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摘要:游泳馆泳池水温与及时补能直接影响着人们使用的直接体验效果。本文从西安地区某项目游泳馆方案实施可行性方面出发,简要介绍游泳馆制取热水不同方式的优缺点,以及项目确定制取热水方式。对采用空气能热水机组,其计算及选型进行简要说明。
关键词:游泳馆;空气能热水机组;节能
中图分类号:TU831.4 文献标识码:A
1.工程概况及特点
本工程位于西安市某住宅小区内部配建室内游泳馆,建筑为一层结构,建筑高度7.4m,层高6m,建筑面积790m2,泳池为10×20m,池水平均深度1.4m,共计280m3。
2.确定系统设计方案
2.1确定室内设计参数
游泳馆室内设计参数的确定是进行暖通空调设计的前提条件,同时也决定了其环境的舒适性。为保证人员在水后和入水前的舒适性,避免游泳者出现“过冷”感觉,泳池水温设计28℃,相对湿度在60±10%范围之内即可。
2.2泳池及淋浴热水制取方式
热水可选择采用燃气锅炉、电加热炉、采用空气能热水机组、太阳能加热制取方式。
1. 采用燃气锅炉制取热水方式,长期运行经济性较好,但考虑到游泳馆位于小区内部,采用燃气锅炉房需设置泄爆口,在人员密集区设置泄爆口不具备可行性;同时燃气锅炉房还会存在报批、环保等手续问题,且当地冬季用气量较大,不能充分保证其用量。
2. 电加热炉制取热水方式,其机组制热效率较高,但长期运行其经济性很差,适合用于小型或家用游泳池。本项目游泳池及淋浴采用经济性差,不建议推荐使用。
3. 采用空气能热水机组制取热水方式,其技术目前已经相对成熟,且运行稳定,经济性方面也有一定优势。同时相比较之下后期维护简易,也能节省相应费用。经过实地考察调研,如西安北郊某游泳馆采用的6台空气能热水机组为整个泳池提供热水,4台空气能热水机组为淋浴用水加热(游泳馆和健身房等)。此方式可行性较高,推荐泳池热水及淋浴采用空气能热水机组制取。
4.采用太阳能加热热水方式,可以作为以后泳池发展的方向。目前可作为辅助功能,联合其他制取热水。但主要受制于因雨及冬季天气影响,无法保证其池水温度,同时项目泳池屋面有限,其布置方式及效率也不能保证其运行效果。
3.负荷计算
3.1初次充水或换水计算热负荷
初次充水或换水,按照换水量以及水温升高计算其总用热负荷和单位(小时)热负荷,作为空气能热水机组选型依据[1]。补水平均温度按10℃计算;换水加热周期取24小时。则总用热负荷:Q0=α[C×V×(t设-t冷)]/0.86=8790.7 kw,实际每小时热负荷:Q=Q0/T=366.3 kw
其中:V=280m3: 游泳池的总容积; t设=28℃:池水所需温度; t冷=10℃:冷水温度; T=24h: 换水周期;α=1.5:考虑在换水周期内初次升温时的水表面热损失附加值。
3.2日用总热负荷
泳池池水因水面蒸发、传导,池底和池壁传导而损失热量,人们在游泳会损失一部分池水,须补充水一部分热量;此外,游泳池的设备和管道也在不断向周围环境排放热量。以上损失的热量都需要不断补充,才能维持池水有一定的温度。
泳池池水表面蒸发损失的热量及池水表面、池底、池壁、管道和设备等传导所损失的热量按下式计算,其中传导损失热量按蒸发损失热量的20%计算:
泳池水表面蒸发损失的热量[2-3]=159427 kJ/h
其中: β:压力换算系数;ρ:水的密度,kg/L;γ:与水温相等时饱和蒸汽的蒸发汽化潜热,KJ/kg;V:池水表面风速,m/s;Pb:与水温相等时的饱和空气的水蒸汽分压力,mmHg;Pq:与泳池环境温度相等时的水蒸汽分压力,mmHg;A:池水表面积,m2;Po:标准大气压,Pa;P:当地大气压,Pa
泳池水表面、池底、池壁、管道和设备等传导所损失的热量(按表面蒸发损失20%)Q2=31885 kJ/h
泳池每天补水量为总容量的5%为14m3
补水需热量=43964 kJ/h
池水保证恒温需要的热量Q=Q1+Q2+Q3=235276 kJ/h=65 Kw
4.机组选型
根据上述计算,泳池采用空气能热水机组制取,选择制热量96 kw空气能热水机组。根据初次加热负荷(24小时)配置机组,选择4台可以满足泳池初次加热热量要求;根据恒温配置机组,选择1台可以满足游泳池温度要求。机组布置于游泳馆屋面。
5.结语
通过简要对比分析游泳馆制取热水不同方式的优缺点,综合考虑确定本项目采取空气能热水机组制取热水方式,主要制取泳池热水及淋浴用水。同时对于采用机组进行相关计算,进而选型,为项目热源主机提供参考。
參考文献
[1] 浅谈空气源热泵热水机组在会所游泳池中的应用[J].浙江建筑.2009,26(6):64—65.
[2] 中国建筑科学研究院等.民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB50736-2012.
[3] 中国气象局信息中心气象资料室,清华大学建筑技术科学系.中国建筑热环境分析专用气象数据集[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.
关键词:游泳馆;空气能热水机组;节能
中图分类号:TU831.4 文献标识码:A
1.工程概况及特点
本工程位于西安市某住宅小区内部配建室内游泳馆,建筑为一层结构,建筑高度7.4m,层高6m,建筑面积790m2,泳池为10×20m,池水平均深度1.4m,共计280m3。
2.确定系统设计方案
2.1确定室内设计参数
游泳馆室内设计参数的确定是进行暖通空调设计的前提条件,同时也决定了其环境的舒适性。为保证人员在水后和入水前的舒适性,避免游泳者出现“过冷”感觉,泳池水温设计28℃,相对湿度在60±10%范围之内即可。
2.2泳池及淋浴热水制取方式
热水可选择采用燃气锅炉、电加热炉、采用空气能热水机组、太阳能加热制取方式。
1. 采用燃气锅炉制取热水方式,长期运行经济性较好,但考虑到游泳馆位于小区内部,采用燃气锅炉房需设置泄爆口,在人员密集区设置泄爆口不具备可行性;同时燃气锅炉房还会存在报批、环保等手续问题,且当地冬季用气量较大,不能充分保证其用量。
2. 电加热炉制取热水方式,其机组制热效率较高,但长期运行其经济性很差,适合用于小型或家用游泳池。本项目游泳池及淋浴采用经济性差,不建议推荐使用。
3. 采用空气能热水机组制取热水方式,其技术目前已经相对成熟,且运行稳定,经济性方面也有一定优势。同时相比较之下后期维护简易,也能节省相应费用。经过实地考察调研,如西安北郊某游泳馆采用的6台空气能热水机组为整个泳池提供热水,4台空气能热水机组为淋浴用水加热(游泳馆和健身房等)。此方式可行性较高,推荐泳池热水及淋浴采用空气能热水机组制取。
4.采用太阳能加热热水方式,可以作为以后泳池发展的方向。目前可作为辅助功能,联合其他制取热水。但主要受制于因雨及冬季天气影响,无法保证其池水温度,同时项目泳池屋面有限,其布置方式及效率也不能保证其运行效果。
3.负荷计算
3.1初次充水或换水计算热负荷
初次充水或换水,按照换水量以及水温升高计算其总用热负荷和单位(小时)热负荷,作为空气能热水机组选型依据[1]。补水平均温度按10℃计算;换水加热周期取24小时。则总用热负荷:Q0=α[C×V×(t设-t冷)]/0.86=8790.7 kw,实际每小时热负荷:Q=Q0/T=366.3 kw
其中:V=280m3: 游泳池的总容积; t设=28℃:池水所需温度; t冷=10℃:冷水温度; T=24h: 换水周期;α=1.5:考虑在换水周期内初次升温时的水表面热损失附加值。
3.2日用总热负荷
泳池池水因水面蒸发、传导,池底和池壁传导而损失热量,人们在游泳会损失一部分池水,须补充水一部分热量;此外,游泳池的设备和管道也在不断向周围环境排放热量。以上损失的热量都需要不断补充,才能维持池水有一定的温度。
泳池池水表面蒸发损失的热量及池水表面、池底、池壁、管道和设备等传导所损失的热量按下式计算,其中传导损失热量按蒸发损失热量的20%计算:
泳池水表面蒸发损失的热量[2-3]=159427 kJ/h
其中: β:压力换算系数;ρ:水的密度,kg/L;γ:与水温相等时饱和蒸汽的蒸发汽化潜热,KJ/kg;V:池水表面风速,m/s;Pb:与水温相等时的饱和空气的水蒸汽分压力,mmHg;Pq:与泳池环境温度相等时的水蒸汽分压力,mmHg;A:池水表面积,m2;Po:标准大气压,Pa;P:当地大气压,Pa
泳池水表面、池底、池壁、管道和设备等传导所损失的热量(按表面蒸发损失20%)Q2=31885 kJ/h
泳池每天补水量为总容量的5%为14m3
补水需热量=43964 kJ/h
池水保证恒温需要的热量Q=Q1+Q2+Q3=235276 kJ/h=65 Kw
4.机组选型
根据上述计算,泳池采用空气能热水机组制取,选择制热量96 kw空气能热水机组。根据初次加热负荷(24小时)配置机组,选择4台可以满足泳池初次加热热量要求;根据恒温配置机组,选择1台可以满足游泳池温度要求。机组布置于游泳馆屋面。
5.结语
通过简要对比分析游泳馆制取热水不同方式的优缺点,综合考虑确定本项目采取空气能热水机组制取热水方式,主要制取泳池热水及淋浴用水。同时对于采用机组进行相关计算,进而选型,为项目热源主机提供参考。
參考文献
[1] 浅谈空气源热泵热水机组在会所游泳池中的应用[J].浙江建筑.2009,26(6):64—65.
[2] 中国建筑科学研究院等.民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB50736-2012.
[3] 中国气象局信息中心气象资料室,清华大学建筑技术科学系.中国建筑热环境分析专用气象数据集[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.