工程案例：泳池热泵在泳池恒温中的应用

工程案例：泳池热泵在泳池恒温中的应用1、前言【慧聪热泵网】随着我国经济的发展和人们生活水平的提高，人们健身保健意识的增强，游泳已经不仅仅是一项体育比赛，越来越多的人喜欢游泳健身。近年来各种的公众泳池、私家泳池、沐浴、SPA的增多，因此，人们对泳池水温加热恒温设备在节能、环保方面的要求随之越来越高。目前很多的室内外标准泳池、娱乐性泳池、按摩池、桑拿池等都考虑要求具有恒温功能的设施，在冬季能投入使用。在室外温度较低时，泳池水对外散发大量热量，使池水温度降低。泳池水恒温所需耗热量的计算，是一项很复杂的工作，因为泳池表面散热、补充水量的耗热、泳池与池壁传热等过程是一种复杂的过程。我司专门从事室内、外泳池、按摩池、桑拿池等热水恒温设备开发生产，在此以某一工程项目作为例子，对泳池散热计算进行分析参考。2、泳池热泵工作原理所谓泳池热泵，就是采用耐腐蚀强的钛管的水换热器,与普通热泵相同的原理，使泳池水得到加热并保持恒温状态。风冷热泵泳池热水机（简称泳池机）是目前世界上一种新型、先进、能效比高的热水加热设备之一。①、高效率节能：热泵不是热能的转换设备，而是热量的搬运设备，利用逆卡诺循环的原理，把热量从低温中传输到高温中去，因此热泵在由低温向高温传热过程中能够产生几倍增的能量。②、超节能产品：输入1度电可输出3-4度电的能量。③、大功率：单机输出功率大能满足各类大功率加热或制冷的场合，占地面积小。④、使用寿命长：主机正常寿命高达15-20年。⑤、安全性能高：水电隔离、无明火、无漏电、确保人身安全，因此是最安全的产品。⑥、绿色环保：采用热泵技术，与其它常规热水设备（如：燃油锅炉、燃气锅炉、电锅炉等）相比可节省65%～80%的运行费，对环境无污染。3、工程实例3.1、项目概述该项目为室内泳池，泳池面积为330m2，容量为462m³,要求泳池是24小时恒温，首次加热时间为48小时。本设计的重点在于冬季情况下能满足泳池所损失的热量，使泳池水温维持在设计水温，泳池水加热设计水温为28℃。查《暖通空调设计规范》可知冬季空气调节室外计算参数为5℃。3.2、计算参数室外计算参数夏季冬季室外计算干球温度℃33.5℃室外计算干球温度℃5室外计算湿球温度℃27.7℃室外平均风速m/s2.4相对湿度(%)83%相对湿度(%)70大气压差(Pa)100450大气压差(Pa)101950夏季冬季室外计算干球温度℃33.5℃室外计算干球温度℃5室外计算湿球温度℃27.7℃室外平均风速m/s2.4相对湿度(%)83%相对湿度(%)70大气压差(Pa)100450大气压差(Pa)101950泳池计算参数：恒温水量计算参数：室外泳池面积为330m2，恒定温度27℃。系统损耗系数：5%。相对温度60%；泳池设计水温：28℃；室内水面风速：0.35m/s;3.3、泳池加热量计算：泳池所需的加热量包括以下4个部分；A、水面蒸发和传导损失的热量；B、池壁和池底传导损失的热量；C、管道的净化水设备损失的热量；D、补充水加热需要的热量。A、冬季情况下泳池表面蒸发损失的热量计算：Qx＝α•у（0.0174vf＋0.0229）(Pb－Pq)A(760/B)式中Qx——泳池表面蒸发损失的热量（kJ/h）；α——热量换算系数，α＝4.1868kJ/kcal；у——与泳池水温相等的饱和蒸汽的蒸发汽化潜热（kcal/kg）；vf——泳池水面上的风速（m/s），Pb——与泳池水温相等的饱和空气的水蒸汽分压力（mmHg）；Pq——泳池的环境空气的水蒸汽压力（mmHg）；A——泳池的水表面面积（m2）；B——当地的大气压力（mmHg）。B、泳池的水表面、池底、池壁、管道和设备等传导所损失的热量计算：传导所损失的热量按泳池水表面蒸发损失热量的20%计算。查相关参数表可知：У=2435kJ/kg=579.76kcal/kgVf=0.35m/sPb=3.782KPa=28.367mmHgPq=2.06KPa=15.45mmHgA=330m2B=764.625mmHg则Qx＝α•у（0.0174vf＋0.0229）(Pb－Pq)A(760/B)=4.1868×579.76×（0.0174×0.35+0.0229）（28.367-15.45）×330×760÷764.625=2427×0.029×12.917×328=298197（kJ/h）加上泳池的水表面、池底、池壁、管道和设备等传导所损失的热量，则泳池每小时总损失热量为：298197×1.2=357836.4（kJ/h）=85880.74（kcal/h）C、泳池补水加热所需的热量：Qb＝αqbу（tr-tb）/t式中Qb——游泳池补充水加热所需的热量(kJ/h)；α——热量换算系数，α＝4.2(kJ/kcal)；qb——游泳池每日的补充水量(L)；у——水的密度（kg/L）；tr——游泳池水的温度（℃）。tb——游泳池补充水水温（℃）；t——加热时间（h）。查相关参数表可知：qb=462m3×5%=23.1m3=23100L；tr=27℃tb=10℃则Qb＝αqbу（tr-tb）/t=4.2×23100×1×(27-10)/24=68722.5kJ/h=16493.4kcal/h经计算得泳池平均每小时经水面蒸发和传导损失的热量、池壁和池底传导损失的热量、管道的净化水设备损失的热量、泳池补水所需的加热量合计为：85880.74+16493.4=102374.14（kcal/h）。一台PASRW200S-U-P泳池机每小时可提供的热量为47300kcal/h，而3台PASRW200S-U-P泳池机可提供的热量为47300×3=141900kCal/h，大于泳池每小时总的损失量。故泳池每小时损失的热量可由3台PASRW200S-U-P泳池机组提供即可满足此泳池加热水温的要求。3、几种泳池加热系统对比分析：在相同条件下对室内泳池进行恒温加热在冬季泳池水温日常恒温在28℃，按每天散热泳池降温2℃计算加热热水所需热量：4.2×1000×2/24=350KJ/h能源价格电：0.80元/度；轻柴油：4.60元/kg；液化气12.00元/kg；天燃气：3.00元/m3；费用对比如下：泳池热水机组燃油热水炉燃气热水炉电热水炉使用能源电轻柴油液化气电能源热值860kcal/度10200kcal/kg24000kcal/kg860kcal/度加热热水400%80%80%95%能源所耗量268.61113.2448.141130.98所需费用214.89520.90577.68904.78环境影响状况无任何污染污染严重，一些大城市禁止止使用有燃烧气体排放无任何污染安全性能安全可靠有漏洞、火灾、爆炸等隐患有漏洞、火灾、爆炸等隐患电热管易老化，有漏电隐患泳池热水机组燃油热水炉燃气热水炉电热水炉使用能源电轻柴油液化气电能源热值860kcal/度10200kcal/kg24000kcal/kg860kcal/度加热热水400%80%80%95%能源所耗量268.61113.2448.141130.98所需费用214.89520.90577.68904.78环境影响状况无任何污染污染严重，一些大城市禁止止使用有燃烧气体排放无任何污染安全性能安全可靠有漏洞、火灾、爆炸等隐患有漏洞、火灾、爆炸等隐患电热管易老化，有漏电隐患点击此处查看全部新闻图片通过对上述工程的实例分析，我们不难看出在泳池热源的选择方面，泳池热泵机组作为维持泳池水温有着很多优势，如设备利用率高，机组可安装在室外，节省了机房的建筑面积,省去了锅炉房和其它设用房。泳池热泵机组是从空气中吸取热量来加热泳池水，所以并不构成对空气的污染，对环境几乎不造成什么影响。省掉了许多运行管理上的麻烦,节省运行管理开支。因此该机组得到了广泛地应用。加上空气源热泵高效、节能、环保等优势将使泳池热泵机组得到更加广泛的应用。