卓邦某综合项目会所游泳池的设计过程中, 对空气源热泵热水机组在会所游泳池中的应用进行一些分析。
1 工程概况
卓邦某综合项目位于杭州。其中室内游泳池设在会所的地下 1层, 泳池水容积为 435 m3。
2 泳池机组工作原理及系统原理图
2. 1 机组工作原理
卓邦泳池机组采用的是热泵技术, 它是采用电能驱动把热量从低温热源转移到高温热源中的一种装置。 根据逆卡诺循环原理, 采用少量的电能驱动压缩机运行, 高压的液态工质经过膨胀阀后在蒸发器内蒸发为气态, 并大量吸收空气中的热能, 气态的工质被压缩机压缩成为高温、高压的液态, 然后进入冷凝器放热, 把水加热。如此不断地循环加热, 可以把水加热至50℃-65℃。在运行过程中, 消耗了 1份的能量, 同时从环境空气中吸收转移了 4份的能量 (热量) 到水中, 相对于电热水器而言, 节约了四分之三的电能。
2. 2 系统原理图
图 1 游泳池水处理工艺原理图
3 设计计算及选型
3. 1 项目设计条件
本项目设计条件: 泳池容量为 435m , 本设计的重点在于冬季情况下能满足泳池每小时所损失的热
量。查相应设计规范可知冬季空气调节室外计算参 数为- 4 e , 将泳池水加热设计水温为 28 e 。
3. 2 设计计算过程
( 1) 室外计算参数, 见表 1。
表 1 室外计算参数表
夏季 冬季 室外计算干球温度 /e 33. 5 室外计算干球温度 /e - 4室外计算湿球温度 /e 27. 7
室外平均风速 / ( m / s) 2. 4对湿度 /% 83 相对湿度 /% 70大气压差 /Pa 100 450 大气压差 / Pa 101 950
( 2) 冬季情况下泳池表面蒸发损失的热量按下式计算:
Q x = 1 /B# Q# C( 0. 017 4v f + 0. 022 9) ( P b - P q )
A ( B /B c)
式中: Q x ) 泳池表面蒸发损失的热量( kJ /h);
B) 压力换算系数, B= 133. 32 Pa;
Q) 水的密度( kg /L)
C) 与泳池水温相等的饱和蒸汽的蒸发汽化潜热 / ( kJ/ h);
v f) 泳池水面上的风速 / ( m / s) , 一般按下列规
定采用: 室内水池 vf = 0. 2~ 0. 5 m / s;
P b ) 与泳池水温相等的饱和空气的水蒸汽分压力 / Pa;
P q ) 泳池的环境空气的水蒸汽压力 /Pa;
A ) 泳池的水表面面积 /m ;
B ) 标准大气压 /P a;
B c) 当地的大气压力 / Pa。
而泳池的水表面、池底、池壁、管道和设备等传导 所损失的热量, 占泳池水表面蒸发损失热量的 40% 。
查相关参数表可知:
y = 2 435 kJ /kg Vf = 0. 35 m / s Pb = 3. 782 kPa
Pq = 2. 06 kPa
A = 290 m
B = 101 323 Pa
B c= 101 941 Pa
则 Qx = 1/B# Q# C( 0. 017 4vf + 0. 0229) (Pb - Pq )A (B /B c)
= 1 / 133. 32 @ 1 @ 2 435 ( 0. 0174 @ 0. 35 +
0. 0229) ( 3 782- 2 060) @ 290 @ 101 323 A101
941= 262 800. 00( 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: 262 055. 05 @ 1. 2 = 314 466. 16( kJ/ h) = 75 471. 97( kca l/ h)
泳池补水加热所需的热量: Q b = Aqb Q( tr - tb ) /t
式中: Q b ) 游泳池补充水加热所需的热量 ( kJ/ h);
A) 热量换算系数, A= 4. 186 8;
qb ) 游泳池每日的补充水量 /L; 按泳池水量的
10% 确定;
Q) 水的密度 / ( kg /L);
tr ) 游泳池水的温度 /e ;
tb ) ) ) 游泳池补充水水温 /e ;
t) 加热时间 / h。查相关参数表可知:
qb = 435m @ 10% = 43. 5 m = 43 500( L);
tr = 28 e tb = 8 e
则 Q b = Aqb Q( tr - tb ) / t
= 4. 186 8 @ 43 500 @ 1 @ ( 28- 8) /12
= 303 543( kJ/ 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315 360 + 303 543 = 618 093 ( kJ /h )。配置卓邦3台ZBXYC90II泳池热泵机组提供即可满足此泳池的要求。
