一台热泵的压缩机部分 承担游泳池室内空气的减湿,与此同时用空冷式冷凝器再加热减湿后的空气。如果单用 一台热泵达不到预定的减湿量,则开动第二台热泵的压缩机完成其余的减湿量。但第二 台热泵的冷凝器采用铜管制水冷式,将回收的热量去加热池水。控制进入的新风量为最 小值,以节约能量,晚间不用新风,完全采用室内空气循环。当除湿量减少(意味着吸 热减少、就空气的冷凝热减少)时,采用辅助电加热空气,以保证室内采暖需要。

图 5 减湿-加热热泵机组 2.3 加拿大“DECTRON”公司的“DRY-O-TRON”牌的室内游泳池、按摩池、小型商用 恒温恒湿和能源再生系统-为改善室内空气品质、保证没有凝结水的减湿-热水机组 通过把游泳池蒸发到空气中的水蒸气回收利用,一方面回收热量将池水加热,同时 也可以给空气回热;另一方面,通过降低空气温度到露点,使水蒸气凝结成水,既干燥 了空气,达到除湿的效果,又可以回收蒸发掉的水分,再回水池,减少游泳池的补充水, 从而达到了恒温、恒湿、节能、节水、环保的效果。该系统的流程图可见图 6。

图 6 游泳池能量再生系统 3.热泵热水机组用于游泳池的方案及其经济性 3.1 工艺流程和控制 目前推荐的热泵热水机组用于游泳池供热系统的工艺流程可见图 7。

图 7 热泵热水机组用于游泳池的制热工艺流程图 该流程中,开式蓄热水箱 A 中的 55℃以上的热水,用泵增压打入分水器,从分水器 出来的一路去池水的再加热器,间接循环加热池水。设池水维持的水温 27℃,抽出的 池水由 24℃加热到 28℃,返回池内。而另一路作为补水加热的热源,通过混水器与自 来水混合后,成为 28℃的水补入平衡池中,平衡池的液面与游泳池的水面同一高度,

一旦游泳池的液面下降,平衡池的水面也下降,通过浮球阀对 28℃的水补入池中。第 三路水即送到淋浴间作淋浴用,采用干管循环,未用完的热水循环回到蓄热水箱 B 中, 由主机吸入再加热。 3.2 设计计算及步骤 3.2.1 已知条件: 1)游泳池容积: 300m3 2)淋浴等日用热水量和温度:6750 升(55℃) 3)池水温度及游泳池的室内气温:池水温度 27℃ ,室温 28℃。 4)当地气温平均值:春秋季(3-5、9-11 月) 23℃; 夏季(6-8 月) 28℃;冬季 (12-2 月) 15.37℃。 5)极端最高气温 38.7℃ ; 极端最低气温 0.2℃ 6)当地自来水温(平均值) :冬季 15℃、春秋季 17.5℃、夏季 20℃、最低水温 10℃ 3.2.2 热负荷计算 1)一次性冲击负荷(初次充水或换水) 应以冬季的工况计算,自来水温度取最低值:10℃;换水周期 24-48 小时,本案取 48 小时。则:P2h=1.15×V×(t2-t1)×1000/(860×48)=1.15×300×(28-10)×1000/860×48 =150.44kw 2)日经常负荷: (1)弥补散热损失负荷:当池水水温为 27℃,室温为 28℃时,查表 1,得每平方 米的池水散热量为 372W/m2;小时散热负荷 Ph1=200×372/1000=74.4kW;日散热负 荷为 Qh1=74.4×24=1785.60kWh (2) 补水补热负荷: 以每日补水量为 5%的池容积计, 冬季工况冷水温度为 15℃时, 小 时 补 水 补 热 负 荷 Ph2=[V×B×1000/24×(t2-t1)/860×0.95]

=300×0.05×1000×(28-15)/(24×160×0.95)=9.95kW 日补水补热负荷 Qh2=Ph2×24=9.95×24=238.68kwhr

(3)淋浴等用水量及日用热负荷 Qh3:日用热水量 6750 升/日(55℃) ;设小时最 大流量为 1/3 的日用热水量(每场次用水量) Wh=W/3=6750/3=2250 升/小时。 日用 , 热负荷 Qh3=W×(55-15)/(860×0.05)=6750×40/817=330.48kwhr 该 游 泳 池 日 使 用 热 负 荷 为 ∑Qh=Qh1+ Qh2+ Qh3 =1785.6+238.68+330.48 =2354.76kW。 3.2.3 主机选型计算 1)满足冬季一次换水要求,初选主机及台数,然后校核工作时数是否在 24-48 小时 之间。并且以冬季平均日气温及最低冷水水温来计算 (1)初选某公司 300 型热泵热水机组。该主机在气温为 15.37℃时,其输出热功率 为 80.59kW,输入功率为 25.07 kW。 (2)主机台数 N=P2h/80.59=150.44/80.59=1.8647 台 (3)初取 2 台 (4)主机工作小时数 H=( P2h ×48)/(80.59×2)=(150.44×48)/(80.59×2) =44.8 小时(符合 48 小时内的要求) 2)经常日用热负荷下,主机日工作小时核算 (1)以冬季工况计算: H1= ∑Qh/(80.59×2)=2354.76/(80.59×2)=14.61 小时。 3)极端最低气温下,主机 24 小时全开时,所需辅助电加热量计算: 当地最低气温为 0.2℃,热泵主机的输出功率为 47.4 kW, 输入功率为 19.58 kW。 主机 24 小时的总制热总量:47.4×2×24=2275.20 kW 极端最低气温下,日经常用热负荷也会因上水温度(自来水温)下降而增大, Qh1=1785.6 kW Qh2=300×0.05×1000×(28-10)/860×0.95=330.48 kW Qh3=W×(55-10)/860×0.95=6750×45/817=371.78 kW 总日经常负荷为:1785.6+330.48+371.78=2487.86 kW

欠缺电量为 2487.86-2275.20=212.66 度 所需辅助电加热的功率为 212.66/24=8.86 kW,设计取 10 kW。 3.2.4 蓄热水箱的台数及容积计算: 根据本流程要求,应采用 2 个水箱,1 个水箱具有循环(中间)水箱的作用,且作 为加热池水循环热水系统的缓冲罐。另一个具有蓄热水箱作用,满足淋浴等高峰用水的 需要。另外,其容积应从满足两方面要求来考虑。 1) 循环热水流量: 池水小时散热量: 74.4 kW×860=63980kcal/hr, 设加热水由 55℃ 降低至 50℃,则要求循环加热水量为:63980/(55-50)×0.05=13470l/hr=13.47m3/hr。 2)缓冲罐容积取为 30 分钟流量,则 V=13.47*30/60=6.735 m3 。 3)淋浴用热的高峰用水量:以每批计,最大用水量为 2250 l 。 4)所需水箱的有效容积:6.735+2.250=8.985 m3 设计取用 6 m3 水箱 2 个,共 12 m3 。 根据上述的计算,本案的设备如下: HAM300 型热泉热水机组 2 台 辅助电加热器 10 kw 1 台(放在水箱内) 水箱 6 m3 2 台 3.3 方案的经济性 如果能利用室内游泳池的湿热空气作为热泵热水机组的热源。由主机蒸发器吸热去 湿后,再将主机出来的干冷空气直接打入游泳池空间或作为室内游泳池空调的补充新 风,则可以大大减少机组用电量,并达到免费去湿、降湿的目的。主机选型时,可按气 温为 28℃计算。此时, 300 型主机的输出功率为 108.2kw,输入功率为 27.98kw ,日 用经常性热负荷为 2446.52 kW。2 台主机的工作小时为 H1=2446.52/108.2×2=11.31 小时。以室外空气为热源和以室内湿空气为热源节能比较见下表 5 表5

项 目

室外空气为热源

室内湿空气为热源

环 境 温 度 ℃

夏季 ℃

28

28

春秋季 ℃

23

28

冬季 ℃

15.37

28

日经常性用热负荷 kW

夏季

∑Qh

2221.65

2221.65

春秋季

∑Qh

2288.2

2288.2

冬季

∑Qh

2354.76

2354.76

主机制热 功率及电功 率 kW

夏 季

108.20/27.98

108.20/27.98 (气温 28℃时)

春 秋 季

95.80/26.72

冬 季

80.59/25.07

两台主机 日工作小时

夏 季

10.27

10.27

春 秋 季 H 冬 季

11.49

10.57

14.61

10.88

耗电量 (度)

夏 季

52873

52873

春 秋 季

116767

108244

冬 季

65929

54796

全年总耗电量(度)

235569

215913

全年节省电量(度)

19656

全年节省电费(0.89 元/度计)

17493.84 元

免费提供冷量

619147.80kwhr

全年总制热量

835060.8 kwhr

全年能效比

3.5449

3.8676

由上述计算可知,由于利用了游泳池室内的湿热空气热量,不仅节省了电能 19656 度电,而且可以提供制冷量 610147.8 kW(相当于 53246 万千卡/年) ,以空调主机的 cop=3.0 计,节省空调用电量 20638 度电,热泵全年能效比提高了 0.3227,COP 约提 高了 9.1%。


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