二维码
招商热线: 151-1858-7559 24小时电话咨询服务

室内泳池恒温解决方案

时间:2020-02-18

一、工程概况

 

1、项目概况:

    北京市某室内标准游泳池规格为长度:50米,宽度:21米,深度:1.8米,通过计算得出泳池总容量为1890立方米。泳池专用空气源热泵安装在室外,北京在2019-12-30最低气温零下12度,固选用喷气增焓压缩机系统的超低温泳池热泵,泳池水恒温在28~31℃。

    超低温泳池热泵采用美国谷轮喷气增焓压缩机、超大面积蒸发器、防腐蚀钛管换热器、电子膨胀阀、自动除霜装置、整个智能控制系统:采用全自动控制、恒温补水,24小时准确进行水温、水位检测,保证系统安全稳定运行,实现无人管理。

2、需增设备:

热    泵:24台25P泳池热泵机组

水    泵:热水循环泵

热水管线:PPR管 DN80

保温材料:户外管线为保温管

3、设计依据及原则:

01、《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2009)

02、《屋面工程质量验收规范》(GB50207-2002)

03、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB50242-2002)

04、《建筑电气安装工程施工质量验收规范》(GB50303-2002)

05、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300)

06、《设备及管道保温技术通则》(GB 4272)

07、《建筑荷载规范》(GBJ17-88)

08、《电气装置安装工程低压工程施工及验收规范》(GB50254)

09、《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》(GB/50274-98)

10、《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》(GBJ131-90)

 

二、方案设计

1、设计参数:

1.1室外气象条件:

冬季室外干球温度(当地最冷月平均气温):零下1℃;

冷水计算温度(当地最冷月平均水温):8℃

1.2. 设计参数:

1)游泳池恒温设定:30±1℃。

2)水的比热C取1kcal/kg·℃。

2、热力计算及设备选择:

假设泳池设计水温为30℃,由于池区位于室内,在冬季时室内平均环境温度约17℃,空气相对湿度70%。

(1)初始加温(未加上加热过程中的散热)

由于泳池水量过大,初始加温时间设计为48小时,则

式中:——游泳池加热所需的热量(kcal/h);

      ——平日均用水量,1890000L;

       c——水的定压比热容,c=1kcal/(kg);

      ——水的密度,1kg/L;

      ——贮热水箱内水的终止温度,30;

      ——水的初始温度,8;

      ——加温设计时间,48h;

Q1=1890000L×(30℃-8℃)/ 48h=866250kcal/h


(2)恒温

池水平时恒温系统热负荷包括:池水水面蒸发损失的热量;池水表面、池底、池壁、管道和设备的传热热损失;补充水所需要的热量。

1、游泳池水表面蒸发损失的热量。按下式计算:

式中 Qz——游泳池水表面蒸发损失的热量(kcal/h);

β——压力换算系数,取133.32Pa;

ρ——水的密度,1.0kg/L;
  у——与游泳池水温相等的饱和蒸汽的蒸发汽化潜热,580kcal/kg;
  VW ——游泳池或水上游乐池水面上的风速(m/s),一般按下列规定采用:室内         

游泳池或水上游乐池VW =0.2~0.5 m/s;露天VW =2~3 m/s;
  Pb——与泳池水温30℃对应的饱和空气的水蒸汽分压力,4241Pa;
  Pq——在70%湿度下,与室内温度17℃对应的水蒸汽压力,1900Pa;
  A——游泳池的水表面面积,m2

     B——标准大气压力,101325Pa;
       B’——当地的大气压力,101325Pa。
     Qz =(1/133.32Pa)×1.0kg/L×584kcal/kg×(0.0174×0.5m/s+0.0229)

      ×(4241Pa-1900Pa)×1050m2×(101325Pa/101325Pa)=340247kcal/h


2、游泳池的水表面、池底、池壁、管道和设备等传导所损失的热量,应按游泳池水表面蒸发损失热量的20%计算确定:

即:Qs=20%×Qz=340247kcal/h×20%=68049kcal/h


    3、游泳池补充水加热所需的热量,应按下式计算:

式中 Qb——游泳池补充水加热所需的热量(kcal/h);
         qb——游泳池每日的补充水量(L),1890000L×5%;
         у——水的密度,1.0kg/L;
         tr——游泳池水的温度,30℃;
         tb——游泳池补充水水温,8℃;
         T——加热时间,24h。

    Qb=1890000L×5%×1.0kg/L×(30℃-8℃)/24=86625kcal/h

 

5、热负荷总归纳:

水池初次加温:Q1+(Qz+Qs)/2=866250kcal/h+(340247kcal/h+68049kcal/h)/2=1070398kcal/h

水池平时恒温:Qz+Qs+Qb=340247kcal/h+68049kcal/h+86625kcal/h =494921kcal/h


3、设备选型:

每台25匹超低温泳池热泵在室外环境温度-1℃时的输出功率为45580kcal/h。

①初始加温装机容量:1070398kcal/h÷45580kcal/h.台=23.48台

②水池恒温装机容量:494921kcal/h÷45580kcal/h.台=10.85台

③选型该项目选择24台25匹空气源热泵热水机组可满足加热恒温。


三、运行成本分析


1、基本数据:


1、能源单价:电费1元/kwh(平均电价)


2、运行费用计算:


水池平时恒温时,维持一天的热量:Q=494921kcal/h×24h=11878104kcal。


年均热量约为50%左右,即5939052kcal


不同冷水温度,所需加热热量不同,运行费用亦会有所变化。


泳池恒温:5939052kcal÷(860kcal×350%)×1元/kwh = 1973元/天

 

-1℃环境温度初次加热费用:21.5KW×24台×48小时×1元/kwh = 24768元