熱泵熱水器在泳池中的運用
2015-06-05 02:23
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來源：中鵬康體
1.1 游泳池的熱損失（別墅泳池設備尤其注重）
游泳池有室外露天游泳池（場）以及室內溫水游泳池（館）兩大類。從游泳池的使用性質分，有比賽池，訓練池，跳水池，兒童戲水池等；從經營性質分，有公用游泳池，商業(yè)賓館內游泳池，也有私人別墅住宅內的游泳池等。但無論何種游泳池，都有一個要求維持池水溫度恒定的要求，池水的溫度因使用性質不同而異。游泳池的熱損失有下列幾個方面：（尤其是在別墅泳池設備的傳導中）
1）游泳池池水因水面蒸發(fā)，水面?zhèn)鲗?，池底和池壁傳導而不斷損失熱量。
2）因人們在游泳池內游泳，會損失一部分池水，必須不斷補充，而補充水需加熱，需要補充一部分熱量；
3）此外，整個游泳池的設備和管道也在不斷向周圍環(huán)境排放熱量。
以上這一些損失的熱量，都需要不斷補充，才能維持池水有一定的溫度。這些熱損失再加上游泳場館淋浴等用熱的負荷可以稱之為經常性用熱負荷。
另外，恒溫池水也有一次性全部更換新的要求。為了清洗，消毒的要求，在一定時段內，要求將池水全部放空，重新輸入溫水。如果補充的水是冷水（水溫在5-15℃），那末，加熱整池水需要的用熱量就是一次性沖擊負荷。
1.2 游泳池池水溫度（恒溫泳池設備）
一般室內游泳池池水溫度為２4－２９℃，室外的為２２－３０℃。如室內游泳館有完善的空調采暖設施，可以取為25℃；如果氣溫低，可以取為27℃。熱損失與池水溫度高低有關，也與周圍環(huán)境（例如空氣）溫度有關。一般室內環(huán)境溫度比池水溫度高1-2℃。國外資料表明：室內游泳池最佳環(huán)境參數(shù)為：（恒溫泳池設備）
空氣溫度 26-30℃
池水溫度 25-28℃
地面溫度 30-32℃
風 速 0.05-0.1m/s
相對濕度 50-60%
1.3 室內游泳館相對濕度
維持室內游泳館內一定的相對濕度十分必要。當室外溫度為-10℃，室內空氣相對濕度為50-60%，設雙層窗的傳熱系數(shù)為2.9W/m2時，玻璃窗戶上仍會潮濕、結露；即使室外氣溫為-1℃，室內為28℃ 時，也會結露。因而游泳池場館必須除濕。
1.4 游泳池的用熱負荷計算
前者提到，對于游泳池用熱的經常性負荷，有：
a.水面蒸發(fā)散熱；
b.水面?zhèn)鲗幔?/span>
c.池底，池壁傳導散熱；
d.設備及管道散熱；
e.補水加熱量；
f.游泳場館淋浴等用熱；
由于蒸發(fā)散熱，傳導散熱等計算十分復雜，而且必須有游泳池結構的詳細尺寸，氣象，土壤等資料，為了估算的方便，對于a,b,c,d四項，可以合并為一項，即：按游泳池水面面積m2計的平均熱散失量。可以見表1
表1
環(huán)境溫度℃ 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
室內 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
表中數(shù)值按下列條件計算（恒溫泳池設備）：水溫27℃，空氣相對濕度50%，風速：室內 0.5m/s;室外 2 m/s
國外資料介紹，對于露天游泳池的熱損失，也可以按下列數(shù)據(jù)估算；在水溫為23℃，平均氣溫10－12℃時，
對流熱損失 70―95W/㎡
輻射熱損失 60－80 W/㎡（夜間）
輻射得熱量 ≤180 W/㎡〔白天〕
蒸發(fā)熱損失 350－700 W/㎡
補充水時的補熱量 400－600 W/㎡
對于補水熱損失，可以按補水量及補水溫差進行計算而得。游泳池每天補水量占游泳池容積的百分數(shù)可見表2。
表2
游泳池類別 比賽池 訓練池 跳水池 室內公共池 露天公共池 兒童池 幼兒池 水球池 游泳跳水合一池
補充水量（％） 3－5 3－5 3－5 5－10 10－15 10－15 15 5 5
方案設計中建議：露天池取10％＝B1；室內池取5％＝B2。因補水需補熱的小時功率可按下式計算
P＝[(V×B×1000/24)×(t2-t1)/860] kW， （1－1）
式中：P－補水的補熱功率，kW；
V－游泳池容積，m3；
B－補水量的百分數(shù)，％；
t1－補水初溫，℃；
t2－池水溫度，℃。
至于游泳館所用的淋浴、洗滌等生活熱水用量的計算及制熱所需負荷，可按常規(guī)計算。
對于一次性沖擊負荷，則按照換水量以及水溫升來計算其總用熱功率和小時用熱功率（機器所需的制熱功率）?？傆脽峁β蔘Zh
QZh=1.15×V×（t2－t1）×1000/860 kW， （1－2）
小時熱功率Ph＝QZh/T kW， （1－3）
式中：V－ 游泳池的總容積，m3；
t2－ 池水所需溫度，℃；
t1－ 冷水溫度，℃；
T－ 換水周期，h；
1.15－考慮在換水周期內的熱損失附加值。
一般初次充水或換水的周期T為24－48h計。也就是說，要求在24－48h內完成整池的換水。至于間隔多長時間換一次水，應根據(jù)用戶對于游泳池的使用要求和經營情況而定。由于池水是在不斷循環(huán)過濾和消毒的，間隔時間相對比較長，可以是一個月，半年、甚至一年，對于桑拿浴性質的水池，有可能是一天換一次水。對于有幾個游泳池的場館，在計算負荷時，可以將換水時間錯開。在選擇主機時，可按一個最大容積的水池的一次性負荷來計算，也可以用換水周期的時間長短來調整。各種不同的游泳池的循環(huán)次數(shù)和周期可見表3（別墅泳池設備）。
表3
類別 循環(huán)次數(shù)
n（次/日） 循環(huán)周期
T（小時） 類別 循環(huán)次數(shù)
n（次/日） 循環(huán)周期
T（小時）
比賽、訓練池 4－2.4 6－10 公用池 4－3 6－8
跳水、私人池 3－2 8－12 兒童池 6－4 4－6
跳水、游泳合一池 3－2.4 8－10 幼兒池 24－12 1－2
熱泵熱水器為最佳泳池加熱設備（泳池熱泵）。
游泳池有室外露天游泳池（場）以及室內溫水游泳池（館）兩大類。從游泳池的使用性質分，有比賽池，訓練池，跳水池，兒童戲水池等；從經營性質分，有公用游泳池，商業(yè)賓館內游泳池，也有私人別墅住宅內的游泳池等。但無論何種游泳池，都有一個要求維持池水溫度恒定的要求，池水的溫度因使用性質不同而異。游泳池的熱損失有下列幾個方面：（尤其是在別墅泳池設備的傳導中）
1）游泳池池水因水面蒸發(fā)，水面?zhèn)鲗?，池底和池壁傳導而不斷損失熱量。
2）因人們在游泳池內游泳，會損失一部分池水，必須不斷補充，而補充水需加熱，需要補充一部分熱量；
3）此外，整個游泳池的設備和管道也在不斷向周圍環(huán)境排放熱量。
以上這一些損失的熱量，都需要不斷補充，才能維持池水有一定的溫度。這些熱損失再加上游泳場館淋浴等用熱的負荷可以稱之為經常性用熱負荷。
另外，恒溫池水也有一次性全部更換新的要求。為了清洗，消毒的要求，在一定時段內，要求將池水全部放空，重新輸入溫水。如果補充的水是冷水（水溫在5-15℃），那末，加熱整池水需要的用熱量就是一次性沖擊負荷。
1.2 游泳池池水溫度（恒溫泳池設備）
一般室內游泳池池水溫度為２4－２９℃，室外的為２２－３０℃。如室內游泳館有完善的空調采暖設施，可以取為25℃；如果氣溫低，可以取為27℃。熱損失與池水溫度高低有關，也與周圍環(huán)境（例如空氣）溫度有關。一般室內環(huán)境溫度比池水溫度高1-2℃。國外資料表明：室內游泳池最佳環(huán)境參數(shù)為：（恒溫泳池設備）
空氣溫度 26-30℃
池水溫度 25-28℃
地面溫度 30-32℃
風 速 0.05-0.1m/s
相對濕度 50-60%
1.3 室內游泳館相對濕度
維持室內游泳館內一定的相對濕度十分必要。當室外溫度為-10℃，室內空氣相對濕度為50-60%，設雙層窗的傳熱系數(shù)為2.9W/m2時，玻璃窗戶上仍會潮濕、結露；即使室外氣溫為-1℃，室內為28℃ 時，也會結露。因而游泳池場館必須除濕。
1.4 游泳池的用熱負荷計算
前者提到，對于游泳池用熱的經常性負荷，有：
a.水面蒸發(fā)散熱；
b.水面?zhèn)鲗幔?/span>
c.池底，池壁傳導散熱；
d.設備及管道散熱；
e.補水加熱量；
f.游泳場館淋浴等用熱；
由于蒸發(fā)散熱，傳導散熱等計算十分復雜，而且必須有游泳池結構的詳細尺寸，氣象，土壤等資料，為了估算的方便，對于a,b,c,d四項，可以合并為一項，即：按游泳池水面面積m2計的平均熱散失量。可以見表1
表1
環(huán)境溫度℃ 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
室內 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
表中數(shù)值按下列條件計算（恒溫泳池設備）：水溫27℃，空氣相對濕度50%，風速：室內 0.5m/s;室外 2 m/s
國外資料介紹，對于露天游泳池的熱損失，也可以按下列數(shù)據(jù)估算；在水溫為23℃，平均氣溫10－12℃時，
對流熱損失 70―95W/㎡
輻射熱損失 60－80 W/㎡（夜間）
輻射得熱量 ≤180 W/㎡〔白天〕
蒸發(fā)熱損失 350－700 W/㎡
補充水時的補熱量 400－600 W/㎡
對于補水熱損失，可以按補水量及補水溫差進行計算而得。游泳池每天補水量占游泳池容積的百分數(shù)可見表2。
表2
游泳池類別 比賽池 訓練池 跳水池 室內公共池 露天公共池 兒童池 幼兒池 水球池 游泳跳水合一池
補充水量（％） 3－5 3－5 3－5 5－10 10－15 10－15 15 5 5
方案設計中建議：露天池取10％＝B1；室內池取5％＝B2。因補水需補熱的小時功率可按下式計算
P＝[(V×B×1000/24)×(t2-t1)/860] kW， （1－1）
式中：P－補水的補熱功率，kW；
V－游泳池容積，m3；
B－補水量的百分數(shù)，％；
t1－補水初溫，℃；
t2－池水溫度，℃。
至于游泳館所用的淋浴、洗滌等生活熱水用量的計算及制熱所需負荷，可按常規(guī)計算。
對于一次性沖擊負荷，則按照換水量以及水溫升來計算其總用熱功率和小時用熱功率（機器所需的制熱功率）?？傆脽峁β蔘Zh
QZh=1.15×V×（t2－t1）×1000/860 kW， （1－2）
小時熱功率Ph＝QZh/T kW， （1－3）
式中：V－ 游泳池的總容積，m3；
t2－ 池水所需溫度，℃；
t1－ 冷水溫度，℃；
T－ 換水周期，h；
1.15－考慮在換水周期內的熱損失附加值。
一般初次充水或換水的周期T為24－48h計。也就是說，要求在24－48h內完成整池的換水。至于間隔多長時間換一次水，應根據(jù)用戶對于游泳池的使用要求和經營情況而定。由于池水是在不斷循環(huán)過濾和消毒的，間隔時間相對比較長，可以是一個月，半年、甚至一年，對于桑拿浴性質的水池，有可能是一天換一次水。對于有幾個游泳池的場館，在計算負荷時，可以將換水時間錯開。在選擇主機時，可按一個最大容積的水池的一次性負荷來計算，也可以用換水周期的時間長短來調整。各種不同的游泳池的循環(huán)次數(shù)和周期可見表3（別墅泳池設備）。
表3
類別 循環(huán)次數(shù)
n（次/日） 循環(huán)周期
T（小時） 類別 循環(huán)次數(shù)
n（次/日） 循環(huán)周期
T（小時）
比賽、訓練池 4－2.4 6－10 公用池 4－3 6－8
跳水、私人池 3－2 8－12 兒童池 6－4 4－6
跳水、游泳合一池 3－2.4 8－10 幼兒池 24－12 1－2
熱泵熱水器為最佳泳池加熱設備（泳池熱泵）。
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