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游泳池恒溫加熱解決方案
發布時間:2015-11-02 17:00:00 點擊:

一、工程概述及設計簡介

    A、工程概況

    1、本項目為泳池恒溫加熱方案,經甲方提供相關信息及室地觀察,比賽池長50米,寬25米,深2.1米;訓練池長25米,寬13米,深1.5米;體積分別為2625立方、487.5立方;池區面積分別為1250m2.,325m2

    2、游泳館的沖淋系統有其使用規律,在使用高峰期,每天從早8點到21點使用,有6批學生,每批大約180人使用淋浴系統,同時每批次的時間間隔在一個半小時左右,每天需要熱水100噸左右;浴室由356個噴頭,目前每天洗澡1000人次左右,大約每天需熱水180噸;新樓65間客房,另有餐飲部用水和員工用水,預計每天峰值需熱水在20噸左右,太陽能熱泵系統要保證24小時不間斷熱水供應。考慮到當地天氣狀況及氣候特點,系統必須配置有應急加熱設備。新建樓有客房50間,預計每天熱水用量峰值為12噸,新的系統保證有不間斷熱水供應。
 

    B、設計簡介

    初步設計將采用超低溫空氣源熱泵作為熱源提供溫泉池恒溫加熱、生活熱水、所需要的熱量,機組置于室外。

    二、設計依據及參數

   1、設計依據:

   1.1  工程概述及要求;

   1.2 《建筑給排水設計規范GB50015-2003》;

   1.3 《簡明建筑設備手冊》;

   1.4 《建筑工程常用數據系列手冊》。

   2、設計參數:

   2.1. 室外氣象條件:

        冬季室外計算相對濕度:70%

        機組選型溫度(上海當地最冷月氣溫):-5℃

        冷水溫度:5℃

   2.2 熱負荷計算參數:

        池水按恒溫至28±1℃計算;

        生活熱水水溫55±5℃計算

   三、熱負荷分析及計算

   1、2625m3泳池池初始加溫所需熱量;

   游泳池水恒溫所需熱量,應為下列熱量的總和: 

  (一)、水面蒸發和傳導損失的熱量; 

  (二)、池壁和池底傳導損失的熱量; 

  (三)、管道的凈化水設備損失的熱量; 

  (四)、補充水加熱需要的熱量。 

   (1)、池水升溫負荷(未加散熱):通常初始加溫時間設計為48小時,則Q1=2625m3×1000×(28℃-5℃)/48h=1257812.5kcal/h

   (2)、游泳池水表面蒸發損失的熱量。按下式計算: Qz=(1/β)ρ·y(0.0174 VW +0.0229)(Pb-Pq) A(B/B’)

                                                     =(1/133.32)×1.0×582.39×(0.0174×2+0.0229)×(2644-1000)×1250m2×(760/760)=518166.2kcal/h

    式中 Qz——游泳池水表面蒸發損失的熱量(kcal/h); 

    β——壓力換算系數,取133.32Pa;

    ρ——水的密度(kg/L);

    у——與游泳池水溫相等的飽和蒸汽的蒸發汽化潛熱(kcal/kg); 

    VW ——游泳池或水上游樂池水面上的風速(m/s),一般按下列規定采用:室內          

    游泳池或水上游樂池VW =0.2—0.5 m/s;露天VW =2—3 m/s; 

    Pb——與泳池水溫27℃對應的飽和空氣的水蒸汽分壓力(Pa); 

    Pq——在70%濕度下,與室外溫度10℃對應的水蒸汽壓力(Pa); 

    A——游泳池的水表面面積1250(m2);

    B——標準大氣壓力(Pa);

    B’——當地的大氣壓力(Pa)。 

  (3)、游泳池的水表面、池底、池壁、管道和設備等傳導所損失的熱量,應按游泳池水表面蒸發損失熱量的20%計算確定: 即:Qs=20%*Qz=518166.2kcal/h×20%=103633.3kcal/h

  (4)、游泳池補充水加熱所需的熱量,應按下式計算: Qb=qbу(tr- tb)/t =52.5m3×1000kg/m3×(28℃-5℃)/24=50312.5kcal/h

   式中 Qb——游泳池補充水加熱所需的熱量(kcal/h); 

        qb——游泳池每日的補充水量(L),qb=2%V=2625m3m3×2%=52.5m3; 

        у——水的密度(kg/L); 

        tr——游泳池水的溫度(℃); 

        tb——游泳池補充水水溫(℃); 

        t——加熱時間(h)。

   (5)、熱負荷總歸納:初始加溫:Q1 +(Qz+Qs)/2 =1257812.5+(518166.2+103633.3)/2=1879612kcal/h

                        平時恒溫:Qz+Qs+Qb=518166.2+103633.3+50312.5=672112kcal/h

    (6)熱水設備算選型

    1.1對應我司產品的技術參數,每臺空氣源熱泵熱水機組在環境溫度-2℃時

的輸出功率為79100kcal/h,則初次加熱需要的裝機數量為:

熱泵熱水機組的在環境溫度27℃技術參數

項目 參數 型號

熱泵 LSQ25RP

額定輸出功率 kw

113

電功率  kw

23.7

電源 50Hz  v

3N~50Hz 380V

自 重 量  kg

360

外形尺寸   mm

2010×980×1850

年均熱效率 %

>380%

2、2625m3泳池池初始加溫所需熱量;
游泳池水恒溫所需熱量,應為下列熱量的總和: 
(一)、水面蒸發和傳導損失的熱量; 
(二)、池壁和池底傳導損失的熱量; 
(三)、管道的凈化水設備損失的熱量; 
(四)、補充水加熱需要的熱量。 
   (1)、池水升溫負荷(未加散熱):
通常初始加溫時間設計為48小時,則
Q1=487.5m3×1000×(28℃-5℃)/48h
=233593.8kcal/h
  (2)、游泳池水表面蒸發損失的熱量。按下式計算: 

Qz=(1/β)ρ·y(0.0174 VW +0.0229)(Pb-Pq) A(B/B’)
      =(1/133.32)×1.0×582.39×(0.0174×2+0.0229)×(2644-1000)
×325m2×(760/760)
      =106938kcal/h
式中 Qz——游泳池水表面蒸發損失的熱量(kcal/h); 
β——壓力換算系數,取133.32Pa;
ρ——水的密度(kg/L);
у——與游泳池水溫相等的飽和蒸汽的蒸發汽化潛熱(kcal/kg); 
VW ——游泳池或水上游樂池水面上的風速(m/s),一般按下列規定采用:室內          
游泳池或水上游樂池VW =0.2—0.5 m/s;露天VW =2—3 m/s; 
Pb——與泳池水溫27℃對應的飽和空氣的水蒸汽分壓力(Pa); 
Pq——在70%濕度下,與室外溫度10℃對應的水蒸汽壓力(Pa); 
A——游泳池的水表面面積487.5(m2);
B——標準大氣壓力(Pa);
B’——當地的大氣壓力(Pa)。 

(3)、游泳池的水表面、池底、池壁、管道和設備等傳導所損失的熱量,應按游泳
池水表面蒸發損失熱量的20%計算確定: 
即:Qs=20%*Qz=106938kcal/h×20%=21387.6kcal/h
(4)、游泳池補充水加熱所需的熱量,應按下式計算: 
Qb=qbу(tr- tb)/t 
=9.8m3×1000kg/m3×(28℃-5℃)/24
=9391.7kcal/h
式中 Qb——游泳池補充水加熱所需的熱量(kcal/h); 
 qb——游泳池每日的補充水量(L),qb=2%V=487.5m3×2%=9.8m3; 
 у——水的密度(kg/L); 
 tr——游泳池水的溫度(℃); 
 tb——游泳池補充水水溫(℃); 
 t——加熱時間(h)。
(5)、熱負荷總歸納:
初始加溫:
Q1 +(Qz+Qs)/2 =233593.8+(106938+21387.6)/2=297756.6kcal/h
平時恒溫:Qz+Qs+Qb=106938+21387.6+9391.7=137717.3kcal/h
       (6)熱水設備算選型
       1.1對應我司產品的技術參數,每臺空氣源熱泵熱水機組在環境溫度-5℃時的輸出功率為79100kcal/h,則初次加熱需要的裝機數量為:

熱泵熱水機組的在環境溫度27℃技術參數

項目 參數 型號

熱泵 LSQ25RP

額定輸出功率 kw

113

電功率  kw

23.7

電源 50Hz  v

3N~50Hz 380V

自 重 量  kg

360

外形尺寸   mm

2010×980×1850

年均熱效率 %

>380%

 
         初次加熱選擇在環境溫度-5℃以上加熱
         297756.6kcal/h÷79100kcal/h=3.7
         注:79100kcal/h=[113KW÷1.163×2.8/4(C0P)×1000]
應選擇4臺塞上陽光牌超低溫空氣源熱泵能滿足487.5立方游泳池初次加熱。
3、游泳館淋浴用熱水100T(100000L),熱水需要的熱量∶
①.設水溫5℃升至50℃
②按每天用熱水100000L(kg)。
③加熱所需的熱量:
Q=100000kg×〔50℃-5℃〕×1kcat/℃.kg=4500000kcat
單位換算:1kcaI=1.163W.h
④總熱量:
Q=5233500W=5233.5KW
⑤設機組加熱14小時計算
Q每小時制熱量=373.8KW
4. 選擇塞上陽光牌空氣源熱泵機組,在環境溫度-7度時,制熱量為49KW,輸入功率為23KW,現在按照冬天-7℃的時間段來選取空氣源熱泵機組,故選取:
373.8KW÷49KW=7.6臺
根據以上綜合計算,選取8臺塞上陽光超低溫空氣源熱泵機組能滿足-7℃時100000L熱水需求.
4、浴室淋浴用熱水180T(180000L),熱水需要的熱量∶
①.設水溫5℃升至50℃
②按每天用熱水180000L(kg)。
③加熱所需的熱量:
Q=180000kg×〔50℃-5℃〕×1kcat/℃.kg=8100000kcat
單位換算:1kcaI=1.163W.h
④總熱量:
Q=9420300W=9420.3KW
⑤設機組加熱14小時計算
Q每小時制熱量=672.8KW
4. 選擇塞上陽光牌空氣源熱泵機組,在環境溫度-7度時,制熱量為49KW,輸入功率為23KW,現在按照冬天-7℃的時間段來選取空氣源熱泵機組,故選取:
672.8KW÷49KW=13.7臺
根據以上綜合計算,選取14臺塞上陽光超低溫空氣源熱泵機組能滿足-7℃時100000L熱水需求.
5、新樓用熱水20T(20000L),熱水需要的熱量∶
①.設水溫5℃升至50℃
②按每天用熱水20000L(kg)。
③加熱所需的熱量:
Q=20000kg×〔50℃-5℃〕×1kcat/℃.kg=900000kcat
單位換算:1kcaI=1.163W.h
④總熱量:
Q=1046700W=1046.7KW
⑤設機組加熱14小時計算
Q每小時制熱量=74.5KW
4. 選擇塞上陽光牌型空氣源熱泵機組,在環境溫度-7度時,制熱量為49KW,輸入功率為23KW,現在按照冬天-7℃的時間段來選取空氣源熱泵機組,故選取:
74.5KW÷49KW=1.5臺
根據以上綜合計算,選取2臺塞上陽光超低溫空氣源熱泵機組能滿足-7℃時20000L熱水需求.
6、新樓用熱水12T(12000L),熱水需要的熱量∶
①.設水溫5℃升至50℃
②按每天用熱水12000L(kg)。
③加熱所需的熱量:
Q=12000kg×〔50℃-5℃〕×1kcat/℃.kg=540000kcat
單位換算:1kcaI=1.163W.h
④總熱量:
Q=628020W=628.02KW
⑤設機組加熱14小時計算
Q每小時制熱量=44.8KW
4. 選擇塞上陽光牌空氣源熱泵機組,在環境溫度-7度時,制熱量為49KW,輸入功率為23KW,現在按照冬天-7℃的時間段來選取空氣源熱泵機組,故選取:
44.8W÷49KW=0.91臺
根據以上綜合計算,選取1臺塞上陽光超低溫空氣源熱泵機組能滿足-7℃時12000L熱水需求.
四、綜合計算:
1、比賽池:25*50*(2.0-2.3)需要24臺超低溫空氣源熱泵機組。
2、訓練池:13*25*(1.4-1.6)需要4臺超低溫空氣源熱泵機組。
3、游泳池淋浴:需要8臺超低溫空氣源熱泵機組。
4、浴室淋浴:需要14臺超低溫空氣源熱泵機組。
5、新樓淋浴:需要2臺超低溫空氣源熱泵機組。
6、新建樓淋浴:需要1臺超低溫空氣源熱泵機組。

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