前言
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高,人們健身保健意識的增強,游泳已經(jīng)不僅僅是一項體育比賽,越來越多的人喜歡游泳健身。近年來各種的公眾泳池、私家泳池、沐浴、SPA的增多,因此,人們對泳池水溫加熱恒溫設(shè)備在節(jié)能、環(huán)保方面的要求隨之越來越高。
在室外溫度較低時,室內(nèi)要求的室溫又很高(游泳館室溫一般25~27℃)泳池水溫恒溫在27~29℃的情況下,泳池水蒸發(fā)時吸收大量熱,使池水溫度降低,具權(quán)威部門測算,泳池內(nèi)溫度降低95%是因為水蒸發(fā)造成的!池水蒸發(fā)造成大量能耗.同時室內(nèi)泳池由于池水表面蒸發(fā)將室內(nèi)空氣變得非常潮濕。濕熱的空氣會給人帶來非常不舒服的感覺,同時也嚴(yán)重危害人的健康。為了解決這個問題,我們采用熱泵能量回收系統(tǒng),來對泳池水進(jìn)行加熱恒溫,實現(xiàn)節(jié)能和環(huán)境保護(hù)。
一、泳池機(jī)工作原理
泳池?zé)岜贸凉駲C(jī)是利用逆卡諾循環(huán)的原理把泳池水蒸發(fā)帶走的熱量回收釋放到泳池水中或室內(nèi)空氣中,從而使泳池恒溫和室內(nèi)恒溫,并達(dá)到除濕效果的一種設(shè)備。即采用少量的電能驅(qū)動壓縮機(jī)運行,高壓的液態(tài)工質(zhì)經(jīng)過膨脹閥后在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)為氣態(tài),并大量吸收環(huán)境空氣中的熱能,氣態(tài)的工質(zhì)被壓縮機(jī)壓縮成為高溫、高壓的液態(tài),然后進(jìn)入冷凝器放熱把水加熱,如此不斷地循環(huán)加熱池水。在游泳館空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中,我們采用熱泵能量回收系統(tǒng),充分吸收室內(nèi)游泳館中的熱濕空氣中的熱能。這樣不僅能節(jié)省大量能源,同時使室內(nèi)空氣達(dá)到除濕的目的。
二、風(fēng)冷熱泵泳池機(jī)的特點:
①、高效率節(jié)能:熱泵不是熱能的轉(zhuǎn)換設(shè)備,而是熱量的搬運設(shè)備,它的制熱效率不受能量轉(zhuǎn)換效率100%為極限的制約,而是受逆向卡諾循環(huán)效率的制約,當(dāng)熱泵從低溫中吸取熱量傳輸?shù)礁邷刂械臒崃坎粌H大于所消耗的能量,而且大于從低溫中吸收的能量,因此熱泵在由低溫向高溫傳熱過程中能有5倍增的能量。
②、機(jī)組能效比高,制熱量大。一般輸入1度電可輸出3-4度電的能量。
③、使用壽命長:主機(jī)正常壽命高達(dá)10-20年。
④、安全性能高:熱泵和電冰箱、空調(diào)一樣,它是通過電能驅(qū)動工質(zhì)在真空狀態(tài)下從低溫向高溫傳熱,電不直接與加熱器接觸因此是最安全的產(chǎn)品。
⑤、綠色環(huán)保:使用熱泵在各個領(lǐng)域,可節(jié)省運行費用,是最安全、最節(jié)能、最省錢的綠色環(huán)保產(chǎn)品。采用熱泵技術(shù),與其它常規(guī)熱水設(shè)備(如:燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、電鍋爐等)相比可節(jié)省65%~80%的運行費,對環(huán)境無污染。
⑥、采用先進(jìn)的鈦鈦金屬水換熱器,能夠抵御水中氯離子的侵蝕,外殼采用優(yōu)質(zhì)雙面鍍鋅鋼板,經(jīng)久耐用。
⑦、泳池?zé)岜贸凉駲C(jī)組利用蒸發(fā)帶走的熱能綜合解決了除濕、泳池升溫和環(huán)境升溫的功能,降低能耗,節(jié)省運行費用。
⑧、使用安全:水電隔離;無明火,無漏電,確保人身安全。
三、泳池加熱、除濕量計算
⑴.泳池所需的加熱量包括以下4個部分;水面蒸發(fā)和傳導(dǎo)損失的熱量;池壁和池底傳導(dǎo)損失的熱量;管道的凈化水設(shè)備損失的熱量; 補充水加熱需要的熱量。
泳池表面蒸發(fā)損失的熱量計算 :
Qx = α· у ( 0.0174vf + 0.0229 ) (Pb - Pq) A(760/B) 式中
Qx—— 泳池表面蒸發(fā)損失的熱量( kJ/h );
α—— 熱量換算系數(shù), α = 4.1868 kJ /kcal ;
у—— 與泳池水溫相等的飽和蒸汽的蒸發(fā)汽化潛熱( kcal/kg );
vf ——泳池水面上的風(fēng)速( m/s ),
Pb—— 與泳池水溫相等的飽和空氣的水蒸汽分壓力( mmHg );
Pq——泳池的環(huán)境空氣的水蒸汽壓力( mmHg );
A——泳池的水表面面積( m2 );
B—— 當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫Γ?mmHg )。
(2)、泳池表面蒸發(fā)量的計算:
Ws = ψ ×(Pq.b -Pa )F×B/B、 式中
W—— 泳池散濕量( kg/h );
ψ——系數(shù),ψ= 0.00557×10-5 kg/N.s ;
Pq.b—— 與泳池水溫相等的飽和空氣的水蒸汽分壓力( Pa);
Pq——泳池的環(huán)境空氣的水蒸汽壓力( Pa );
F——泳池的水表面面積( m2 );
B—— 標(biāo)準(zhǔn)的大氣壓力( Pa );
B、—— 當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫Γ?Pa );
例:泳池面積為100m2,高度為5米,本設(shè)計重點為滿足室內(nèi)除濕要求。工程地區(qū)為北京地區(qū),泳池館為全全封閉室內(nèi)泳池館。查《暖通空調(diào)設(shè)計規(guī)范》可知空氣調(diào)節(jié)計算參數(shù)為:夏季當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?9860Pa;冬季當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?02040Pa;泳池館室內(nèi)設(shè)計溫度為27℃,相對濕度為60%。
則 W=3600×0.00557×10-5(3567.31 -2140.39 ×100×101325/99860=29 Kg/h
5、總結(jié)
泳池?zé)岜煤銣爻凉駲C(jī)組利用蒸發(fā)帶走的熱能綜合解決了除濕、泳池升溫和環(huán)境升溫的功能,降低能耗,節(jié)省運行費用。加上高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)勢將使泳池?zé)崴煤銣爻凉駲C(jī)組得到更加廣泛的應(yīng)用。