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(shè)備尤其注重）
游泳池有室外露天游泳池（場）以及室內(nèi)溫水游泳池（館）兩大類。從游泳池的使用性質(zhì)分，有比賽池，訓練池，跳水池，兒童戲水池等；從經(jīng)營性質(zhì)分，有公用游泳池，商業(yè)賓館內(nèi)游泳池，也有私人別墅住宅內(nèi)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(zhì)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(shè)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(nèi)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(shè)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(jīng)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(nèi)，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(shè)備）
一般室內(nèi)游泳池池水溫度為２4－２９℃，室外的為２２－３０℃。如室內(nèi)游泳館有完善的空調(diào)采暖設(shè)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(guān)，也與周圍環(huán)境（例如空氣）溫度有關(guān)。一般室內(nèi)環(huán)境溫度比池水溫度高1-2℃。國外資料表明：室內(nèi)游泳池最佳環(huán)境參數(shù)為：（恒溫泳池設(shè)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(nèi)游泳館相對濕度
維持室內(nèi)游泳館內(nèi)一定的相對濕度十分必要。當室外溫度為-10℃，室內(nèi)空氣相對濕度為50-60%，設(shè)雙層窗的傳熱系數(shù)為2.9W/m2時，玻璃窗戶上仍會潮濕、結(jié)露；即使室外氣溫為-1℃，室內(nèi)為28℃ 時，也會結(jié)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(jīng)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(shè)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(fù)雜，而且必須有游泳池結(jié)構(gòu)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(nèi) 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(shè)備）：水溫27℃，空氣相對濕度50%，風速：室內(nèi) 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(nèi)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(shè)計中建議：露天池取10％＝B1；室內(nèi)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?cè)莘e，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(nèi)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(nèi)完成整池的換水。至于間隔多長時間換一次水，應(yīng)根據(jù)用戶對于游泳池的使用要求和經(jīng)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(zhì)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(diào)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(shè)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(shè)備（泳池熱泵）。
游泳池有室外露天游泳池（場）以及室內(nèi)溫水游泳池（館）兩大類。從游泳池的使用性質(zhì)分，有比賽池，訓練池，跳水池，兒童戲水池等；從經(jīng)營性質(zhì)分，有公用游泳池，商業(yè)賓館內(nèi)游泳池，也有私人別墅住宅內(nèi)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(zhì)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(shè)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(nèi)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(shè)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(jīng)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(nèi)，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(shè)備）
一般室內(nèi)游泳池池水溫度為２4－２９℃，室外的為２２－３０℃。如室內(nèi)游泳館有完善的空調(diào)采暖設(shè)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(guān)，也與周圍環(huán)境（例如空氣）溫度有關(guān)。一般室內(nèi)環(huán)境溫度比池水溫度高1-2℃。國外資料表明：室內(nèi)游泳池最佳環(huán)境參數(shù)為：（恒溫泳池設(shè)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(nèi)游泳館相對濕度
維持室內(nèi)游泳館內(nèi)一定的相對濕度十分必要。當室外溫度為-10℃，室內(nèi)空氣相對濕度為50-60%，設(shè)雙層窗的傳熱系數(shù)為2.9W/m2時，玻璃窗戶上仍會潮濕、結(jié)露；即使室外氣溫為-1℃，室內(nèi)為28℃ 時，也會結(jié)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(jīng)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(shè)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(fù)雜，而且必須有游泳池結(jié)構(gòu)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(nèi) 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(shè)備）：水溫27℃，空氣相對濕度50%，風速：室內(nèi) 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(nèi)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(shè)計中建議：露天池取10％＝B1；室內(nèi)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?cè)莘e，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(nèi)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(nèi)完成整池的換水。至于間隔多長時間換一次水，應(yīng)根據(jù)用戶對于游泳池的使用要求和經(jīng)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(zhì)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(diào)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(shè)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(shè)備（泳池熱泵）。
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