卓邦某綜合項目會所游泳池的設計過程中, 對空氣源熱泵熱水機組在會所游泳池中的應用進行一些分析。
卓邦某綜合項目位于杭州。其中室內游泳池設在會所的地下 1層, 泳池水容積為 435 m3。
2. 1 機組工作原理
卓邦泳池機組采用的是熱泵技術, 它是采用電能驅動把熱量從低溫熱源轉移到高溫熱源中的一種裝置。 根據逆卡諾循環原理, 采用少量的電能驅動壓縮機運行, 高壓的液態工質經過膨脹閥后在蒸發器內蒸發為氣態, 并大量吸收空氣中的熱能, 氣態的工質被壓縮機壓縮成為高溫、高壓的液態, 然后進入冷凝器放熱, 把水加熱。如此不斷地循環加熱, 可以把水加熱至50℃-65℃。在運行過程中, 消耗了 1份的能量, 同時從環境空氣中吸收轉移了 4份的能量 (熱量) 到水中, 相對于電熱水器而言, 節約了四分之三的電能。
2. 2 系統原理圖
圖 1 游泳池水處理工藝原理圖
3. 1 項目設計條件
本項目設計條件: 泳池容量為 435m , 本設計的重點在于冬季情況下能滿足泳池每小時所損失的熱
量。查相應設計規范可知冬季空氣調節室外計算參 數為- 4 e , 將泳池水加熱設計水溫為 28 e 。
3. 2 設計計算過程
( 1) 室外計算參數, 見表 1。
表 1 室外計算參數表
夏季 冬季 室外計算干球溫度 /e 33. 5 室外計算干球溫度 /e - 4室外計算濕球溫度 /e 27. 7
室外平均風速 / ( m / s) 2. 4對濕度 /% 83 相對濕度 /% 70大氣壓差 /Pa 100 450 大氣壓差 / Pa 101 950
( 2) 冬季情況下泳池表面蒸發損失的熱量按下式計算:
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 ) 泳池表面蒸發損失的熱量( kJ /h);
B) 壓力換算系數, B= 133. 32 Pa;
Q) 水的密度( kg /L)
C) 與泳池水溫相等的飽和蒸汽的蒸發汽化潛熱 / ( kJ/ h);
v f) 泳池水面上的風速 / ( m / s) , 一般按下列規
定采用: 室內水池 vf = 0. 2~ 0. 5 m / s;
P b ) 與泳池水溫相等的飽和空氣的水蒸汽分壓力 / Pa;
P q ) 泳池的環境空氣的水蒸汽壓力 /Pa;
A ) 泳池的水表面面積 /m ;
B ) 標準大氣壓 /P a;
B c) 當地的大氣壓力 / Pa。
而泳池的水表面、池底、池壁、管道和設備等傳導 所損失的熱量, 占泳池水表面蒸發損失熱量的 40% 。
查相關參數表可知:
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
則 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、管道和設備等
傳導所損失的熱量, 則泳池每小時總損失熱量為: 262 055. 05 @ 1. 2 = 314 466. 16( kJ/ h) = 75 471. 97( kca l/ h)
泳池補水加熱所需的熱量: Q b = Aqb Q( tr - tb ) /t
式中: Q b ) 游泳池補充水加熱所需的熱量 ( kJ/ h);
A) 熱量換算系數, A= 4. 186 8;
qb ) 游泳池每日的補充水量 /L; 按泳池水量的
10% 確定;
Q) 水的密度 / ( kg /L);
tr ) 游泳池水的溫度 /e ;
tb ) ) ) 游泳池補充水水溫 /e ;
t) 加熱時間 / h。查相關參數表可知:
qb = 435m @ 10% = 43. 5 m = 43 500( L);
tr = 28 e tb = 8 e
則 Q b = Aqb Q( tr - tb ) / t
= 4. 186 8 @ 43 500 @ 1 @ ( 28- 8) /12
= 303 543( kJ/ h)
經計算得泳池平均每小時經水面蒸發和傳導損 失的熱量、池壁和池底傳導損失的熱量、管道的凈化 水設備損失的熱量、泳池補水所需的加熱量合計為315 360 + 303 543 = 618 093 ( kJ /h )。配置卓邦3臺ZBXYC90II泳池熱泵機組提供即可滿足此泳池的要求。
